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REPÚBLCA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER PUPOLAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITECNICA “ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” VICE-RECTORADO LUIS CABALLERO MEJIAS

Estudiante: Ronny Castro Exp: 2013203160 Profe: Oscar Richard Tecnología de Producción II

Caracas, junio de 2018 Introducción

Desde épocas muy remotas, el hombre ha modificado el aspecto y características de diversos materiales que se encuentran en su hábitat. A través del tiempo aprendió a dominar las técnicas o métodos mediante los que ha podido transformar esos materiales en elementos útiles para su subsistencia. Este fenómeno ha dado origen a los procesos de fabricación. En realidad, este concepto es muy amplio ya que incluye, por ejemplo, la producción de textiles, fármacos, metalmecánica, etc. De este modo, como proceso de manufactura se denomina a todo método de transformación y acabado que se emplea para los materiales metálicos, cerámicos y polímeros. Lo anterior incluye cambios en la geometría del material, alteración de sus propiedades, operaciones de ensamble y también de acabado superficial. El objetivo primario de todo proceso será producir un componente de la forma y dimensiones deseadas, con los acabados y propiedades requeridos, todo esto al menor costo y de forma sustentable. Es indudable que la supervivencia, prosperidad y dominio de la raza humana sobre la tierra se debe en gran parte a que su inteligencia le hizo posible la manufactura de herramientas y objetos diversos. Ciertamente que el camino recorrido ha sido largo y el proceso lento. Se calcula que deben haber transcurrido miles de años de prueba y error para que el hombre pudiera tallar herramientas, tales como el hacha de mano en la que se pueden ya notar algunas de las características geométricas de nuestras modernas herramientas de corte.

El proceso para la manufactura

La manufactura es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas, las cuales pueden ser de naturaleza muy variada como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. En la mayoría de los casos para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de manera que , dependiendo de la escala de observación, se puede denominar proceso tanto en el conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada maquina o herramienta. La manufactura es un proceso que se puedes hacer manual o a maquina, hace parte del sector secundario ya que son productos terminados para darle uso y distribución. La manufactura (del latín manus –mano-; factus –hacer-) tuvo su primer gran auge, y surge como una técnica en sí, con el florecimiento de la civilización romana, fundamentalmente por la producción en masa y la división del trabajo, tanto en la producción de textiles, cerámica y vidrio, como en minería y metalurgia. Con la caída del Imperio Romano, esta organización se pierde al igual que muchas de las técnicas de producción. El trabajo se organiza alrededor de la familia y los métodos son transmitidos del artesano a sus aprendices. Durante la Edad Media el desarrollo de nuevas técnicas de producción fue casi nulo y no fue sino hasta el Renacimiento cuando volvieron a reactivarse, fortaleciéndose de manera decidida con la primera Revolución Industrial a fines del siglo XVIII. Se considera que el concepto moderno de la manufactura surge alrededor de 1780 con la Revolución Industrial británica, expandiéndose a partir de entonces a toda la Europa Continental, luego a América del Norte y finalmente al resto del mundo. La manufactura se ha convertido en una porción inmensa de la economía del mundo moderno. Según algunos economistas, la fabricación es un sector que produce riqueza en una economía, mientras que el sector servicios representa el consumo de la riqueza Durante los siglos XIX y XX, el diseño de nuevos métodos y procesos fue incesante, lo que se ha traducido en un notable aumento de la productividad y por tanto del nivel de vida de la población. Dentro de este período destaca el concepto de manufactura intercambiable, desarrollado por Eli Whitney [1765-1825] a principios del siglo XIX; el ensamble en línea puesto en práctica por H. Ford [1863-1947] al inicio del siglo XX y la introducción de la informática en la manufactura a través de los sistemas CAD/CAM, los cuales a la fecha han madurado generando una nueva revolución en las manufacturas. En la actualidad, los esfuerzos se orientan, más que a la producción en serie de un bien, a la producción personalizada; esto es más que adecuarse a lo que existe en el mercado, la idea es que se pueda obtener un producto adecuado a las necesidades de cada cliente, esto desde luego en forma ágil y competitiva. Por otra parte, en los últimos años se ha dado particular importancia al reciclado, a la

