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Facultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería Industrial
“Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar el Proceso de Barrenado en la Empresa RESER
JAVIER.S E.I.R.L.– Arequipa”
Autores:
Francisco Mayta Nina
Edgar Ancalla Ayma
Para obtener el título profesional en:
Ingeniero industrial
Asesor:
Mg. Ricardo Ccami Loayza
Arequipa, mayo del 2019
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i
Dedicatoria
La presente investigación va dedicada a nuestros señores padres, quienes estuvieron
presentes en cada momento de nuestra formación académica, motivándonos a seguir
adelante y así poder cumplir con nuestros objetivos.
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ii
RESUMEN
El presente trabajo está enfocado a mejorar el proceso de barrenado en las articulaciones
de brazos y palas de maquinaria pesada en la empresa RESER JAVIER.S EIRL de
Arequipa, a través del diseño de una barrenadora portátil, ya que, de acuerdo a la empresa,
al no contar con un estudio previo del proceso de barrenado y, además, ejecutarlo con una
máquina manual de fabricación propia, éste proceso se extiende a 5 horas
aproximadamente, considerando la instalación y ubicación; por esta razón el mercado del
rubro no está interesado en contratarlos para este servicio, la consecuencia de esta
situación es que en estos últimos 10 meses aproximadamente la empresa ha visto
reducidos sus contratos de barrenado de 8 a 2 por mes en promedio. Por consiguiente, en
este proyecto inicialmente se realizará una pre medición, análisis y definición del proceso
de barrenado, con el objeto de proponer otras alternativas de procedimientos y tiempos
para suprimir los innecesarios; de acuerdo a estos resultados, se procederá a aplicar las
cuatro etapas del método de diseño alemán VDI 2221 para definir y ejecutar el concepto
del diseño adecuado; posteriormente, se realizará la validación de los detalles técnicos
correspondientes haciendo uso del software Autodesk Inventor, para finalmente presentar
las mejoras, en cuanto al proceso y tiempo de trabajo, a comparación de la primera
medición.
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iii
ÍNDICE
RESUMEN ......................................................................................................................... ii
ÍNDICE ............................................................................................................................. iii
ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................................... v
ÍNDICE DE FIGURAS ....................................................................................................... vi
ÍNDICE DE GRÁFICOS .................................................................................................. viii
ÍNDICE DE ANEXOS ........................................................................................................ ix
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... x
CAPÍTULO 1 ..................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 1
1.1. TEMA .............................................................................................................. 1
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................. 1
1.3. PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN .................................................................. 3
1.4. OBJETIVOS .................................................................................................... 3
1.5. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 4
1.6. ALCANCES ..................................................................................................... 5
1.7. LIMITACIONES ............................................................................................... 5
1.8. VARIABLES .................................................................................................... 5
1.9. OPERACIONALIZACIÓN DE LAS VARIABLES .............................................. 5
CAPÍTULO 2 ..................................................................................................................... 6
ESTADO DEL ARTE Y MARCO TEÓRICO................................................................... 6
2.1. ESTADO DEL ARTE ....................................................................................... 6
2.2. MARCO TEÓRICO ........................................................................................18
CAPÍTULO 3 ....................................................................................................................28
METODOLOGÍA ..........................................................................................................28
3.1. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN .....................................................28
3.2. TÉCNICAS DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................29
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3.3. HERRAMIENTAS DE INVESTIGACIÓN ........................................................29
CAPÍTULO 4 ....................................................................................................................30
ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ......................................................30
4.1. PROCESAMIENTO DE DATOS .....................................................................30
CAPÍTULO 5 ....................................................................................................................35
DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA ................................................35
5.1. ETAPA 1: PLANEAMIENTO ...........................................................................35
5.2. ETAPA 2: CONCEPTO DEL DISEÑO ............................................................37
5.3. ETAPA 3: EJECUCIÓN DEL DISEÑO ...........................................................40
5.4. ETAPA 4: EJECUCIÓN DE LOS DETALLES Y PLANOS: .............................41
5.5. ANÁLISIS DE ESFUERZOS ..........................................................................46
5.6. DEFINICIÓN DE MATERIALES .....................................................................52
5.7. CUADRO DE COSTO DE FABRICACIÓN .....................................................53
CAPÍTULO 6: ...................................................................................................................54
RESULTADOS E INTERPRETACIÓN .........................................................................54
6.1. RESULTADOS ...............................................................................................55
6.2. ANÁLISIS ECONÓMICO ................................................................................62
DISCUSION DE RESULTADOS ......................................................................................65
CONCLUSIONES ............................................................................................................68
RECOMENDACIONES ....................................................................................................70
ANEXOS ..........................................................................................................................71
GLOSARIO ......................................................................................................................94
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................95
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ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1: Operacionalización de variables. Elaboración propia ........................................ 5
TABLA 2: Etapas de los métodos de diseño [34] .............................................................20
TABLA 3: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 1) ..........................31
TABLA 4: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 2) ..........................32
TABLA 5: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 3) ..........................33
TABLA 6 :Resultados promedio. Elaboración propia........................................................34
TABLA 7 :Procesamiento de datos del diseño actual. Elaboración propia .......................34
TABLA 8 :Lista de exigencias. Elaboración propia ...........................................................37
TABLA 9: Matriz morfológica. Elaboración propia ............................................................37
TABLA 10 :Evaluación de conceptos de solución técnico y económico ...........................38
TABLA 11 :Valor Técnico .................................................................................................38
TABLA 12 :Valor Económico ............................................................................................39
TABLA 13: Definición de materiales .................................................................................52
TABLA 14: Cuadro de costo de fabricación .....................................................................53
TABLA 15: Hoja de observación del proceso propuesto ..................................................55
TABLA 16: Cantidad de procedimientos y tiempos promedio en el sub proceso de montaje
actual ...............................................................................................................................56
TABLA 17: Cantidad de procedimientos y tiempos en el sub proceso de montaje propuesto
........................................................................................................................................57
TABLA 18: Cantidad de procedimientos y tiempos promedio en el sub proceso de
maquinado actual ............................................................................................................58
TABLA 19: Cantidad de procedimientos y tiempos en el sub proceso de maquinado
propuesto .........................................................................................................................58
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vi
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA 1: Diagrama de dispersión – Evaluación técnico económica .............................39
FIGURA 2: Barrenadora portátil. Vista isométrica frontal .................................................40
FIGURA 3: Barrenadora portátil. Vista isométrica posterior .............................................40
FIGURA 4: Barrenadora portátil. Denominación de grupo de elementos. ........................40
FIGURA 5: Eje portaherramientas. Vista isométrica.........................................................41
FIGURA 6: Cono centrador. Vista isométrica. ..................................................................42
FIGURA 7: Perno de presión. Vista isométrica ................................................................42
FIGURA 8: Tuerca de presión. Vista isométrica ...............................................................42
FIGURA 9: Chumacera guía. Vista isométrica .................................................................43
FIGURA 10: Plancha Frontal. Vista isométrica.................................................................43
FIGURA 11: Caja reductora. Vista isométrica ..................................................................44
FIGURA 12: Plancha guía posterior. Vista isométrica frontal ...........................................44
FIGURA 13: Plancha guía posterior. Vista isométrica posterior .......................................45
FIGURA 14: Eje guía. Vista isométrica ............................................................................45
FIGURA 15: Husillo de avance. Vista Isométrica .............................................................46
FIGURA 16: Análisis de deformación de guías – desplazamiento ...................................46
FIGURA 17: Análisis de deformación de guías – Factor de seguridad .............................47
FIGURA 18: Análisis de deformación de guías – Factor de seguridad – Billas ................47
FIGURA 19: Análisis de tensiones de esfuerzos ..............................................................47
FIGURA 20: Análisis de tensiones de esfuerzos – Corte .................................................48
FIGURA 21: Análisis de tensiones de esfuerzos en la máquina .......................................48
FIGURA 22: Análisis de esfuerzos en soporte de motor ..................................................48
FIGURA 23: Propiedades físicas del ensamble ...............................................................49
FIGURA 24: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo ..49
FIGURA 25: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo –
Escala ajustada ...............................................................................................................49
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vii
FIGURA 26: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo –
Desplazamiento ...............................................................................................................50
FIGURA 27: Factor de seguridad .....................................................................................50
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viii
ÍNDICE DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1: Estructura de diseño norma VDI 2221 [32] .................................................20
GRÁFICO 2: Tiempo de sub procesos .............................................................................59
GRÁFICO 3: Cantidad de procedimientos .......................................................................60
GRÁFICO 4: Tiempo total del proceso de barrenado .......................................................61
GRÁFICO 5: Cantidad de pasos del proceso de barrenado .............................................61
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ix
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1: Hoja de observación de proceso y tiempos ....................................................71
ANEXO 2: Hoja de observación de diseño actual ............................................................74
ANEXO 3: Levantamiento de información de proceso y tiempos .....................................75
ANEXO 4: Levantamiento de información de diseño actual .............................................77
ANEXO 5: Planos técnicos del diseño propuesto .............................................................78
ANEXO 6: Cotización de barrenadora en el mercado internacional .................................89
ANEXO 7: Tablas de velocidad de corte ..........................................................................90
ANEXO 8: Cotización de materiales ................................................................................91
ANEXO 9: Guía de uso de barrenadora portátil ...............................................................92
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x
INTRODUCCIÓN
El servicio de mantenimiento de maquinaria pesada tiene un amplio mercado en el Perú a
causa de la inversión minera existente, gracias a esto, micro y pequeñas empresas dentro
del rubro metal mecánico tienen constantes contrataciones; tal es el caso de RESER
JAVIER.S EIRL, una empresa Arequipeña que desde el año 2000, aproximadamente, viene
realizando sus actividades con mediano éxito.
Por otro lado, tal como sucede en todas las industrias, el avance tecnológico y las nuevas
metodologías y/o procesos obligan a las empresas a adaptarse a los cambios constantes,
dentro de sus rubros, con el objetivo de generar mayores ingresos, satisfacer las
necesidades de sus clientes y no quedar excluidos de sus mercados a causa de
procedimientos o tecnologías obsoletas. Esto último es prácticamente lo que está
sucediendo con la empresa en cuestión. De acuerdo a información de la empresa, sus
ingresos se han visto afectados ya que, desde hace 10 meses aproximadamente, la
cantidad de servicios de barrenado disminuyeron de 8 a 2 por mes y el motivo de este
descenso es que el mercado del rubro indica que no contrata su servicio de barrenado a
causa de que el tiempo que emplean para este trabajo se extiende prácticamente a 5 horas,
considerando la instalación y ubicación; y lo efectúan con una barrenadora manual de
fabricación propia sin previo diseño ni validación técnica. De acuerdo a lo anterior, en este
proyecto partiremos realizando una pre medición y definición del servicio de barrenado que
ofrece RESER JAVIER.S EIRL, con el objeto de proponer otras alternativas de
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xi
procedimientos y tiempos suprimiendo los innecesarios, de esta manera obtendremos el
registro detallado del proceso de barrenado para proceder a definir las exigencias y el
concepto del diseño adecuado aplicando el método alemán VDI 2221, para finalmente
validar técnicamente nuestra propuesta con el software de diseño Autodesk Inventor.
Como vemos en este caso, existe la necesidad de diseñar nuevas máquinas herramientas
que complementen a las tradicionales, para estar acorde a los avances industriales, ya que
desde los inicios del desarrollo industrial se tenía como objetivo diseñar y fabricar nuevos
materiales, técnicas y máquinas que permitan la transformación de la materia prima [1]. La
evolución de la industria fomentó la necesidad de diseñar máquinas herramientas que
optimicen sus procesos. Algunos autores explican que, a inicios del siglo XV, Leonardo
DaVinci, diseñó un torno para roscar, por otro lado, Marx Lobsinger en 1550 construyó una
máquina cepilladora. Por otro lado, las técnicas de desbaste de metales evolucionaron
hasta convertirse en máquinas herramientas complejas que tienen la capacidad de realizar
mecanizados mediante la programación [2]. Así también algunos estudiosos del tema
consideran que John Wilkinson, en 1774, diseñó la primera máquina herramienta que fue
denominada alesadora, la cual tenía como objetivo mecanizar el cilindro de la maquina a
vapor de Watt [3].
