CÁLCULO DE LA RELACIÓN ENTRE EL CONSUMO DE ENERGÍA DE UN TORNO HORIZONTAL Y LA DUREZA DE LOS MATERIALES

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La finalidad de este trabajo es investigar si hay relación alguna entre el consumo de energía de un torno y la dureza del material expuesto al torneado. Esta investigación se realizara en la Universidad Tecnológica Indoamerica (Quito) con el torno FI-1440GZJ de la Facultad de Ingeniería Industrial, se pondrá en práctica el proceso de torneado con piezas de distintos materiales, obteniendo así datos que serán descargados de la consola con software de Registro y visualización T RSG35. Posterior a esto se procederá a analizar todos los registros obtenidos y concluir la investigación.

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CAPÍTULO I:

EL PROBLEMA

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Planteamiento del problema

Trabajando en el torno de la FII, se pondrá en práctica el proceso de torneado con diferentes materiales con la finalidad de extraer datos y calcular los mismos para de esa forma determinar si existe o no en relación en el consumo de energía con la dureza de los materiales.

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Justificación y alcance del problema

Con la realización del proceso de torneado, se podrá definir si existe o no relación entre el material de una pieza y el consumo eléctrico que este provoca al torno. Por otra parte aprenderemos a manipular y manejar el torno que posteriormente servirá para procesos de manufactura y diseño de herramientas y piezas de metalmecánica.

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Objetivos general y específico

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Objetivo general

Determinar la relación que existe entre la dureza de los materiales y el consumo de energía

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Objetivos específicos

- Investigar los tipos de dureza de los materiales a ser trabajados.

- Realizar el proceso de torneado con piezas de distintos materiales.

- Comparar los datos de consumo de energía que arroja el torno por cada material utilizado y analizarlos.

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CAPÍTULO II:

MARCO TEÓRICO

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Antecedentes investigativos

Que es un torno horizontal, su funcionalidad y uso

La herramienta de corte va montada sobre un carro que se desplaza sobre unas guías o rieles paralelos al eje de giro de la pieza que se tornea, llamado eje X; sobre este carro hay otro que se mueve según el eje Z, en dirección radial a la pieza que se tornea, y puede haber un tercer carro llamado charriot que se puede inclinar, para hacer conos, y donde se apoya la torreta portaherramientas. Cuando el carro principal desplaza la herramienta a lo largo del eje de rotación, produce el cilindrado de la pieza, y cuando el carro transversal se desplaza de forma perpendicular al eje de simetría de la pieza se realiza la operación denominada refrentado. (taxi, 2000)

Los materiales con los que se pueden mecanizar piezas en los tornos, pueden ser diversos, desde el acero y el hierro de fundición entre los de mayor dureza; el bronce y el latón, más blandos; alcanzando a tornear hasta los más plásticos como el nylon y el grilón. (Aldabaldetrecu, 2001)

Torno Horizontal

El torno paralelo o mecánico es el tipo de torno que evolucionó partiendo de los tornos antiguos cuando se le fueron incorporando nuevos equipamientos que lograron convertirlo en una de las máquinas herramientas más importante que han existido. Sin embargo, en la actualidad este tipo de torno está quedando relegado a realizar tareas poco importantes, a utilizarse en los talleres de aprendices y en los talleres de mantenimiento para realizar trabajos puntuales o especiales.

Para la fabricación en serie y de precisión han sido sustituidos por tornos copiadores, revólver, automáticos y de CNC. Para manejar bien estos tornos se requiere la pericia de profesionales muy bien calificados, ya que el manejo manual de sus carros puede ocasionar errores a menudo en la geometría de las piezas torneadas. (Garavito, 2007)

Estructura del torno

El torno tiene cinco componentes principales:

- Bancada: sirve de soporte para las otras unidades del torno. En su parte superior lleva unas guías por las que se desplaza el cabezal móvil o contrapunto y el carro principal.

- Cabezal fijo: contiene los engranajes o poleas que impulsan la pieza de trabajo y las unidades de avance. Incluye el motor, el husillo, el selector de velocidad, el selector de unidad de avance y el selector de sentido de avance. Además sirve para soporte y rotación de la pieza de trabajo que se apoya en el husillo.

- Contrapunto: el contrapunto es el elemento que se utiliza para servir de apoyo y poder colocar las piezas que son torneadas entre puntos, así como otros elementos tales como portabrocas o brocas para hacer taladros en el centro de los ejes. Este contrapunto puede moverse y fijarse en diversas posiciones a lo largo de la bancada.

- Carro portátil: consta del carro principal, que produce los movimientos de la herramienta en dirección axial; y del carro transversal, que se desliza transversalmente sobre el carro principal en dirección radial. En los tornos paralelos hay además un carro superior orientable, formado a su vez por tres piezas: la base, el charriot y la torreta portaherramientas. Su base está apoyada sobre una plataforma giratoria para orientarlo en cualquier dirección.

- Cabezal giratorio o chuck: su función consiste en sujetar la pieza a mecanizar. Hay varios tipos, como el chuck independiente de cuatro mordazas o el universal, mayoritariamente empleado en el taller mecánico, al igual que hay chucks magnéticos y de seis mordazas. (Garavito, 2007)