eliminación de subproductos contaminantes, a la minimización en el consumo de energía y de recursos (renovables y no renovables), a la generación de gases invernadero y, en consecuencia, a la búsqueda de la producción en armonía con la naturaleza o manufactura sustentable. Agrupar los procesos de manufactura no es una tarea fácil debido a la gran variedad de métodos existentes, así como también por los diversos puntos de vista que se pueden considerar para tal fin. Tomando como base las modificaciones geométricas o físicas, los procesos de manufactura se pueden agrupar en:  PROCESOS DE FUNDICIÓN O COLADA. El cambio de forma se produce mediante la fusión del material y su solidificación en un molde de la forma requerida. Involucra fundamentalmente a los metales, aunque existen algunos que son factibles de aplicar para el vidrio y los polímeros.  PROCESOS DE CONFORMADO DE METALES MECÁNICO (métodos de deformación plástica). Un material, usualmente metal, es deformado plásticamente, esto se puede realizar en caliente (no hay endurecimiento) o en frío. Por ejemplo: laminación, troquelado, forja, embutido, extrusión, etc.  PROCESOS CON ARRANQUE DE VIRUTA. En este caso, más que un cambio de forma se trata de una generación de la geometría requerida mediante la eliminación de material de un bloque de partida, empleando una herramienta cortante, la cual, a través de la interferencia generada con la pieza, producirá el arranque de material. Estos procesos pueden ser denominados con base en el equipo utilizado o también por las herramientas de corte. Entre otros se pueden mencionar al torneado, fresado, esmerilado, rectificado, etc.  PROCESOS PARA EL CONFORMADO DE POLÍMEROS. Las características especiales de plásticos y hules han llevado al desarrollo de métodos de fabricación particular, tales como el termoformado, inyección, soplado, moldeo por transferencia, extrusión, calandreado, etc., los cuales aun cuando pueden tener denominaciones similares a las utilizadas para los metales, se realizan de maneras muy diferentes.  PROCESAMIENTO A PARTIR DE POLVOS. Estos métodos se han desarrollado rápidamente e incluyen la formación de elementos útiles a partir de partículas de materiales cerámicos,  MODELADO DE PROCESOS DE MANUFACTURA 14 poliméricos y metales. Consisten en la aglomeración de polvos por compactado y compresión. En esta categoría se puede incluir el procesamiento de los materiales compuestos.  PROCESOS PARA ACABADO DE SUPERFICIES. Entre otros se pueden considerar a los recubrimientos electrolíticos, las pinturas, los metalizados por inmersión, los recubrimientos por difusión y los de conversión.

 PROCESOS DE UNIÓN. Incluyen los métodos de unión y los de ensamble, soldadura, adhesivos, remaches y juntas atornilladas, entre otros.  PROCESOS PARA LA MODIFICACIÓN DE PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. Comprenden los tratamientos térmicos, termoquímicos, como son el temple, recocido, nitrurado, carburizado, entre otros. Proceso de manufactura por desprendimiento de viruta Es un proceso de mecanizado que consiste en separar material de una pieza fabricada previamente, normalmente por fundición, forja, laminación o por pulvimetalurgia. El nombre de esta técnica se debe a que el material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. Las virutas se diferencian entre sí, dependiendo de la herramienta con que se esté mecanizando. En el mecanizado por arranque de viruta se dan tres tipos de procesos: Desbaste: eliminación de mucho material con poca precisión; es un proceso intermedio que se utiliza para acercarse a las dimensiones finales de la pieza en un corto periodo de tiempo. Requiere alta velocidad de avance y de corte. Acabado: eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza. Se utiliza pensando en tener una superficie con poca rugosidad. Velocidad de avance baja y velocidades de corte altas. Rectificado o superacabado: Se utiliza para un buen acabado superficial y medidas muy precisas. Las velocidades tanto de corte como de avance son muy altas, desprendiendo partículas por abrasión. Sin embargo, existe una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera, porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta. En el proceso de fabricación de piezas por arranque de viruta se pueden conseguir exactitudes del orden de micras, proporcionando además con unos acabados superficiales excelentes. Según la definición que acabos de hacer de la técnica de desprendimiento de viruta, queda claro que una de las propiedades más importantes del material de la pieza que se desea mecanizar es la maquinabilidad, que se define como la

capacidad de arrancar material de una pieza con un útil de corte o, en otras palabras, la habilidad del material para ser mecanizado. Debido a esto, los materiales más utilizados con esta técnica de fabricación son: Metales. Los plásticos y sus compuestos. Los compuestos cerámicos (mecanizado abrasivo). El proceso de desprendimiento de la viruta, se realiza mediante la penetración de una herramienta de corte, realizando un movimiento relativo entre la pieza que se desea mecanizar y la herramienta. Lógicamente, el material de la herramienta de corte debe ser de mayor dureza que la pieza a tratar, puesto que la dureza de un material define su oposición a ser rallado. El desprendimiemto de la viruta se produce debido a que el filo de la herramienta produce una deformación elástica en el material, provocando grandes tensiones en la parte del mismo que se convertirá en viruta. Se supera el límite de fluencia del material provocando la rotura y separación de la capa a causa de la deformación plástica sufrida. Los principales movimientos que nos encontramos en el mecanizado por arranque de viruta de una pieza son: Corte: Con este movimiento penetra la herramienta en el material, siendo la causante de producir la viruta. Se define mediante la Velocidad de Corte. Avance: Este movimiento es el realizado al desplazar el punto de aplicación del corte. Se define mediante la Velocidad de Avance. Alimentación: Se define con el parámetro de Profundidad de Pasada y es el encargado de cortar un espesor del material.