Para esto es imprescindible utilizar recursos de diseño como la tecnología CAD, ya que
estas técnicas actualmente son utilizadas por la industria desde el diseño hasta la
fabricación de piezas mecánicas, equipos, herramientas, etc., con el objetivo de minimizar
costos, mejorar la calidad, optimizar tiempos y disminuir riesgos laborales [4].
En los siguientes capítulos explicaremos con mayor profundidad los detalles de esta
investigación.
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1
CAPÍTULO 1
INTRODUCCIÓN
En este capítulo se describe la información general del problema, determinando los
objetivos y variables del presente estudio.
1.1. Tema
“Diseño y validación de prototipo de barrenadora portátil para mejorar el proceso de
barrenado en la empresa RESER JAVIER.S E.I.R.L.– Arequipa”
1.2. Planteamiento del problema
RESER JAVIER.S E.I.R.L. es una mediana empresa del rubro metal mecánico,
ubicada en el parque industrial de Río Seco - Cerro Colorado - Arequipa, que ofrece el
servicio de mantenimiento de maquinaria pesada mediante procesos que pueden ser,
de acuerdo al caso: revisión eléctrica, mecánica, mecanizado, soldadura, etc.
Ahora bien, dentro del sistema de mantenimiento de maquinaria pesada existe un
proceso de mecanizado denominado “barrenado”, el cual consiste en perfilar los
agujeros de las articulaciones de brazos y palas con el objeto de restaurarlos, ya que,
por la fricción y el movimiento ejercido en esas áreas, dichos agujeros tienden a
deformarse y perder su geometría circular, causando deficiencias en la operación de
dichas máquinas. Este proceso se realiza con una barrenadora, la cual es una máquina
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2
cuya herramienta de corte realiza un movimiento de rotación que puede tener avance
o no, generalmente trabaja en posición horizontal y su objetivo es aumentar y/o perfilar
el diámetro [5].
Cabe resaltar que este proceso se puede realizar en el taller del contratante o el taller
de la empresa contratada (RESER JAVIER.S EIRL), o sea que el equipo barrenador
debe ser portátil o de transporte factible.
Como mencionamos RESER JAVIER´S ofrece el servicio de barrenado y de acuerdo
a información de la empresa, este proceso lo ejecutan con una máquina manual de
fabricación propia, que, hasta hace año y medio aproximadamente, se utilizaba
comúnmente en el rubro, por otro lado, al no haberse realizado un diseño ni estudio
previo del proceso, existen procedimientos innecesarios y prolongados, llegando a
realizarse en alrededor de 5 horas, contando la ubicación e instalación en campo más
no el transporte; así también, las veces que logran efectuar un contrato lo realizan dos
operarios de tornería ocupando prácticamente las 8 horas de su jornada laboral. Por
estos factores el mercado del rubro no contrata a la empresa en cuestión para realizar
el servicio de barrenado, ya que, según información de la empresa, en los últimos 10
meses, aproximadamente, sus contratos para este servicio disminuyeron de 8 a 2, en
promedio por mes, consecuentemente, para RESER JAVIER.S EIRL, esto significa
pérdidas económicas y la exclusión de un mercado al cual debería atender, ya que sus
actividades están definidas dentro del rubro.
Por otro lado, considerando que RESER JAVIER.S EIRL, es una empresa del rubro
metal mecánico y cuenta con las máquinas de mecanizado para la fabricación de una
máquina barrenadora portátil con características geométricas de mediana
complejidad, por lo tanto, sería una inversión no conveniente la compra de un equipo
barrenador del extranjero, considerando los precios actuales del mercado y que la
empresa cuenta con la capacidad para efectuar dicha fabricación.
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De acuerdo a lo mencionado y sabiendo que los productos y servicios deben cumplir
características técnicas, estándares y procesos definidos [6], así también que el diseño
parte de una necesidad humana y está ligado a tres campos de creatividad que son
las áreas morfológica, tecnológica y sociológica [7], y conociendo la realidad actual de
la empresa RESER JAVIER´S EIRL consideramos necesario realizar una medición y
evaluación del proceso de barrenado actual y, de acuerdo a un análisis posterior,
disminuir los procedimientos y tiempos innecesarios, seguidamente, definir las
características y exigencias del diseño de una barrenadora portátil aplicando el método
de diseño de máquinas VDI 2221 y validarla técnicamente utilizando de un software
de diseño mecánico (Autodesk Inventor), para finalmente realizar una comparación
demostrando la diferencia de nuestra propuesta con los tiempos y procedimientos
levantados en la pre medición.
1.3. Pregunta de investigación
¿Cómo mejorar el proceso de barrenado, en las articulaciones mecánicas de brazos y
palas, en la empresa RESER JAVIER S?
1.4. Objetivos
Reducir procedimientos y tiempos del proceso de barrenado en la empresa
RESER JAVIER.S EIRL a través del diseño de una barrenadora portátil
aplicando el método alemán VDI 2221 y validado numéricamente por el
software Autodesk inventor.
Analizar el proceso de barrenado, que se realiza en el sistema
mantenimiento de maquinaria pesada, específicamente en las
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articulaciones mecánicas de brazos y palas, para definir procedimientos y
tiempos.
Diseñar y definir el concepto y las características técnicas del prototipo de
barrenadora portátil aplicando el método de diseño VDI 2221.
Validar numéricamente el diseño de barrenadora portátil a través del
software de diseño mecánico Autodesk Inventor.
Realizar el análisis económico correspondiente.
1.5. Justificación
Conociendo que las herramientas son diseñadas para reducir tiempos y costos de
fabricación, mejorar los montajes y aumentar la precisión y calidad de los servicios [8],
y que el proceso de servicio para el mecanizado de piezas puede cambiar de acuerdo
a las necesidades del mercado y cumplir los procesos específicos para lograr la
conformidad del producto [9], el presente proyecto se justifica tecnológicamente ya que
aportará el diseño de una máquina herramienta, denominada barrenadora portátil, con
las suficientes especificaciones técnicas para su fabricación y uso.
Así también se justifica económicamente ya que al solucionar este problema la
empresa se reinsertará al mercado bajo este servicio y por ende sus utilidades serán
mayores.
Por otro lado, sabiendo que mientras mayores sean las actividades manufactureras en
nuestra sociedad mejora el nivel de la población [10], este proyecto se justifica
socialmente ya que disminuirá el esfuerzo del operador y mejorará la satisfacción del
cliente, así también, bajo este concepto las empresas dedicadas al mismo rubro
pueden tomar como referencia este proyecto para adecuarlo a sus necesidades y
generar otra alternativa de ingresos.
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1.6. Alcances
El presente proyecto se desarrollará en el área de mantenimiento de maquinaria
pesada de la empresa RESER JAVIER’S.
1.7. Limitaciones
La propuesta de diseño se dirige puntualmente al proceso de barrenado dentro del
sistema de mantenimiento de maquinaria pesada de la empresa RESER JAVIER´S.
1.8. Variables
Modelo de barrenadora
Proceso de barrenado
Tiempo
Costo
1.9. Operacionalización de las variables
VARIABLE TIPO DE
VARIABLE OPERACIONALIZACIÓN INDICADOR
NIVEL DE MEDICIÓN
UNIDAD DE MEDIDA
DISEÑO Independiente
Cualitativo Características técnicas y dimensionales
Potencia, revoluciones, peso, accionamiento, dimensiones y material
Nominal Operativo, inoperativo
TIEMPO Dependiente Cuantitativo
Toma de tiempo de cada proceso de barrenado
Tiempo transcurrido por cada procedimiento
Razón Segundos
PROCEDIMIENTO Dependiente Cuantitativo
Cantidad de procedimientos durante el barrenado
Número de procedimientos
Razón Unidad
COSTO Dependiente Cuantitativo
Costo de horas hombre y costo de fabricación
Tiempo y costo de horas hombre, e inversión de fabricación
Razón Horas hombre, Moneda (Soles)
TABLA 1: Operacionalización de variables. Elaboración propia
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CAPÍTULO 2
ESTADO DEL ARTE Y MARCO TEÓRICO
En este capítulo realizamos una investigación sobre proyectos de tesis que representan
los avances más significativos relacionados con el diseño de máquinas herramientas y el
proceso de maquinado. Así también definimos conceptos teóricos con mayor importancia
para nuestra investigación.
2.1. Estado del arte
Para consolidar información en el presente proyecto realizamos una investigación
sobre algunos proyectos de tesis que representen los avances más significativos
relacionados con el diseño de máquinas herramientas y el proceso de maquinado.
En este proyecto se mejoró el proceso de mecanizado en las PYMES de
Guayaquil – Ecuador, implementando tecnología CNC en una fresadora
convencional. La implementación se realizó a través de bridas diseñadas
específicamente para la sujeción de motores de paso en los mandos manuales
de dicha fresadora y enlazarlos a un sistema de control por computadora. La
metodología inició observando el modo de trabajo en talleres artesanales
comparando la eficiencia de una fresadora convencional con una CNC,
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seguidamente evaluaron las posibilidades de implementar un sistema CNC a
un equipo fresador convencional. Posteriormente realizaron el diseño de
automatización y procedieron a la fabricación e instalación del sistema de
ensamblaje y el enlace hacia el sistema de control numérico. Finalmente
realizaron una evaluación técnica de maquinado y una evaluación económica
comparando los sistemas artesanales y el CNC.
Los resultados de este proyecto fueron positivos, ya que mejoró la precisión de
mecanizado, disminuyó el tiempo de ejecución y mejoró la ejecución de
operaciones de mecanizado. Finalmente observaron que la diferencia de
precisión, entre una fresadora CNC importada y la propuesta es de 0.8%, valor
que, en los maquinados que realizan los talleres artesanales es despreciable.
[11]
Esta investigación consistió en estudiar la capacidad de acabado que tiene el
mecanizado en alta velocidad para la fabricación de moldes y matrices,
puntualizando su estudio en las herramientas de corte de punta esférica. De
esta manera se amplía el rango de aplicación del mecanizado reemplazando a
sistemas de acabado como la electro erosión. Consecuente a esto, se
especifican las características técnicas de este tipo de herramientas y su
relación con las condiciones de maquinado, como el avance, las revoluciones
por minuto, etc. La metodología aplicada a esta investigación fue un proceso
de experimentación del proceso de fresado en una probeta que fue diseñada
técnicamente para que pueda ofrecer la información necesaria con menor
número de iteraciones. Para diseñar dicha probeta se usó CAD Mechanical
Desktop, por otro lado, los programas CNC que alimentaron al centro de
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8
maquinado apropiado para el proceso de maquinado de alta velocidad, se
realizaron con WorkNC.
Al final de la investigación los autores concluyen en que el proceso de fresado
planteado es aplicable solo a superficies planas que no comprometan
demasiada carga. En situaciones de maquinado en superficies convexas si el
radio de la carga es igual al radio de la herramienta de corte el acabado se
vería alterado. Así también es necesario encontrar zonas de estabilidad ya que
las vibraciones repercuten directamente en la productividad del proceso de
fresado en superficies esculpidas. [12]
En este proyecto se mejora las posibilidades de posicionamiento en el
mecanizado de una pieza a través de una fresadora CNC que cuente con una
plataforma móvil de 6 GDL (grados de libertad), proponiendo el diseño
mecánico de un cabezal y bastidor, además de la identificación de los
componentes internos necesarios. Para el correcto diseño del centro de
mecanizado utilizaron la metodología VDI 2225, ya que incluye un balance
técnico económico para el proyecto, así también se centra en los procesos que
debe cumplir la máquina desde el inicio de sus operaciones, por otro lado, se
obviaron pasos por motivos de simplificación, de los cuales, los más
importantes son puntualizados posteriormente.
