13.2 Método Metcut

1. 13.2 Método Metcut

2. Método Metcut • Es un método de calculo para la optimización de las condiciones de corte; el cual proporciona las informaciones necesarias, sacadas de una serie de pruebas preliminares, a sustituir en un algoritmo matemático, relativas al material en examen. • Proporciona resultados particularmente interesantes, basados en datos experimentales propios del par material: pieza-herramienta. • Metcut ha considerado la aplicación de su método a trabajos de torneado, fresado, taladrado, mandrinado con herramienta multicortes y roscado con machos. • Torneado: se consideran los siguientes materiales para herramienta: aceros rápidos, plaquitas de carburos soldadas y de fijación. • Fresado: se consideran los siguientes materiales para herramienta o útiles: herramienta con dientes insertados, herramientas con plaquitas insertadas y acero rápido.

3. En este caso las variables dependientes son el coste y el nivel de producción, y en general se puede escribir que el coste/pieza vale: • El primer termino esta ligado al costo de maquina: • CL: coste operario • El resto dependen de la herramienta: • Cd: coste por preparación de la herramienta. • Ca: coste de afilado. • Cu: coste de herramienta. • Cm: coste de la muela de afilar • La producción (piezas por hora) vale:

4. Torneado longitudinal. • Con herramienta de plaquitas insertadas y de fijación mecánica. • Se puede ver que el coste por pieza resulta dependiente de las variables a, v y T. • Sabiendo que a es conocido, queda determinar la relación duración-velocidad de corte (Taylor). • Sabiendo que C, n son constantes de Taylor.

5. Conocida la Vmin, se puede determinar la duración de la herramienta: • Y la producción por hora: • Generando la velocidad máxima de producción y la máxima duración de la herramienta:

6. Fresado frontal • Con una herramienta de acero rápido. • La ecuación de Taylor: • Generándome la velocidad de mínimo coste y la duración de mínimo coste:

7. Ecuaciones adaptadas a los varios tipos de mecanizado y herramienta. Mecanizado por arranque de viruta. Gian. F. Micheletti. Editorial Blume

8. Mecanizado por arranque de viruta. Gian. F. Micheletti. Editorial Blume

9. Método de Revignani • Este método se refiere a la mecanización de una pieza requiere una serie de operaciones diferentes , según un orden determinado (proceso), (sobre la misma maquina-herramienta o diferentes maquinas ) • Para la optimización de la producción se consigue el mínimo tiempo de mecanizado para cada una de las fases.

10. Debe ser mínima la suma de los costes de mecanización para cada tiempo total asignado para la operación de las varias operaciones. • Como una operación donde se haga un desbaste y un acabado en un determinado tiempo, donde el objetivo es repartir este tiempo entre las dos operaciones de forma que resulte minima la suma de costos parciales

11. El problema de optimización consiste en minimizar el tiempo total de mecanizado por cada hora de empleo de las maquinas herramientas. • Para cada tiempo total de mecanizado las suma de los costes relativos sea minima.

12. Tipos de secuencia de operaciones • Son de dos tipos 1- Están en maquinas multi-usos (Centros de mecanizado) que realizan operaciones sucesivas en la misma pieza., 2- Operaciones efectuadas en diferentes maquinas en donde el ritmo de producción debe ser el mimo para todas las maquinas para evitar la acumulación de piezas.

13. Secuencia de primer tipo • Consideremos dos operaciones señaladas por los subíndices j y k. - La primera condición para obtener un mínimo de la suma de los costes

14. Un valor de v le corresponde a un solo valor de Clv y otro de tlv, entonces Clv puede ser representado como una función de tlv, donde estas dos ultimas dependen de v. X es la tangente de la curva Clv trazada en función de tv

15. Se satisface el mínimo de la suma (Clvj+Clvk) con la condición siguiente . • Donde el valor xc designa e valor común de la función x en las dos operaciones

16. Las condiciones optimas son:

18. Con el diagrama anterior queda determinado el tiempo optimo relativo con el cual se llega a los valores óptimos de velocidad de corte y duración de la herramienta. • Para una secuencia de n operaciones se llega a la formula general siguiente, que debe ser satisfecha a fin de que las condiciones de corte para todas las operaciones sean optimas.

19. Secuencias del segundo tipo En una secuencia del segundo tipo una pieza se mecaniza sucesivamente en maquinas distintas, al mismo ritmo de producción. La limitación del tiempo para dos maquinas j,k viene dada por: t1vj=t1vk dt1vj=dt1vk La suma algebraica de las tangentes: Xj+Xk=(d(C1vj+C1vk)/dt1vj)

20. El mínimo de la suma de los costes se obtiene cuando se anula el segundo miembro, lo cual muestra que dicho mínimo no coincide con ninguno de las dos operaciones (a).

21. Para un sistema formado por r maquinas-herramientas, la ecuación es: Y en virtud de la limitación de tiempo es : Verificación:

22. Representada esquemáticamente por la figura b para r=2. muestra que el mínimo coste referido a la secuencia de operaciones se verifica solo para un cierto tiempo total de mecanizado. De todas formas la ecuación anterior proporciona la respuesta para una variación del tiempo total de mecanizado.

23. Secuencias Mixtas Una secuencia mixta esta compuesta por secuencias del primer tipo alternadas por secuencias del segundo tipo. (Sin importar el orden) El problema es asignar un tiempo total para la ejecución de todas las secuencias y encontrar las condiciones de trabajo en las que el coste es mínimo. (Xc)j= (Xs/r)k Para j = 1,2,3…. S1 k= 1,2,3…. S2 Cuando esta condición se cumple se tiene una distribución optima de tiempo total entre varias secuencias, de esta se puede obtener el tiempo optimo de cada operación y las condiciones optimas de corte.