Pasos para el proceso del diseño Diseñar es pensar antes de hacer, analizar, planificar y ejecutar para responder a las necesidades del usuario. Es una disciplina integral que hace visible a la organización en el mercado, beneficiando de esta forma su rentabilidad y la imagen percibida por el público. El diseño es una herramienta estratégica para la mejora de la competitividad de las empresas.El diseño puede entenderse como

una actividad puntual, focalizada en el desarrollo concreto de un determinado producto. Para el proceso del diseño se siguen los siguientes pasos: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Reconocer la necesidad. Crear un diseño. Preparar un diseño Probar y evaluar. Factibilidad del maquinado Comunicar el diseño

Fresado El fresado consiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta movimientos en casi cualquier dirección de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza. Las herramientas de fresar se caracterizan por su diámetro exterior, el número de dientes, el paso de los dientes (entendido por paso la distancia que existe entre dos dientes consecutivos) y el sistema de fijación de la fresa en la máquina El fresado es el proceso tecnológico por desprendimiento que podemos obtener y producir piezas con más de un eje de simetría con una herramienta llamada fresadora (se fabrican piezas de geometría compleja. Con el uso creciente de las fresadoras de control numérico están aumentando las operaciones de fresado que se pueden realizar con este tipo de máquinas, siendo así que el fresado se ha convertido en un método polivalente de mecanizado. El desarrollo de las herramientas ha contribuido también a crear nuevas posibilidades de fresado además de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas.

Pasos tecnológicos del fresado 

Planeado: Es la operación de fresado más habitual y se puede realizar utilizando una amplia gama de herramientas distintas. Las fresas con ángulo de posición de 45º son las que se utilizan con más frecuencia, pero las fresas con plaquita redonda, las fresas de escuadrar y las fresas de disco también se utilizan en determinadas condiciones. La aplicación más frecuente de fresado es el planeado, que tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada de diámetros de estas fresas y del número de plaquitas que monta cada fresa. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opción el uso de plaquitas redondas o con ángulos de 45º como alternativa.

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Vaciado: En este tipo de operaciones se aconseja realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta

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que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresase utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que pude ser en forma de T, de cola de milano, etc. Contorneado: Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisión como para el torneado exterior. El proceso combina la rotación de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una superficie cilíndrica. Esta superficie puede ser concéntrica respecto a la línea central de rotación de la pieza, o puede ser excéntrica si se desplaza el fresado hacia arriba o hacia abajo. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida.

Diferencia entre torneado y fresado.

Torneado Las herramientas son unifilares

Fresado Las herramientas son múltiples

Se puede generar solidos en revolución

Se puede generar piezas complejas

Controlamos dos ejes X-Y

Se controlan los tres ejes

La pieza es la que gira y la herramienta avanza hacia el material

La herramienta es la que gira y la pieza es la que avanza hacia el material

La velocidad de corte depende del paso tecnológico

La velocidad de corte es el mismo siempre

Conclusión En el mundo mecánico, hay una amplia gama de piezas, herramientas y maquinarias que son formadas por distintos tipos de procesos mecánicos tales

como estirado, laminado, forja, planchas, fundición y el de vital importancia en este informe, el de arranque de viruta. Este proceso de desprendimiento de viruta es de una gran precisión, la cual se logra en la forma y su calidad superficial de acabados. Generalmente el proceso utilizado es el de sin desprendimiento de viruta, de modo que el desprendimiento de viruta que viene a continuación sea muy pequeño y nos satisfaga los propósitos que perseguimos, los cuales son: la forma requerida y la superficie de acabado en correcto orden. El principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de generar superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta (utensilio que se encuentra en contacto con la pieza) y la pieza. Los filos de la herramienta remueven una capa delgada de material en la pieza, la cual definimos anteriormente como viruta. Las maquinas-herramientas llamadas fresas ofrecen una amplia proporción de superficies en comparancio con él torno que solo genera superficies en revolución su proceso tecnológico consiste en él de hacer girar la herramienta de corte y no la pieza en cuestion. Este proceso es mayormente utilizado para generar superficies planas.