Finalmente, el autor concluye que el haber utilizado la metodología VDI 2225
garantiza que las tecnologías y productos de ingeniería utilizadas para el diseño
del proyecto son las más apropiadas, así también indica que el proceso de
mecanizado no presentará retemblado ya que su frecuencia de resonancia 15.2
Hz se encuentra dentro de los parámetros de trabajo estable por ende los
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9
estándares que se aplicaron aseguran la continuidad de producción si se
cumple un régimen apropiado de operación y mantenimiento. [13]
En este proyecto se realiza un análisis profundo del torno para madera,
delimitando sus partes y las funciones que cumplen; de esta manera incluir
dentro de su diseño estructural un router que facilite realizar torneados
salomónicos, que normalmente realizan talladores experimentados, mejorando
el proceso de maquinado de madera en esta industria. La metodología que
aplicó el autor para realizar el proyecto fue primeramente determinar los
parámetros de diseño, posteriormente evaluó alternativas generales de las
cuales seleccionó una por el método de ponderación, a continuación, realizó
los cálculos técnicos necesarios, como la velocidad, potencia, resistencia de
corte, etc., para finamente realizar la construcción y montaje de la máquina. Por
otro lado, especifica los parámetros de funcionamiento y un análisis de costos.
Entre las conclusiones del proyecto el autor indica que la máquina cumple con
reducir tiempos y maximizar la producción, ya que, esta máquina realiza una
pieza en una hora lo que normalmente se hacía en un día. Por otro lado, indica
que la vida útil de este torno son ocho años conjuntamente con sus elementos
constitutivos los cuales son de fácil montaje y desmontaje. Finalmente, expone
que la máquina fue diseñada con los debidos parámetros de seguridad, pero es
importante que el operador esté capacitado y que el mantenimiento al equipo
sea diario para satisfacer los parámetros funcionales del mismo. [14]
En este proyecto se propone extraer la geometría de una pieza a través de un
sistema de visión computarizada para transferirla a un algoritmo que genere un
código CNC para manufacturar dicha pieza a través de una fresadora CNC. La
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10
técnica científica utilizada fue la explicativa y tecnológica ya que para realizar
este proceso se utilizó una cámara web, un láser y un algoritmo de
procesamiento de imágenes que determinarán las características
dimensionales y ubicación cartesiana de la pieza, seguidamente esta
información es transmitida a una computadora para generar el código CNC que
posteriormente procesará el CNC de la fresadora.
Las conclusiones de esta investigación determinan que la cámara bien
posicionada y los motores a pasos ayuda a mejorar la precisión en el escaneo
de piezas de acuerdo a la cantidad de iteraciones que se realizan, así también
la velocidad de transmisión y la comunicación entre controladores debe ser
estable, ya que de eso depende la fluidez del mecanizado. [15]
En esta investigación se describen características generales de las pequeñas
empresas del sector de maquinado de metales en Guatemala, su entorno, los
procesos de mecanizado que realizan, las máquinas herramientas que utilizan
y señalando las condiciones no favorables con respecto al tema de calidad. A
consecuencia de dichas condiciones realizan una propuesta de un sistema de
análisis de calidad basado en controles estadísticos, normas y reglas
estandarizadas que satisfagan al mercado. La metodología fue investigar las
condiciones actuales de las pequeñas empresas locales determinando cuales
son las desventajas principales en la calidad de sus procesos, seguidamente
recopiló información con ayuda de diagramas estadísticos para ser procesados
en los diferentes diagramas de análisis de métodos, por otro lado, propuso una
programación diaria de trabajo que describa el cronograma de actividades por
operario, el proceso de producción, las medidas de seguridad y el
mantenimiento respectivo. Por otro lado, describe la implementación de
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11
sistemas de calidad tomando énfasis en la distribución de la maquinaria,
mejoramiento de los métodos de producción, políticas de seguridad y el manejo
de inventarios.
En sus conclusiones el autor determina que por el alcance que tienen las
microempresas de la industria metal mecánica es necesario que eleven su nivel
de calidad con ayuda de herramientas estadísticas que facilitan el
mejoramiento de los procesos de producción por su interfaz gráfica y sencilla
deducción; por otro lado, la implementación de calidad no solo se refiere a
políticas internas sino también a la evaluación de sus procesos, materia prima
y tiempo de atención hacia los clientes. Finalmente, indica que el espacio físico
debe ser administrado correctamente para lograr el flujo de recorrido de
materiales y las interconexiones de las máquinas para reducir tiempos. [16]
Este proyecto se centra en la identificación de la capacidad de maquinado de
los centros de mecanizado con tecnología CNC utilizando como producto
prueba los soportes FY 512 U/AH ya que presentan una geometría compleja y
su proceso de maquinado presenta dificultades en fresadoras convencionales
causando mayores costos y baja calidad en el producto final. Así también, se
demuestra la importancia de los softwares CAD para el diseño y las nuevas
técnicas de producción. La metodología fue primeramente la recopilación de
datos acerca sobre el producto a maquinar, seguidamente analizaron y
definieron el software CAD para realizar el diseño, a continuación, realizaron el
modelado y simulación de mecanizado de la pieza a través del software
seleccionado definiendo los parámetros técnicos necesarios para luego
ejecutar la fabricación del soporte en el centro de mecanizado con tecnología
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12
CNC mediante un proceso técnico pre establecido de maquinado. Finalmente,
se presenta un análisis de costos de fabricación del mismo.
El autor concluyo en la importancia de emplear el diseño asistido por
computadora que facilitan el modelado CAD y manufactura de elementos
mecánicos, así también expone que los parámetros de mecanizado deben ser
definidos en etapas en relación a las características técnicas de la pieza
conjuntamente con la herramienta de corte, finalmente señala que al utilizar
una máquina herramienta adecuada hacia un proceso representa una ventaja
notoria por su seguridad, precisión, tiempo de realización de tareas,
productividad, además de la posibilidad de lograr geometrías complejas. [17]
En este proyecto se sustenta que para cumplir los estándares de calidad y
precisión que exigen ahora los proceso de maquinado, es necesario considerar
la mayoría de variables posibles que comprometen el resultado final; de esta
manera se incluye dentro de la investigación el maquinado, la temperatura y su
comportamiento durante el mecanizado para encontrar la relación que tienen
con la calidad de trabajo y/o rugosidad. La metodología aplicada consistió en
seleccionar los equipos técnicos necesarios como el termómetro infra rojo,
rugosímetro, herramientas de corte y el centro de maquinado, a continuación,
se determinó el material prueba a maquinar, seguidamente se realizó la
instalación de los elementos en el centro de maquinado, la ubicación de la pieza
en cero además de la generación del código CNC, para finalmente realizar las
mediciones necesarias y el registro de datos.
El autor concluye en que el avance tecnológico, los criterios de evaluación y el
desarrollo de nuevos productos o servicios obligan a plantear nuevos métodos
de mecanizado, así también se pudo observar la relación proporcional que
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13
existe entre la temperatura y rugosidad de la pieza con respecto al avance y
revoluciones por minuto. [18]
El presente proyecto propone automatizar una máquina manual utilizada para
el corte recto de melamina en la producción de muebles, de esta manera
disminuir los costos y tiempos de producción optimizando las operaciones. Así
también propone generar una estandarización de productos y a la vez disminuir
la fatiga de los operarios. La metodología consiste en el análisis del diseño de
la máquina automatizada propuesta definiendo las especificaciones técnicas
de materiales, seguidamente se propone la operación de corte propuesto
explicando los diagramas de operación correspondientes, así también se define
el software requerido definiendo la programación, a continuación se realiza la
simulación del proceso de maquinado registrando las variables de operación,
por otro lado se definen el plan de mantenimiento, manual de ensamble,
seguridad e impacto ambiental, finalmente se describe el análisis económico
correspondiente.
El autor concluye en que se logró mejorar la operación de corte recto de
melamina y de acuerdo a los análisis de rentabilidad se define que existe una
disminución de tiempos y costos generando mayor productividad lo cual
significa mayores beneficios económicos. [19]
En la investigación se propuso mejorar la instalación de alambrados
tradicionales para cercos perimétricos proponiendo un diseño de tensador de
alambres. con el fin de optimizar los tiempos de instalación y reducir la cantidad
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14
hora hombre. con esto se podrá contar con un método más adecuado y que
cumpla las especificaciones al momento de realizar estas maniobras. Para el
diseño y fabricación se aplicó el método normalizado el cual fue desarrollado
por la asociación alemana de ingenieros, el método es muy utilizado por
diseñadores que pueden contar con o sin experiencia para el uso dicho método.
El fin de aplicar procedimientos y pasos (compresión de la solicitud, concepción
de la solución, elaboración del proyecto y la elaboración de detalles) es lograr
optimización.
Como resultados obtenidos de la presente investigación es la aplicación de
métodos técnicos para los pobladores de la serranía, su aplicación podría
realizarse a corto y largo plazo disminuyendo la dificulta al momento de hacer
uso de la tecnología vanguardista automática. [20]
El presente artículo brindo una mejor alternativa para la soldadura por fricción
agitada (SFA). Proponiendo un nuevo diseño de pin roscado para dicha
soldadura y su construcción. La fabricación de dicho pin optimizara la
elaboración de nuevas herramientas y a su vez las puntas podrán usarse en
las fresadoras convencionales el método de fabricación del pin roscado inicio
con un análisis geométrico de la fresadora donde ira conectado, en siguiente
paso se realizó cálculos de diámetro, longitud, elementos de unión de placas.
El diseño y fabricación del pin roscado se realizó de forma satisfactoria para su
uso en fresadoras convencionales. [21]
En la siguiente investigación para la automatización y mejora de proceso por la
creciente demanda en la fabricación de muebles, se propuso un diseño de
máquina perforadora de tablas el cual realizara agujeros de forma vertical y
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15
horizontal así reducir costos inversión humana y tiempos de fabricación. la
metodología aplicada fue la recolección de datos del proceso de la fabricación
piezas de muebles. Se realizaron análisis de los datos que se obtuvieron y se
propuso un diseño de máquina perforadora de agujeros haciendo uso de
software asistido por computador y la fabricación de dicha maquina se realizará
a menor costo y sus repuestos y accesorios serán muy comerciales puesto que
su fabricación se llevara dentro del país. [22]
En la presente investigación nos introduce en el mundo del diseño y cuán
importante es un diseñador industrial para el avance de la tecnología. De ahí
que se propone una guía para el diseño asistido por computador para el uso de
diseñadores.
El diseño asistido por computador permite obtener resultados buenos,
económicos y a menor tiempo, por otro lado, un buen diseñador puede
optimizar varias áreas de la industria como en la gestión, planeación,
investigación etc. La metodología utilizada fue el método científico con su
planteamiento de problema, análisis, desarrollo, conclusiones.
Se logró realizar la guía sobre el diseño asistido por computador y se busca
incentivar a la innovación en las empresas también se busca una constante
capacitación de los diseñadores para que amplíen su conocimiento en nuevas
tecnologías para un mundo competitivo que se vive en la actualidad. [23]
La presente tesis muestra el estudio de árboles de reducción de velocidad que
los podemos encontrar en diferentes operaciones de la industria y estos
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16
equipos que ya cuentan con velocidades propuestas por el fabricante. la tesis
de investigación propone un diseño de árboles de caja reductora de media y
alta velocidad, con este diseño se podrá contar con mayor control de tiempos
y velocidades. la implementación de este diseño se realizará usando métodos
asistidos por computador, dichos software es el Autodesk Inventor y el visual
Basic que permitirá el uso de algoritmos para el control de velocidades la
propuesta de diseño contará con un análisis de fluidez, resistencia de material,
cálculos más precisos y brindando mayor seguridad al fabricante. [24]
En búsqueda de mejora de procesos industriales, mecánicos y la medicina
humana, el diseño se muestra como una herramienta muy útil. En esta
investigación se propone diseñar un prototipo de mecanismo de un
exoesqueleto con el fin de mejorar la psicomotricidad en las personas que
realizan el deporte tiro al arco. Este diseño propone optar por nuevas formas
para el desarrollo de las habilidades en personas en rehabilitación. La
metodología usada es diseño según la norma VDI 2225 (Design engineering
methodics). Conllevo a la recolección de información y exigencias que debería
tomarse en cuenta al momento del diseño. Se logró diseñar el prototipo con
ayuda del software asistido por computadora así cumpliendo con los objetos
que se plantearon al inicio de la investigación. [25]
Existen variedad de software en el mercado que brindan plataformas para el
diseño de ingeniería, todas estas cumplen funciones que el fabricante las
predetermina; En la búsqueda de optimizar el diseño asistido por computador
y complementar con la planificación de procesos.
