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Cristóbal Blanco Cuenca
hace 9 años
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1 Universia e Navarra Naarroako Unibertsitatea Escuela Superior e Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA: TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN CURSO KURTSOA: 4º Tiempo: 1 hora, 30 minutos P_JUN_09 NOMBRE IZENA: FECHA DATA: Se pretene resar el material sombreao e la igura. La operación se realizará en una resaora CNC con husillo vertical con tres ejes controlaos XYZ. La velocia e giro e la resa es e 3500 rpm, el avance por ilo es grane e 0,6 mm/ilo. La resa es cilínrica e mango e 35 mm e iámetro, 15 mm e largo y 4 ilos rectos (λ S γ P 0º). Los ángulos e esprenimiento e inciencia e caa uno e los ilos principales e la resa son e 3º. El ángulo e posición el ilo secunario es e K r 10º. La operación se hará e una sola pasaa moviénose la mesa en sentio e la lecha X y girano la resa en el sentio e las agujas el reloj cuano es observaa ese arriba. Se pie: 1) Decir si la resa trabaja en concorancia o en oposición (hacer un ibujo para ilustrarlo). ) Dibujar una viruta (no eormaa) inicano sobre ella a, a pra, a pax y a cmáx y calcular estos valores. 3) Dibujar el peril e rugosia en la pare y calcular el valor teórico e R máx es ecir el que se obtiene suponieno que toos los ilos están situaos a la misma istancia el centro e giro e la resa. 4) Suponieno que ahora uno e los cuatro ilos está situao a una istancia el centro e giro que excee 10 μm (micras) la e los otros tres (los cuales son equiistantes el eje e giro), ibujar el peril e rugosia en la pare y acotar el valor R máx. 5) Dibujar el peril e rugosia en el ono e la pieza y calcular R máx sabieno que el raio e esquina ormaa por el ilo principal y el secunario tiene un reoneo e raio r mm. 6) Calcular la potencia e corte P C por SANDVIK sieno la presión especíica p S 100 N/mm. 7) Representar el par e corte Tc en el períoo (0-π) cuano λ S γ P 0º y calcular el valor e T Cmáx. 8) Si λ S γ P 10º, ecir razonánolo y sin hacer operaciones, qué moiicaciones suriría la orma e la curva T C -θ e la pregunta anterior y el valor e la recuencia e excitación el proceso. Puntuación sobre 3 puntos: 1º) 1, º) 4, 3º), 4º) 4, 5º) 4, 6º), 7º) 3 y 8º) 3. Z Y X 10 Material a eliminar Expresión el espesor e viruta meio: Rugosia: Rmáx SANDVIK: P-MAY-09 ( a ) 8 raio a C a L θ D PC K1 K ps Z W Y a c K [ γ ] K 1 7

2 1. Decir si la resa trabaja en concorancia o en oposición Mirano ese arriba, la mesa se mueve en el sentio positivo el eje X (Ver igura) y la resa gira en el sentio e las agujas el reloj, como muestra el siguiente iagrama: V a p,ra θ T R R N Por tanto la resa trabaja en CONCORDANCIA.. Viruta no eormaa. Inicar a, a pra, a pax, a cmax Si se retira la resa e la zona e corte, la orma resultante en la pieza nos permite ver la orma e la viruta: a p,ax a c,max a p,ra a Dibujo: a, a p,ra, a p,axial, a c_max : (0.5 puntos caa uno)

3 Se calculan a continuación los valores e: a 0,6 mm a p,ra 10 mm a p,ax 75 mm Para calcular el valor e a c,max se necesita el ángulo e trabajo θ T : T R ap,ra T R ap,ra ( ) θ arccos arccos 64. 6º cos θ R R Con el ángulo e trabajo se calcula a c,max: T ac,max a sen θ 0. 6 sen mm 3. Peril e rugosia en la pare si toos los ilos cortan. Valor teórico e R max Se representa el peril e rugosia en la pare: R max a Dibujo: Calculano el valor máximo e la rugosia en la pare, se tiene: R max a 8 R ( 0. 6 mm) mm mm. 57 μm 4. Peril e rugosia en la pare si uno e los ilos es 10 μm más largo que el resto. Cota superior e R max Ahora uno e los ilos es 10 micras más largo que el resto y pueen arse os casos: a) que el peril e rugosia este generao solo por el ilo más largo o b) que aemás intervengan alguno o toos los otros ilos. En el caso a) el peril tenría la siguiente orma:

4 h Pero para ello el valor e h ha e ser menor e 10 μm. Comprobémoslo. ( mm) h mm μm > 10μm 1 8 R mm ( R ) Como el pico e rugosia es mayor e 10 μm intervenrán en el peril los otros ilos, como se puee observar en la igura siguiente: R i Dibujos: ( puntos) La rugosia máxima se obtiene sumano la rugosia teórica el apartao 3 a la ierencia e raios, con lo que tenríamos: R max 10 μm +. 57μm 1. 57μm Valores:( puntos)

5 5. Peril e rugosia en el ono. R max si el reoneo e la punta e la herramienta es e r mm Vamos a representar el peril e rugosia en el ono suponieno que no es aectao por el ilo secunario ( K r ), por tanto, el peril es un triángulo curvilíneo isósceles como el e la igura: β r R max a c,max Dibujo: Hay que tener en cuenta que la istancia entre ilos pasaas es el espesor e viruta máximo a cmáx y no el avance por ilo a ya que para que sea correcto aplicar la órmula R máx a /8 r, es necesario que el peril esté ormao por arcos e circunerencia. Si en vez e a cmáx hubiéramos consierao a, el peril estaría ormao no por arcos e circunerencia sino e elipse y no sería exacto aplicar la órmula anterior. La razón es que el plano e corte que prouciría el peril e rugosia no contenría el eje e la resa. Para que el ángulo K r. no aecte al peril e rugosia, el ángulo β e la igura ha e ser menor que K r. ac,max mm sen r mm < ' ( β) β 7. 79º β K r Y eectivamente se comprueba que es así. Por tanto el peril e rugosia es como el e la igura. Finalmente ya se puee hallar la R máx empleano la órmula habitual sustituyeno a por a cmáx : Rmax ( ac,max ) ( mm) mm μm 8 r 8 mm

6 6. Potencia e corte por SANDVIK, sieno p s 100 N/mm Se calcula la potencia empleano la órmula e Sanvik: Done: L z a p,ax 75 mm L y a p,ra 10 mm PC K1 K ps L Z V X N mm 3500 rpm 8400 mm / min 0. 6 mm 10 mm a C mm K π ra 35 mm 180 K 1 [ ] L y VX Sustituyeno estos valores en la expresión anterior: N m 1 min P C mm 75 mm W mm min 60 s Como se puee observar se trata e una operación muy uerte. 7. Par e Corte T c en (0-π) cuano λ s 0º. Valor e T Cmax TC FC ps ac L Z ps a senθ L Z ps a L Z senθ T C N mm 75 mm 10 m senθ senθ ( N m) mm El par e corte máximo se ará para el máximo valor el ángulo: T sen N C, máx Representano la curva par-ángulo: ( ) m T c (Nm) θ (ra) ( puntos)

7 Nótese que el par va e mayor a menor, y no al revés. Esto se ebe a que, al trabajar en concorancia, el espesor e viruta máximo a cmáx (y por tanto el par máximo) se a cuano el ilo entra en contacto con la pieza. 8. Si λ s 10º, ecir qué ocurre con la curva e T c Si el ángulo λ s es e 10º, la curva e par será más ancha, porque toos los ilos estarán más tiempo cortano. Esto trae consigo el enómeno e recubrimiento, hacieno que siempre corte más e un ilo. Como la energía consumia (par x ángulo) ebe ser inepeniente el ángulo λ s al ser mas ancha la curva, es lógico que también tenga menos altura. Por tanto el para máximo es más pequeño. En cuanto a la recuencia e excitación, ésta no cambia. Como se sigue tenieno 4 ilos, seguirá habieno 4 picos e par por vuelta e la resa, igual que en el caso anterior.

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