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17
Se propuso en la presente investigación nuevas funciones y comandos para la
planificación en el software ProEngineer Wildfire5. El punto de partida para la
aplicación de nuevas funciones en el software. fue el libro “procesos de
fabricación II”, la metodología aplicada “pro/toolkit” es una librería para
programadores el cual permitió implementar las nuevas funciones dentro del
ProEngineer Wildfire5. [26]
En la empresa “maquinados corporación “se realizó una mejora de innovación
en su proceso de barrenado, Ya que realiza el perfilamiento de agujeros, su
innovación consiste en poder realizar 4 agujeros con barrenos que perfilen la
pieza al mismo tiempo y que cumpla las expectativas del cliente en cuanto a
calidad, costo, tiempo.
El método utilizado fue investigación científica, se llegó a utilizar instrumentos
que les permitió un mejor desarrollo del diseño. Se concluyó con el proyecto de
innovación satisfactoriamente no perdiendo de vista los tres puntos importantes
para la investigación calidad, costo y el tiempo de maquinado con el cual se
realizarán los trabajos. [27]
El mercado cada vez es más exigente en cuanto a factores calidad, variedad,
disponibilidad, servicio e innovación de ahí que la presente investigación
propone una mejora de proceso de perforación para muebles el cual tiene como
objetivo satisfacer la demanda y cumplir con los factores antes indicados. Los
métodos usados 5 S, herramientas de observación y los diseños de estación
de trabajo con mejores condiciones ergonómicas. Con la aplicación de los
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18
nuevos diseños se podría afirmar que la reducción de tiempos sería exitosa.
[28]
En la presente investigación se propuso diseñar y fabricar una fresadora a
mínimo costo haciendo uso de materiales reciclados y materiales a mínimo
costo y este contara con un sistema de control asistido por computadora.
Lo que lo hace innovador a esta propuesta de diseño, es que usaran los
mínimos recursos y se reciclará. La metodología usada para la construcción del
diseño es mediante el software CAD, SOLIDWORKS. [29]
2.2. Marco teórico
El diseño es expresar de manera clara y concisa los pasos del proyecto con el
fin de satisfacer las exigencias de los problemas, si la propuesta del proyecto a
diseñar cumple las normas y su fabricación se asemeja a la realidad, entonces
este boceto debe de ser confiable, seguro, útil y sobre todo su fabricación sea
viable.
El diseño cuenta con procesos y pasos que lo hacen innovador, a su vez son
secuencias repetitivas para poder plasmar los bocetos. También se consideran
para la toma de decisiones dentro de un proceso de desarrollo de proyecto.
El diseño es una acción de constante comunicación, se pueden expresar a
través imágenes, palabras y podríamos decir que también esta información
puede ser oral y escrita, por otro lado, las herramientas como la matemática,
estadística, lenguajes de programación y computación deben integrarse de
manera eficaz, para que permitan el desarrollo de sistemas de diseño confiable.
[30]
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En la actualidad existe una gran variedad de herramientas de diseño asistido
por computador. La industria manufacturera, metalmecánica y construcción
hacen uso de software de diseño que se amolde a su necesidad. los
diseñadores de cada rubro antes mencionados realizan modelamiento de
estructuras, maquinas, planos entre otros. Los softwares utilizados para la
realización de los diseños deben brindar resultados confiables que a su vez
sean seguro, competitivo, útil y de calidad [31].
Empezamos definiendo metodología como el análisis del grupo de métodos
aplicados en alguna actividad humana o rama del pensamiento. Así también
método se define como una forma sistemática de actividades para lograr un
propósito pre establecido [32].
Entonces podríamos definir como metodología para el diseño de máquinas
como el conjunto de métodos para concebir y definir una máquina de acuerdo
a especificaciones técnicas, aplicaciones y fabricación posterior.
Se clasifican en dos grupos [33] :
Metodologías descriptivas: Consiste en la descripción detallada del conjunto de
actividades realizadas para efectuar el diseño. ¿Qué hacer?
Metodologías prescriptivas: Consiste en el conjunto de procedimientos
sistemáticos o algorítmicos que necesitan de un proceso analítico para lograr
conclusiones conceptuales. Existen dos tipos:
Modelo de fases: Determina el proceso de diseño en fases o etapas. Se
consideran las metodologías Pugh, Ullman, VDI 2222, VDI 2221.
Modelos de artefacto: Su objetivo es mejorar el actual concepto para logran un
diseño final. En este modelo considera la técnica QFD (Quality Function
Deployment) y el modelo de diseño axiomático de Suh.
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TABLA 2: Etapas de los métodos de diseño [34]
GRÁFICO 1: Estructura de diseño norma VDI 2221 [32]
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21
El diseño en la ingeniería mecánica está muy relacionado con la industria desde
la producción y el procesamiento de energías, su aplicación en el diseño se
encuentra en la elaboración de planos que son necesarios para la fabricación
de máquinas, herramientas y estructuras. Estos proyectos de diseño pueden
ser muy complejos que requieran mayor análisis de estructura y que cumplan
o realicen funciones específicas para su correcta fabricación [35].
La ingeniería mecánica se encuentra en varias áreas por lo cual su aplicación
es muy primordial al momento de la propuesta de diseño de máquinas,
herramientas y componentes. Para proceder a la fabricación del diseño se
deberá realizar análisis de factores físicos, químicos, transferencia de calor,
fricción, energía, tratamientos termo mecánicos, análisis de fuerzas entre otros
[36].
En la elaboración de un diseño se debe tener en cuenta lo siguiente: [37]
Identificación de las necesidades
Especificaciones
Análisis de la función
Definición de la máquina
Definición detallada de los mecanismos integrados en la máquina
Fabricación de prototipos
Fabricación del equipo
Técnicas de diseño
El dibujo y diseño asistido por computador tienen sus orígenes en los años 40
donde se elaboraron los primeros Ordenadores digitales, estos avances se
desarrollaron principalmente en el sector aeronáutico. En los años 50 con la
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22
aparición de los primeros ordenadores que contaban con capacidad para
realizar curvas poligonales, sistema de gráficos, superficies. Estos avances de
la tecnología permitieron que los ordenadores realicen diseños en 2D, en 1970
hace su aparición por primera vez la empresa CAD (computer-aided drafting)
esta surge con la necesidad de cubrir el mercado potencial del diseño asistido
por computador, la empresa CAD brindo solución y aumento la productividad
gracias a la representación gráfica en el ordenador y también se observó que
esta herramienta era de gran ayuda en el diseño de planos en el área de la
construcción, para los años 90 la empresa CAD alcanza su máximo desarrollo
brindando software de diseño. [38]
El surgimiento de nuevas tecnologías y la evolución de las computadoras
trajeron consigo el desarrollo de nuevos programas de cálculo los cuales
permiten a los ingenieros realizar análisis con muchísima precisión en menor
tiempo. Los ordenadores y el desarrollo de programas gráficos son
potencialmente esencial para la informática gráfica. Exponencialmente los
ordenadores fueron creciendo lo que permite al diseñador realizar operaciones
y cálculos con mayor detalle y facilidad. [39]
Geométrico con cortes virtuales.
Animación de ensambles:
Simulación de procesos.
Recorrido virtual
Entorno paisajista
Ergonómico
Aleatoriedad y transformación.
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23
Las nuevas herramientas de diseño y la constante innovación, en la actualidad
hacen que la industria adopte nuevas tecnologías emergentes que les permitan
optimizar, simplificar sus procesos de manufactura y diseño. Esto es posible
haciendo uso del CAD/CAM (Computer aided drafting / Computed Aided
Manufacturing), esto software realiza una representación gráfica al detalle, en
donde se visualiza el diseño con todos sus parámetros cortes, cotas, medidas,
etc. [40]
La evolución constante de la tecnología en los últimos años, está repercutiendo
en muchas áreas de la industria, por lo que, bastantes empresas optan por
implementar sistemas informáticos en sus procesos, haciéndolos más
competitivos en la calidad, costo, tiempo, flexibilidad, etc. La aplicación de
estas nuevas tecnologías de diseño asistido por computador dependerá del tipo
de industria. La evolución del diseño es creciente ya que nos encontramos en
un mundo de constante innovación, de ahí surge la necesidad de las
universidades de implementar en sus mallas curriculares el diseño asistido por
computador para su enseñanza. [41]
CAD (Computer aided drafting), es un sistema informático que automatiza
procesos de diseños en diferentes ámbitos, la utilización de este sistema
reduce tiempos. Su utilización es exclusivamente de modelamiento gráficos, en
la plataforma del software de diseño se pueden realizar variaciones en el
modelamiento (formas, tamaño, etc.).
Un sistema CAD cuenta con una etapa de creación del modelo y la generación
de boceto, su uso es exclusivamente para la automatización, fabricación,
planificación y el control de procesos. [42]
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24
CAM (Computed Aided Manufacturing) este sistema nos permite diseñar piezas
de máquinas a base del control numérico para obtener o conseguir el
mecanizado correcto tomando en cuenta la información, operación,
herramienta y la condición de corte.
Su proceso cuenta con algunas ventajas de la eliminación de errores en el
maquinado y reduciendo costos y tiempo gracias a la programación numérica.
[43]
CAE (Computer Aided Engineering), esta herramienta nos permite integrar y
modelar cada una de sus propiedades a las cuales se puede someter el diseño.
El CAE modela las máquinas, herramientas en un sentido mucho más real, al
momento de aplicarle diferentes fuerzas externas a las cuales podría estar
expuesta el diseño en la realidad, el CAE también nos ofrece resultados
análogos en cuanto a la confiabilidad y la calidad de las soluciones, esto ayuda
o brinda una mejor perspectiva para el diseño y la toma de decisiones. [44]
Este es un método elástico que cuenta con infinitos grados de libertad y que
complementa al CAE. Este Realiza análisis de sensibilidad y vibracional de
cada componente de una máquina, herramienta, estructuras a fabricar, con
frecuencia muy utilizada por la ingeniería mecánica y civil. [45]
Programa de computo de la familia CAD, utilizado para el diseño mecánico en
diferentes áreas de la industria metalmecánica cuenta con plataformas para el
dibujo en 2D y 3D, entre sus funcionalidades más resaltantes, permite realizar
cálculos de modelamiento y análisis de esfuerzos. [46]
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25
Es un proceso por el cual se modifica la forma de un elemento a través de
ciertas operaciones que implican el arranque de viruta o abrasión. Por ende,
cualquier procedimiento que elimine material se define como mecanizado [47].
Por otro lado, si conceptuamos el mecanizado como un proceso de extracción
o sustracción de material de una pieza en bruto, podemos señalar diferentes
tipos, dependiendo el método a utilizar, como por ejemplo el mecanizado con
chorro de agua, electroquímico, por abrasión, con haz láser, con haz de
electrones, por arranque de viruta, entre otros [48].
Es el procedimiento que se basa en alterar la forma de un elemento a través
de una herramienta de corte que genera virutas definidas. [49]
Dentro de este tipo de mecanizado existen diferentes operaciones de las cuáles
definiremos las más relevantes con respecto a este proyecto.
Operación cuyo objetivo es generar formas cilíndricas a través de una
herramienta de corte que se desliza o avanza linealmente atacando a la pieza
a mecanizar mientras ésta gira sobre su eje. [50]
Esta operación toma su nombre en referencia a la herramienta de corte multi
filo denominada fresa la cual, realizando un movimiento de rotación, efectúa el
desbaste de la pieza realizando mecanizados especiales como chaveteros,
refrentados, ranuras, engranajes, entre otros. [51]
Operación que consiste en el cilindrado interior del barreno de una pieza con el
objetivo de ampliar sus dimensiones y establecer medidas predefinidas que el
taladrado no puede conseguir. [52]
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26
Para definir este concepto debemos partir conceptuando máquina como un
sistema compuesto de elementos fijos o móviles que utiliza el hombre para
realizar un trabajo con el objetivo de reducir esfuerzo y tiempo [53]. Por otro
lado, herramienta es un instrumento maniobrado por el hombre para efectuar
un trabajo predefinido [54]. Entonces, se define como máquina herramienta al
sistema que comprende un conjunto de elementos que, a través de una fuerza
motriz, genera el trabajo o movimiento de una herramienta [55].
Es el componente de ataque directo dentro de un sistema de mecanizado, que
genera el desbaste de una pieza [56]. De acuerdo a la norma ISO/DIS 3002,
esta herramienta, con características monofilas, debe consistir en una cara
siendo esta la superficie por la cual pasa la viruta, un flanco el cual se ubica
frente a la viruta generada, un filo necesario para realizar el corte y una punta
aguda o redonda que genere los cortes principales [57].
Los procesos de mecanizado generan altos niveles de calor a causa de la
fricción producida, esto causa un gran desgaste de la herramienta de corte lo
que significa una disminución en la calidad del acabado, por esta razón se
utilizan refrigerantes con el objetivo de disminuir el calor generado, interponer
fluido entre la viruta y la superficie de desprendimiento y por último como apoyo
al flujo de salida de viruta. Por otro lado, existen aspectos negativos en su
aplicación, como, por ejemplo, afecta a los costos de fabricación, al medio
ambiente y entre otros aspectos se puede mencionar que en algunos países
industrializados se están generando legislaciones que controlan el uso de
fluidos de corte. [58]
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27
Se le denomina fresadora a una máquina, cuya característica principal es que
la herramienta de corte que utiliza se denomina fresa la cual puede ser ubicada
en posición vertical u horizontal y que, por un movimiento de rotación producido
por un eje, efectúa el desbaste de una pieza, siendo esta última la que realiza
deslizamientos rectilíneos, con la ayuda de una mesa longitudinal y mandos
manuales o automáticos, para definir su forma [59].
Es una máquina herramienta con mayor uso en el área de mecanizado de
piezas, su trabajo radica en el movimiento giratorio de la pieza contra una
herramienta de corte fija que se desliza longitudinal y transversalmente con
respecto al eje de dicha pieza, a través de comandos manuales o automáticos,
generando desbaste y logrando una forma predeterminada [60].
Máquina de grandes proporciones, normalmente anclada al piso del taller o
empresa, que consta de los siguientes elementos: una bancada que funciona
de base, una columna que está sujeta a la bancada, un cabezal que está unido
a la columna sosteniendo el eje principal y los elementos de transmisión, una
mesa que soporta a la pieza a mecanizar realizando movimientos longitudinales
y transversales con la ayuda de mandos manuales o automáticos y finalmente
una luneta utilizada de soporte para mandrinos de grandes proporciones. [61]
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28
CAPÍTULO 3
METODOLOGÍA
En este capítulo definimos la metodología, técnica y herramientas de investigación a utilizar
con el objetivo de procesar nuestras variables con respecto a nuestros objetivos.
3.1. Metodología de la investigación
Dado que, de acuerdo a los objetivos planteados, buscamos mejorar un proceso dentro
de un sistema de mantenimiento maquinaria pesada a través de la propuesta de un
diseño de máquina herramienta portátil, el presente proyecto será elaborado de
acuerdo al enfoque cuantitativo dentro del método científico con el objetivo de obtener
información objetiva y exacta para determinar los parámetros idóneos.
Así también será elaborado bajo una metodología descriptiva iniciando con la
recopilación de información, el procesamiento de la información, el análisis de
información y finalmente la elaboración del diseño bajo la norma alemana VDI 2221
(Verein Deutscher Ingenieure).
Asimismo, VDI2222 da origen a la más reciente norma VDI 2221, esta cuenta con un
enfoque sistemático, permite analizar los problemas a profundidad y brinda una
secuencia etapas para el diseño y mejora, el cual se divide en planeamiento, concepto
del diseño, ejecución del diseño y detalles.
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29
3.2. Técnicas de la investigación
De acuerdo al enfoque cuantitativo la técnica aplicada en esta investigación es la
observación sistemática.
3.3. Herramientas de investigación
Para realizar el levantamiento y análisis de información, de acuerdo a nuestras
técnicas de investigación, utilizaremos una hoja de observación para el proceso de
barrenado (Anexo 01) y una hoja de observación adicional (Anexo 02) para recoger
los datos técnicos y dimensionales del modelo de barrenadora actual con el objetivo
de definir un diseño más operativo.
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30
CAPÍTULO 4
ANÁLISIS Y PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
En este capítulo presentamos la pre medición de tiempos y operaciones recopilados a
través de nuestras herramientas de recolección de datos (hoja de observación) para
analizar y procesar esta información con el método estadístico el cual nos permitió definir
el proceso de barrenado con el objeto de reducir procedimientos y tiempos, asimismo de
los datos registrados se determinó y definió los valores actuales de nuestras variables.
4.1. Procesamiento de datos
Se efectuaron cinco levantamientos de información (Anexo 03) del proceso de
barrenado considerando procedimientos y tiempos.
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31
TABLA 3: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 1)
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC.
2.1
2.1.1Soldar tuercas direccionadas estratégicamente en la
parte frontal y posterior de la pieza a barrenarTuercas 1/2" Soldar 6 Tuercas 411 1
2.1.2Introducir los pernos en las tuercas para soportar el peso
del ejePernos 1/2" Introducir 6 Pernos 185 1
2.1.3Introducir el eje porta herramientas sobre los pernos
montadosEje porta herramientas
En algunos casos el eje golpea los pernos
desoldándolos113 1
2.1.4
Montar una guía de referencia en el eje
portaherramientas y ubicarla convenientemente
rozando el borde del orificio a barrenar
Guía N/A 191 1
2.1.5
Centrar manualmente el eje porta herramientas
observando que la guía dibuje una circunferencia
uniforme al borde del orificio a barrenar
Eje porta herramientas
El procedimiento es largo y es necesario
realizarlo en la parte frontal y posterior
de la pieza
1433 1
2.2
2.2.1
La chumacera, con los pernos correspondientes, es
montada en el eje portaherramientas ubicándola a 5 cm
de la pieza a barrenar con ayuda de los pernos
Chumacera y pernosConsidera la parte frontal y posterior de la
pieza280 1
2.2.2Fijar los pernos de la chumacera a través del proceso de
soldadura SMAWEquipo de soldadura
Soldar 8 pernos, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
903 1
2.3
2.3.1Retirar las tuercas y pernos que se usaron en el proceso
de centradoEsmeril de mano
Esmerilar 6 tuercas, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
303 1
2.4
2.4.1Ensamblar el equipo barrenador a la chumacera
ubicándola y fijándola con las tuercas correspondientesLlave de tuercas de chumacera
Cargar el equipo barrenador,
considerando 25 kilos295 1
2.4.2
Fijar el eje de salida del barreno con el eje
portaherramientas a través de los pernos de sujeción
correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 176 1
4290 10
2MONTAJE DE EQUIPO
TIEMPO DE MONTAJE DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
CENTRADO DEL EJE PORTA HERRAMIENTA
MONTAJE DE CHUMACERA GUÍA
DESMONTAJE DE TUERCAS Y PERNOS CENTRADORES
MONTAR EQUIPO BARRENADOR
HOJA DE OBSERVACIÓN
NÚMERO DE BARRENADO EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
FECHA DE OBSERVACIÓN BARRENADOPROMEDIO
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32
TABLA 4: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 2)
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC.
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 232 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 151 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 184 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1195 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 180 1
3.6 Segundo perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno953 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 131 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 119 1
3.9 Tercer perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno950 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 134 1
3.11Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 115 1
3.12 Cuarto perfilado (acabado) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1065 1
3.13 Cuarta medición (acabado) Bernier o micrómetro N/A 133 1
5543.8 13
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
HOJA DE OBSERVACIÓN
NÚMERO DE BARRENADO EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
FECHA DE OBSERVACIÓN BARRENADOPROMEDIO
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33
TABLA 5: Procesamiento de información. Elaboración propia (Parte 3)
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC.
4.1 Desmontar la herramienta de corte Llave de pernos de sujeción N/A 194 1
4.2Desmontar el eje porta herramientas del eje de salida
del barrenoLlave de pernos de sujeción N/A 120 1
4.3 Desmontar el equipo barrenador de la chumacera Llave de tuercas de chumacera N/A 333 1
4.4 Retirar el eje portaherramientas de la chumacera N/A N/A 121 1
4.5 Desmontar la chumacera de la pieza barrenada Esmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 239 1
4.6Asegurarse de no dejar restos de soldadura alrededor de
la pieza barrenadaEsmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 120 1
1127 6
11579 30
N°
1
2
4DESMONTAJE DE EQUIPO
TIEMPO DE DESMONTAJE Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
OBSERVACIONES
Información adicional relevante con respecto al proceso
En el sub proceso 3 se considera una longitud de trabajo de 14 cm
SUMATORIA TOTAL
HOJA DE OBSERVACIÓN
NÚMERO DE BARRENADO EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
FECHA DE OBSERVACIÓN BARRENADOPROMEDIO
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34
De acuerdo a las TABLAS 3, 4 y 5 podemos definir que, durante el proceso de
barrenado, considerando una longitud de trabajo de 14 cm, se obtiene los resultados
promedio que se muestran en la TABLA 6, con respecto al tiempo y cantidad de
procedimientos realizados:
TABLA 6 :Resultados promedio. Elaboración propia
Por otro lado, se efectuó un levantamiento de información respecto al modelo de
barrenadora actual (Anexo 04), consecuentemente se realizó el procesamiento de
datos, indicando los parámetros que determinan la operatividad del indicador dentro
del sistema, como se muestra en la TABLA 7.
TABLA 7 :Procesamiento de datos del diseño actual. Elaboración propia
Entonces, de acuerdo al cuadro anterior, podemos definir que el nivel de operatividad
del modelo de barrenadora actual es deficiente, ya que se encuentra al límite de los
parámetros pre establecidos.
N° SUB PROCESO N° TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC.
618 1 618 1
4290.2 10 1405 7
5543.8 13 3678 10
1126.8 6 1127 6
11578.8 30 6828 24
N°
1
2
PROMEDIO PROPUESTA
PROCESAMIENTO DE DATOS
OBSERVACIONES
Información adicional relevante con respecto al proceso
En el sub proceso 3 se considera una longitud de trabajo de 14 cm
DEFINICIÓN DEL PROCESO PROMEDIO ACTUAL
1 PREPARACIÓN DEL EQUIPO
2 MONTAJE DE EQUIPO
SUMATORIA TOTAL
3 MAQUINADO
4 DESMONTAJE DE EQUIPO
N° INFORMACIÓN INDICADOR ELEMENTO UNIDAD PARÁMETROS OPERATIVO POCO OPERATIVO NO OPERATIVO
1 POTENCIA MOTOR Hp 1.37 a 3 X
2 REVOLUCIONES CAJA REDUCTORA Rpm 200 a 400 X
3 PESO BARRENADORA Kg 5 a 25 X
4 ACCIONAMIENTO HUSILLO DE AVANCE - Automático X
5 MATERIAL CAJA REDUCTORA - Acero Inoxidable X
6 ANCHO BARRENADORA mm 20 a 70 X
7 LARGO BARRENADORA mm 50 a 100 X
8 ALTO BARRENADORA mm 30 a 80 X
PROCESAMIENTO DE DATOS
2
20
Manual
INFORMACIÓN TÉCNICA Y DIMENSIONAL DEL ACTUAL MODELO DE BARRENADOR
TÉCNICA
Acero dulce
DATO
DIMENSIONAL 100
80
310
70
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35
CAPÍTULO 5
DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA
En este capítulo procedemos a ejecutar las etapas del proceso de diseño de una
barrenadora portátil de acuerdo al método alemán VDI 2221, ya que ésta, es la
actualización más reciente de la metodología VDI 2222, la cual permite analizar los
problemas a profundidad en cada una de sus fases, así también, esta metodología es
aplicada actualmente para el diseño y mejora de máquinas, herramientas y productos, ya
que puede ser utilizado por diseñadores sin experiencia, entregando soluciones de diseño
adecuadas. Cabe señalar que este método, en líneas generales, se divide en cuatro etapas
principales las cuales definimos de la siguiente manera: planeamiento, concepto del
diseño, ejecución del diseño y detalles.
A continuación, su desarrollo.
5.1. ETAPA 1: Planeamiento
LISTA DE EXIGENCIAS
Pág. 1 de 1
Revisión 1
PROYECTO Barrenadora Portátil Fecha: 10/01/2016
CLIENTE RESER JAVIER.S EIRL Elaborado:
10/01/2016
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36
Característica Deseo /
Exigencia Descripción Responsable
Función Principal E
Barrenado en campo de articulaciones
de maquinaria de línea amarilla.
Diámetro: 50 a 100 mm
Longitud: 500 mm
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Geometría E La barrenadora debe ser compacta y de
fácil operación
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
.
Fuerza E
La barrenadora utilizará dos motores,
uno para el movimiento del eje de corte
y otro para el avance
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Energía E La barrenadora debe alimentarse con
energía eléctrica trifásica
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Fabricación E
La barrenadora se debe poder fabricar
con máquinas herramientas
convencionales y con materiales
presentes en el mercado local
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Material E
El material de las piezas debe estar
acorde a las exigencias técnicas de su
función
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Transporte D
El peso de la barrenadora debe estar por
debajo de los límites permisibles de
carga del operario (25 kg)
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Uso D La barrenadora debe ser fácil de operar
como máximo por dos personas
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Mantenimiento E
El ensamblaje y desensamblaje de la
barrenadora debe ser simple para su
inspección y reparación
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
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37
Costos E La fabricación de la barrenadora debe
ser una inversión moderada
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
Medio ambiente E El diseño deber ser fabricado con
materiales que se puedan reutilizar
Francisco Mayta Nina. /
Edgar Ancalla Ayma.
TABLA 8 :Lista de exigencias. Elaboración propia
5.2. ETAPA 2: Concepto del diseño
FUNCIONES
PARCIALES ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3
Centrado de eje
portaherramientas
Conos
centradores
Volandas
centradoras
Pernos y tuercas
de centrado
Rodamiento guía de eje
portaherramientas
Chumacera Soporte en L con
rodamiento guía
Cara de empalme a
rodamiento guía
Plancha cuadrada
de acero frontal
Caja reductora Caja cuadrada de
acero
Soporte de motor para
el giro del eje
portaherramientas
Parte superior de
caja reductora
Parte inferior de
Caja reductora
Guías de caja reductora Ejes de acero
cromado
Guías planas de
acero
Avance Automático
Sistema de avance Husillo
TABLA 9: Matriz morfológica. Elaboración propia
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38
TABLA 10 :Evaluación de conceptos de solución técnico y económico
TABLA 11 :Valor Técnico
A1 A2 A3 IDEAL
1 Función 3 2 2 4
2 Fabricación 2 3 3 4
3 Velocidad 3 2 1 4
4 Montaje y desmontaje 3 2 1 4
5 Manejo 3 2 1 4
6 Transportabilidad 3 3 3 4
7 Calidad 3 2 2 4
8 Inversión 2 2 2 4
22 18 15 32
68.8 56.3 46.9 100.0
N° CRITERIOSALTERNATIVAS
Suma total
Evaluación porcentaje
g
N°Criterio de
evaluación% p pg p pg p pg p pg
1 Función 20 3 60 2 40 2 40 4 80
2 Velocidad 15 3 45 2 30 1 15 4 60
3 Geometría 5 2 10 3 15 3 15 4 20
4 Fuerza 10 3 30 3 30 3 30 4 40
5 Energía 5 3 15 3 15 3 15 4 20
6 Material 10 3 30 2 20 2 20 4 40
7 Fabricación 10 3 30 3 30 3 30 4 40
8 Montaje 10 3 30 1 10 1 10 4 40
9 Transporte 10 3 30 3 30 3 30 4 40
10 Mantenimiento 5 2 10 3 15 3 15 4 20
100 290 235 220 400
0.73 0.59 0.55
Puntaje Total
Valor Técnico (Xi)
Evaluación de proyecto - Diseño Mecánico - Valor Técnico (Xi)
Proyecto: Diseño de prototipo - barrenadora portátil
p: puntaje de 0 a 4; 0 = No satisface; 1 = Aceptable; 2 = Suficiente; 3 = Bien; 4 =
Ideal; g = valor ponderado en función a importancia de evaluación
Variantes de concepto A1 A2 A3 IDEAL
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39
TABLA 12 :Valor Económico
FIGURA 1: Diagrama de dispersión – Evaluación técnico económica
De acuerdo al análisis técnico económico y el diagrama de dispersión (Fig.
2), definimos que la mejor opción de diseño del prototipo de barrenadora
portátil es la alternativa 1.
g
N°Criterio de
evaluación% p pg p pg p pg p pg
1 C. Fabricación 20 3 60 3 60 3 60 4 80
2 C. Operación 20 3 60 2 40 2 40 4 80
3 C. Mantenimiento 10 2 20 2 20 2 20 4 40
50 140 120 120 200
0.35 0.30 0.30
Puntaje Total
Valor Económico (Yi)
Evaluación de proyecto - Diseño Mecánico - Valor Económico (Yi)
Proyecto: Diseño de prototipo - barrenadora portátil
p: puntaje de 0 a 4; 0 = No satisface; 1 = Aceptable; 2 = Suficiente; 3 = Bien; 4 =
Ideal; g = valor ponderado en función a importancia de evaluación
Variantes de concepto A1 A2 A3 IDEAL
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40
5.3. ETAPA 3: Ejecución del diseño
En esta etapa establecemos la propuesta de diseño definitivo de acuerdo a las
exigencias y concepto deseado.
FIGURA 2: Barrenadora portátil. Vista isométrica frontal
FIGURA 3: Barrenadora portátil. Vista isométrica posterior
FIGURA 4: Barrenadora portátil. Denominación de grupo de elementos.
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41
Definimos 3 grupos de elementos del diseño por su función general, somo se
muestra en la FIGURA 5. Los elementos de color rojo serán montados previamente
al área a barrenar para el centrado del eje portaherramientas, por ende,
denominaremos al grupo como sistema de centrado, por otro lado, los elementos
de color amarillo son responsables del desbaste o maquinado, por ende,
denominaremos al grupo como sistema y finalmente, los elementos de color azul,
efectúan el desplazamiento automático de los elementos de desbaste, por ende,
denominaremos al grupo como sistema de avance automático.
5.4. ETAPA 4: Ejecución de los detalles y planos:
En esta etapa mostramos la forma y describimos la función de cada elemento o
pieza, así también, incluimos los planos técnicos en la sección de anexos del
presente proyecto (Anexo 5).
En este elemento va montada la herramienta de corte para que, aprovechando
el movimiento de rotación que le transmite un motor, efectúe el maquinado.
El diseño consta de un eje con agujeros para ensamblar la herramienta de corte
con los pernos de sujeción correspondientes y una perforación cilíndrica en una
cara para su ensamble con el eje de salida de la caja de reducción, como se ve
en la Figura 6.
FIGURA 5: Eje portaherramientas. Vista isométrica.
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42
Estos elementos se montan en el eje portaherramientas y seguidamente en
los agujeros a barrenar con el objeto de centrar dicho eje. Constan de un
agujero interior por donde ingresa el eje portaherramientas, así también
cuenta con agujeros roscados alrededor del cono para realizar el ajuste
necesario al eje portaherramientas.
FIGURA 6: Cono centrador. Vista isométrica.
Estos elementos se montan en el eje portaherramientas para presionar los
conos centradores.
FIGURA 7: Perno de presión. Vista
isométrica
FIGURA 8: Tuerca de presión. Vista
isométrica
Estos elementos son fijados a través de un proceso de soldadura SMAW a la
estructura de la maquinaria a barrenar, de esta manera sirve como guía del eje
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43
portaherramientas después del centrado correspondiente. La chumacera
seleccionada es de la serie UFC 206 ya que cuenta con las medidas
adecuadas.
FIGURA 9: Chumacera guía. Vista isométrica
Este elemento se monta en la chumacera para funcionar como soporte para las
guías de la caja reductora y el husillo de avance automático.
FIGURA 10: Plancha Frontal. Vista isométrica
Este elemento contiene el juego de engranajes que realiza la reducción de
revoluciones por minuto del motor que transmite fuerza y movimiento al eje
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44
portaherramientas, así también sirve como base para el motor mencionado, por
otro lado, también consta de agujeros adecuados para el deslizamiento por los
ejes guía y un agujero roscado para el husillo de avance.
FIGURA 11: Caja reductora. Vista isométrica
Este elemento complementa a la pancha guía frontal para soportar las guías
de la caja reductora y el husillo de avance, así también sirve como soporte al
sistema de reducción del motor que comunica fuerza y movimiento al husillo
mencionado.
FIGURA 12: Plancha guía posterior. Vista isométrica frontal
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45
FIGURA 13: Plancha guía posterior. Vista isométrica posterior
Estos elementos se utilizan para el desplazamiento horizontal de la caja
reductora, y están ensamblados a la plancha frontal y posterior.
FIGURA 14: Eje guía. Vista isométrica
Este elemento transmite movimiento a la estructura de la caja reductora y de
esta manera obtener un avance automático.
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46
FIGURA 15: Husillo de avance. Vista Isométrica
5.5. Análisis de esfuerzos
Desplazamiento máximo de 3.346 en el soporte de motor de 2 Hp
FIGURA 16: Análisis de deformación de guías – desplazamiento
Mínimo factor de seguridad de 1.13 en billas de rodamientos.
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FIGURA 17: Análisis de deformación de guías – Factor de seguridad
FIGURA 18: Análisis de deformación de guías – Factor de seguridad – Billas
Máximo esfuerzo de 183.7 Mpa en billas de rodamientos
FIGURA 19: Análisis de tensiones de esfuerzos
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48
Corte para apreciar análisis de esfuerzos en soporte de motor (caja)
FIGURA 20: Análisis de tensiones de esfuerzos – Corte
Se ajustó la escala para apreciar esfuerzos en el resto de la máquina
FIGURA 21: Análisis de tensiones de esfuerzos en la máquina
Corte para apreciar análisis de esfuerzos en soporte de motor (caja)
FIGURA 22: Análisis de esfuerzos en soporte de motor
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49
FIGURA 23: Propiedades físicas del ensamble
FIGURA 24: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo
Escala ajustada para apreciar esfuerzos en el eje
FIGURA 25: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo –
Escala ajustada
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FIGURA 26: Análisis de deformación de eje porta herramientas – Análisis de esfuerzo –
Desplazamiento
FIGURA 27: Factor de seguridad
Tomando como referencia que el área a barrenar tiene una longitud de 140 mm
y un diámetro de 14 mm 50 a 100 mm, se efectuaron los siguientes cálculos
generales para definir principalmente la potencia del motor adecuado.
F = Ks ∗ A
Ks: fuerza especifica de corte (Anexo 7)
A: área o sección de la viruta.
S: avance también se encuentra en tablas.
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51
A = S ∗ A
F = Ks ∗ A ∗ S
F = 4400 ∗ 2mm ∗ 0.1mm/rev
F = 880 N
F = 880(kg ∗ m)
s2∗
s2
9.8 m
F = 89.79 Kg
Cálculos de mecanizados se encuentran en tablas basados en la siguiente
igualdad.
P = 1 KW
La presente velocidad se encuentra en tablas (Anexo 7)
Vc: esta velocidad de corte la encontramos en tablas
Vc = 200 m min⁄ ; F = 880 N
De ahí procederemos a usar la interpolación de la sección de la viruta.
tang α =1000 − 700
0.32 − 0.22= 3000 ; tang α =
800 − 700
X − 0.22
3000(X − 0.22) = 180
A ref = 0.28
Preal =Pref − Sreal
Sreal
S= 0.1 mm
a =2 mm
Sreal = A = S ∗ a
Sreal = 0.1 ∗ 2 = 0.2 mm2
Por lo tanto, la potencia real.
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52
Preal =1 − 0.2
0.28= 0.714 KW
Convirtiendo los kW a Hp
Preal = 0.714 kw ∗1Hp
0.746 kw
Preal = 0.957 HP
Se seleccionó un motor de 2Hp.
5.6. Definición de materiales
Por otro lado, de acuerdo a la función de cada pieza se determinaron los siguientes
materiales.
PIEZA MATERIAL CARACTERÍSTICAS
- Eje portaherramientas
- Ejes guía
Acero cromado
F-1140
- Dureza del recubrimiento: De 900 a 1150 HV
- Espesor del cromado: Mínimo 20 micras
- Diámetros fabricables: Desde Ø8 hasta Ø150 y
desde Ø1/2” hasta Ø5”
- Resistencia a la corrosión: + 120 h según ISO
9227
- Conos centradores
- Plancha guía frontal
- Husillo
- Perno y tuerca de
presión
- Engranajes reductores
Acero inoxidable
AISI 304
- Dureza Brinell: 160-190
- Resistencia a la corrosión: + 504 horas sin
variación
- Poleas de transmisión
motor-caja
Aluminio 6061 - Dureza Brinell: 30-95
- Carga de rotura: 125-310 N/mm2
TABLA 13: Definición de materiales
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53
5.7. Cuadro de costo de fabricación
TABLA 14: Cuadro de costo de fabricación
ITEM DESCRIPCIÓN CARACTERÍSTICA UNID CANTIDAD UNID PRECIO
1 Motor 2 HP 1 Und S/. 530.00
2 Motor 0.5 HP 1 Und S/. 250.00
3 Planchas de acero inoxidable frontal 210 x 520 x 19.05 mm 1 Und S/. 248.00
4 Eje porta herramientas 30 Ø x 1200 mm 1 Und S/. 236.00
5 Conos centradores 115 x 180 mm 1 Und S/. 495.60
6 Tuerca y perno de presión 82.55 Ø x 140 mm 1 Und S/. 55.46
7 Plancha de acero inox posterior 20 x 26 x 12.7 mm 1 Und S/. 44.00
8 Plancha de acero inox soporte motor 130 x 460 x 9.525 mm 1 Und S/. 71.00
9 Eje guía cromado 19.05 Ø x 1320 mm 1 Und S/. 53.10
10 Eje roscado de avance 19.05 Ø x 820 mm 1 Und S/. 36.58
11 Eje caja reductora 25.4 Ø x 220 mm 1 Und S/. 24.78
12 Plancha para engranaje inox 200 x 200 x 25.4 mm 1 Und S/. 49.56
13 Eje polea aluminio 1 60 Ø x 30 mm 1 Und S/. 37.76
14 Eje polea aluminio 2 110 Ø x 30 mm 1 Und S/. 53.10
15 Fabricación Horas Hombre N/A 150 Hrs S/. 2,250.00
16 Fabricación Maquinado N/A N/A h/m S/. 300.00
S/. 4,734.94TOTAL COSTO DE FABRICACIÓN
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54
CAPÍTULO 6:
RESULTADOS E INTERPRETACIÓN
En este capítulo iremos desarrollando una comparación entre la primera medición del
proceso de barrenado, que se muestra en la TABLA 3 del CAPITULO 4, con la propuesta
actual. Cabe mencionar que este análisis se realizó con el método estadístico, el cual
permitió hacer un análisis matemático en el sistema de mantenimiento de maquinaria
pesada exactamente en el proceso de barrenado con el objeto de disminuir tiempos y
procedimientos; de acuerdo a esta información se pudo realizar el análisis económico
correspondiente.
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55
6.1. Resultados
TABLA 15: Hoja de observación del proceso propuesto
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC.
PREPARACIÓN DEL
EQUIPO1.1 Selección y revisión de equipo y herramientas
Barrenadora, soldadora, esmeril de
mano, buril de corte, micrómetro y
vernier
N/A 618 1
618 1
2.1
2.1.1 Fijación de conos centradoresConos centradores, llave de sujeción y
tuerca de sujeciónN/A 56 1
2.1.2 Retirar la tuerca de presión Llaves de sujeción N/A 10 1
2.2
2.2.1
La chumacera, con los pernos correspondientes, es
montada en el eje portaherramientas ubicándola a 5 cm
de la pieza a barrenar con ayuda de los pernos
Chumacera y pernosConsidera la parte frontal y posterior
de la pieza280 1
2.2.2Fijar los pernos de la chumacera a través del proceso de
soldadura SMAWEquipo de soldadura
Soldar 8 pernos, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de
la pieza
903 1
2.3
2.3.1 Retirar los conos centradores Llaves de sujeción N/A 33 1
2.4
2.4.1Ensamblar el equipo barrenador a la chumacera
ubicándola y fijándola con las tuercas correspondientesLlave de tuercas de chumacera
Cargar el equipo barrenador,
considerando 25 kilos122 1
2.4.2
Fijar el eje de salida del barreno con el eje
portaherramientas a través de los pernos de sujeción
correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 11 1
1405 7
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 232 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 151 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 184 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 131 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 180 1
3.6 Segundo perfilado Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 134 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 115 1
3.9 Tercer perfilado (acabado) Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3678 10
4.1 Desmontar la herramienta de corte Llave de pernos de sujeción N/A 194 1
4.2Desmontar el eje porta herramientas del eje de salida
del barrenoLlave de pernos de sujeción N/A 120 1
4.3 Desmontar el equipo barrenador de la chumacera Llave de tuercas de chumacera N/A 333 1
4.4 Retirar el eje portaherramientas de la chumacera N/A N/A 121 1
4.5 Desmontar la chumacera de la pieza barrenada Esmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 239 1
4.6Asegurarse de no dejar restos de soldadura alrededor de
la pieza barrenadaEsmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 120 1
1127 6
6828 24
N°
1
2
DEFINICIÓN DEL PROCESO
CUADRO DE INFORMACIÓN DEL PROCESO PROPUESTO
1
TIEMPO DE PREPARACIÓN DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
2MONTAJE DE EQUIPO
CENTRADO DEL EJE PORTA HERRAMIENTA
MONTAJE DE CHUMACERA GUÍA
DESMONTAJE DE CONOS CENTRADORES
MONTAR EQUIPO BARRENADOR
TIEMPO DE MONTAJE DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
4
DESMONTAJE DE
EQUIPO
TIEMPO DE DESMONTAJE Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
TIEMPO Y CANTIDAD TOTAL DE PROCEDIMIENTOS DENTRO DEL PROCESO DE BARRENADO ACTUAL
OBSERVACIONES
Información adicional relevante con respecto al proceso
En el sub proceso 3 se considera una longitud de trabajo de 14 cm
La mayor cantidad de barrenados se realizan en diametros de 50 a 100 mm
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56
Cabe mencionar que la TABLA 15 (proceso propuesto), fue desarrollada en base a la
TABLA 3,4,5 (proceso actual) del presente documento, ya que, nuestra investigación no
cuenta con una post medición, ya que la máquina aún no se fabricó, pero esto no es
impedimento para calcular los datos necesarios y su comparación con la pre medición; ya
que, nuestra propuesta de barrenadora portátil y su proceso de barrenado solo realiza
modificaciones en los SUB PROCESOS con mayor importancia, que son:
MONTAJE DEL EQUIPO: Nuestra propuesta incluye un sistema de centrado en base a
conos el cual es utilizado actualmente y por ende existen registros en video sobre el
procedimiento, de esta manera pudimos registrar el tiempo de trabajo usando dichos videos
como referencia.
MAQUINADO: Nuestra propuesta cuenta con un avance automático, por lo tanto, sabiendo
la longitud de perfilado podemos calcular el tiempo de trabajo.
A continuación, realizamos la explicación y sustentación de las diferencias encontradas
entre los sub procesos actuales y propuestos.
TABLA 16: Cantidad de procedimientos y tiempos promedio en el sub proceso de
montaje actual
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC.
2.1
2.1.1Soldar tuercas direccionadas estratégicamente en la
parte frontal y posterior de la pieza a barrenarTuercas 1/2" Soldar 6 Tuercas 411 1
2.1.2Introducir los pernos en las tuercas para soportar el peso
del ejePernos 1/2" Introducir 6 Pernos 185 1
2.1.3Introducir el eje porta herramientas sobre los pernos
montadosEje porta herramientas
En algunos casos el eje golpea los pernos
desoldándolos113 1
2.1.4
Montar una guía de referencia en el eje
portaherramientas y ubicarla convenientemente
rozando el borde del orificio a barrenar
Guía N/A 191 1
2.1.5
Centrar manualmente el eje porta herramientas
observando que la guía dibuje una circunferencia
uniforme al borde del orificio a barrenar
Eje porta herramientas
El procedimiento es largo y es necesario
realizarlo en la parte frontal y posterior
de la pieza
1433 1
2.2
2.2.1
La chumacera, con los pernos correspondientes, es
montada en el eje portaherramientas ubicándola a 5 cm
de la pieza a barrenar con ayuda de los pernos
Chumacera y pernosConsidera la parte frontal y posterior de la
pieza280 1
2.2.2Fijar los pernos de la chumacera a través del proceso de
soldadura SMAWEquipo de soldadura
Soldar 8 pernos, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
903 1
2.3
2.3.1Retirar las tuercas y pernos que se usaron en el proceso
de centradoEsmeril de mano
Esmerilar 6 tuercas, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
303 1
2.4
2.4.1Ensamblar el equipo barrenador a la chumacera
ubicándola y fijándola con las tuercas correspondientesLlave de tuercas de chumacera
Cargar el equipo barrenador,
considerando 25 kilos295 1
2.4.2
Fijar el eje de salida del barreno con el eje
portaherramientas a través de los pernos de sujeción
correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 176 1
4290 10
HOJA DE OBSERVACIÓN
NÚMERO DE BARRENADO EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
FECHA DE OBSERVACIÓN BARRENADOPROMEDIO
2MONTAJE DE EQUIPO
TIEMPO DE MONTAJE DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
CENTRADO DEL EJE PORTA HERRAMIENTA
MONTAJE DE CHUMACERA GUÍA
DESMONTAJE DE TUERCAS Y PERNOS CENTRADORES
MONTAR EQUIPO BARRENADOR
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TABLA 17: Cantidad de procedimientos y tiempos en el sub proceso de montaje
propuesto
Como observamos, la TABLA 16 muestra puntualmente el SUB PROCESO de MONTAJE
DE EQUIPO del proceso actual (TABLA 3,4,5), por otro lado, la TABLA 17 muestra el
mismo SUB PROCESO, pero de nuestra propuesta (TABLA 15). Realizando la
comparación notamos que existen diferencias importantes en la cantidad de
procedimientos del punto “2.1 Centrado del eje portaherramientas”, y como podemos
observar, esto sucede gracias a que el sistema de centrado propuesto utiliza conos
centradores, método que es utilizado actualmente con gran éxito en las empresas del rubro
y que muestran videos en sus sitios web, gracias a esto logramos recoger la información
que mostramos en la TABLA 15.
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 232 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 151 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 184 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1195 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 180 1
3.6 Segundo perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno953 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 131 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 119 1
3.9 Tercer perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno950 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 134 1
3.11Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 115 1
3.12 Cuarto perfilado (acabado) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1065 1
3.13 Cuarta medición (acabado) Bernier o micrómetro N/A 133 1
5543.8 13
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
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58
TABLA 18: Cantidad de procedimientos y tiempos promedio en el sub proceso de
maquinado actual
TABLA 19: Cantidad de procedimientos y tiempos en el sub proceso de maquinado
propuesto
De igual manera, la TABLA 18 muestra puntualmente el SUB PROCESO de MAQUINADO
del proceso actual (TABLA 3,4,5), por otro lado, la TABLA 19 muestra el mismo SUB
PROCESO, pero de nuestra propuesta (TABLA 15). Realizando la comparación notamos
que existen diferencias en la cantidad de procedimientos y los tiempos de perfilado, y como
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 232 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 151 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 184 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1195 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 180 1
3.6 Segundo perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno953 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 131 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 119 1
3.9 Tercer perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno950 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 134 1
3.11Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 115 1
3.12 Cuarto perfilado (acabado) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1065 1
3.13 Cuarta medición (acabado) Bernier o micrómetro N/A 133 1
5543.8 13
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 232 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 151 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 184 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 131 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 180 1
3.6 Segundo perfilado Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 134 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 115 1
3.9 Tercer perfilado (acabado) Barrenadora Se considera el retorno 850 1
3678 10
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
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59
podemos observar, esto sucede porque el proceso de barrenado actual se realiza con una
barrenadora de avance manual, esto produce que el tiempo de maquinado sea mayor y
que el acabado tenga imperfecciones, por ende se deben realizar 4 perfilados incluyendo
el acabado, por otro lado, la barrenadora portátil propuesta cuenta con avance automático,
por lo cual podemos calcular el tiempo de barrenado, teniendo en cuenta que conocemos
la longitud del desbaste y el avance por minuto, consecuentemente, se realizan solo 3
perfilados considerando el acabado. Cabe resaltar que el sistema automático ayudaría
considerablemente, por lógicas razones, al operador.
GRÁFICO 2: Tiempo de sub procesos
Por otro lado, realizando una comparación más a detalle de los tiempos en los subprocesos
actuales y propuestos, observamos en el GRÁFICO 2 que en los SUB PROCESOS de
PREPARACION DEL EQUIPO y DESMONTAJE DE EQUIPO la diferencia es nula, pero,
en el SUB PROCESO de MONTAJE DE EQUIPO el tiempo actual empleado, con la
barrenadora manual, es de 4290.2 segundos (72 minutos aproximadamente) y nuestra
propuesta emplea 1405 segundos (24minutos aproximadamente), lo que significa una
disminución de 2885.2 segundos (48 minutos aproximadamente), así también, en el SUB
PROCESO de MAQUINADO el tiempo actual empleado, con la barrenadora manual, es de
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60
5543.8 segundos (93 minutos aproximadamente) y nuestra propuesta emplea 3678
segundos (62 minutos aproximadamente), lo que significa una disminución de 1865.8
segundos (31 minutos aproximadamente).
GRÁFICO 3: Cantidad de procedimientos
De la misma manera, observamos en el GRÁFICO 3 que en los SUB PROCESOS de
PREPARACION DEL EQUIPO y DESMONTAJE DE EQUIPO la diferencia de cantidad de
procedimientos es nula, pero, en el SUB PROCESO de MONTAJE DE EQUIPO la cantidad
de procedimientos empleados, con la barrenadora manual, es de 10 y nuestra propuesta
emplea 7, lo que significa una disminución 3 procedimientos, así también, en el SUB
PROCESO de MAQUINADO la cantidad de procedimientos empleados, con la barrenadora
manual, es de 13 y nuestra propuesta emplea 10, lo que significa una disminución de 3
procedimientos.
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61
GRÁFICO 4: Tiempo total del proceso de barrenado
Entonces, llegamos a la comparación general del proceso actual y nuestra propuesta.
De forma general observamos en el GRÁFICO 4 que la cantidad total de procedimientos
del proceso actual de barrenado, con la barrenadora manual, es de 30 y que nuestra
propuesta tiene una cantidad de procedimientos total de 24, lo que significa una reducción
de 6 procedimientos totales.
GRÁFICO 5: Cantidad de pasos del proceso de barrenado
Así también, observamos en el GRÁFICO 5 que el tiempo total del proceso actual de
barrenado, con la barrenadora manual, es de 11578.8 segundos (193 minutos
aproximadamente) y que nuestra propuesta tiene un tiempo total de 6828 segundos (114
minutos aproximadamente), lo que significa una disminución de 4750.8 segundos (79
minutos aproximadamente).
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62
Cabe resaltar que, como vimos en los GRÁFICOS 4 y 5, los picos más altos, tanto en
procedimientos como en tiempos, fueron los SUB PROCESOS de MONTAJE DE EQUIPO
y MAQUINADO, y que justamente en esos puntos es donde nuestra propuesta muestra
disminuciones importantes.
De esta manera podemos definir que el proceso de barrenado se mejora categóricamente,
si se lleva a cabo la fabricación y aplicación de nuestro diseño de barrenadora portátil, y
que se cumple el objetivo de disminuir el tiempo y la cantidad de procedimientos y por
consiguiente la mejora del proceso de barrenado, lo cual significa un beneficio económico
y el ingreso de la empresa RESER JAVIER.S EIRL a un mercado que fue renuente
justamente por no contar con un equipo barrenador correctamente diseñado y validado.
6.2. Análisis económico
De acuerdo a los datos recogidos en la hoja de observación aplicado en el proceso de
barrendo de la empresa obtenemos los siguientes datos:
Tiempo de proceso : 3.216 horas
Jornada laboral: 8 horas
Costo de operario(jornada) : s/. 150
Cantidad de operarios: 2
Tiempo trabajo( jornada): 3.216 hrs
Barrenados por mes: 2
Nª de agujeros: 1
En base a los datos anteriores calculamos el costo de hora hombre por
barrenado:
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 = (3,216ℎ𝑟 𝑋 150 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑋 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠
8 ℎ𝑟𝑠) = 𝑆/. 120,6
𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
ℎ𝑟
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = ( 𝑆/. 120,6 𝑋 2 𝑋 12) = 𝑆 /. 2894.4
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63
Tiempo de proceso propuesto: 1.896 horas
Jornada laboral: 8 horas
Costo de operario(jornada) : s/. 150
Cantidad de operarios: 2
Tiempo trabajo: 1.896 hrs
Barrenados por mes: 2
Nª de agujeros 1
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 = (1,896 ℎ𝑟𝑠 𝑋 150 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑋 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠
8 ℎ𝑟𝑠) = 𝑆/.71,1
𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠
ℎ𝑟
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = ( 𝑆/. 71,1 𝑋 2 𝑋 12) = 𝑆/. 1706,4
Evaluamos el ahorro anual si se ejecuta nuestra propuesta:
𝐴ℎ𝑜𝑟𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑆/. 2894,4 − 𝑆 /.1706,4 = 𝑆/. 1188
Entonces podemos decir que el ahorra anual, realizando 2 barrenados al mes,
es de: S/.1188
Por otro lado, considerando que RESER JAVIER.S EIRL fabrique la
barrenadora propuesta, podrá contar con la cantidad de contratos que realizaba
hace 10 meses, que, según la información de la misma empresa eran de 8 a
10 barrenados por mes.
De acuerdo a esta información calculamos el ahorro anual resultante por 8
barrenados mensuales:
Actual.-
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = ( 𝑆/. 120,6 𝑋 8 𝑋 12) = 𝑆/. 11577,6
Propuesta.-
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑜𝑟𝑎 ℎ𝑜𝑚𝑏𝑟𝑒 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = ( 𝑆/. 71,1 𝑋 8 𝑋 12) = 𝑆/. 6835,2
Ahorrro anual.-
𝐴ℎ𝑜𝑟𝑟𝑜 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = 𝑆/. 11577,6 − 𝑆 /.6835,2 = 𝑆/. 4742,4
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64
Así también, la jornada laboral del operario es de 8 horas y actualmente para
realizar el servicio de barrenado utilizan de 5 a 6 horas aproximadamente
considerando la instalación y transporte. Por lo tanto el operador regresa a la
empresa a 2 horas para culminar su jornada laboral, lo cual utiliza para
presentar informes y prepararse para salir del trabajo.
Por otro lado, de acuerdo a la información indicada por la empresa, el operario
produce el doble de lo que gana diariamente, esto vendría a ser 300 soles; por
lo tanto, si con nuestra propuesta de proceso de barrenado solo utiliza 4 horas
de su jornada laboral, considerando el transporte, el operario puede continuar
sus actividades las 4 horas jornales restantes.
Por lo tanto, calculamos la producción en soles del operario en la jornada de 4
horas restantes:
Producción jornal del operario (8 horas) = S/. 300
Producción jornal del operario (4 horas) = S/. 150
Cantidad de operarios = 2
Barrenados al mes = 2
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑢𝑎𝑙 = (𝑆/.150 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑋 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 𝑋 2 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜𝑠 ) = 𝑆/.600
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 = (𝑆/.150 𝑠𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑋 2 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑟𝑖𝑜𝑠 𝑋 2 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑋 12 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 ) = 𝑆/.7200
Por lo tanto, sumamos el ahorro anual por horas hombres con la producción
extra anual:
𝐺𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑎𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑒𝑣𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = (𝑆/.4742,4 + 𝑆/. 7200) = 𝑆/.11942.4
Entonces, de acuerdo a los cálculos realizados podríamos afirmar que la
ganancia total por la ejecución de la nueva propuesta, considerando el ahorro
en horas hombre y producción extra, es de S/. 11942.4 soles anuales.
Por ende, la inversión de S/. 4704.94 para la fabricación de nuestra propuesta
de barrenadora portátil se recuperaría completamente en 5 meses
aproximadamente, lo cual indica que es una inversión factible.
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65
DISCUSION DE RESULTADOS
En el mantenimiento de equipo pesado (cargadores frontales, retroexcavadora,
motoniveladora, etc.) se encuentra el proceso de barrenado que consiste en rellenado y
desbastado en las articulaciones de palas y brazos, el cual se realiza actualmente con un
equipo de barrenado artesanal el cuál no cumple con los requerimientos del mercado y
complica dicho proceso, a partir de este problema se realizó un levantamiento de
información y de acuerdo a un análisis de información se observa que el tiempo promedio
total de barrenado actual es de 11157.8 segundos, es decir, 186 minutos
aproximadamente; por otro lado, el promedio total de pasos es de 30 que se dividieron en
preparación de equipo, montaje de equipo, maquinado y desmontaje de equipo; a partir de
esta información se formuló un diseño de barrenadora portátil justamente para disminuir
la cantidad de tiempo y procedimientos, consecuentemente, el proceso de barrenado que
se obtuvo es de 6828 segundos, es decir 114 minutos, así también los pasos se reducen
a 24; consecuentemente, los resultados que se obtuvieron son favorables con respecto al
tiempo de trabajo y pasos dentro de los subprocesos (montaje de equipo y maquinado) ya
que nos permite una disminución de 72 minutos y 6 pasos durante el proceso
consecuentemente reduce la dificultad que tiene el operario al realizar estas actividades.
La propuesta de barrenadora portátil se llevó acabo de acuerdo al método alemán VDI
2221 (planeamiento, concepto de diseño, ejecución del diseño y detalles), estableciendo
de esta manera las características técnicas necesarias para el prototipo deseado; así
![Page 78: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/78.jpg)
66
también fue definida a través del Software Inventor el cual nos brinda las herramientas
necesarias para el diseño 3D, modelamiento y simulación, esto nos permitió flexibilidad al
momento de diseñar cada uno de los componentes del barrenador portátil ya que nos
brinda diferentes opciones que ayudan a la simulación, planificación y vista de nuestro
prototipo antes de la construcción.
Esta máquina herramienta portátil es un aporte hacia la industria metal mecánica
exactamente para el mantenimiento en el desbaste y perfilamiento de las articulaciones de
brazos y palas, la limitación que se presentó fue el tiempo con respecto a la cantidad de
barrenados que se pudieron observar.
Así también el diseño contará con materiales comerciables en el mercado nacional para la
fabricación de la presente propuesta de diseño de barrenadora portátil, por lo tanto cuenta
con las siguientes características para su fabricación con acero cromado F-1140 (ejes
porta herramienta, eje guía) este material cuenta con dureza en el recubrimiento ( 900 a
1150 hv), espesor cromado(20 micras), diámetro(Desde Ø8 hasta Ø150 y desde Ø1/2”
hasta Ø5”), resistencia a la corrosión (+ 120 h según ISO 9227); acero inoxidable AISI 304
(conos centradores, plancha guía frontal, husillo, pernos y tuercas de presión, engranajes
reductores) que presenta dureza (160-190 brinell),resistencia a la corrosión (+ 504 horas
sin variación) y aluminio 6061(poleas de transmisión, motor-caja) con dureza(30-95 Brinell),
carga de rotura(125-310 N/mm2)
Por otro lado, se define el análisis económico para la fabricación del prototipo, resultando
que de acuerdo a los cálculos realizados podríamos afirmar que la ganancia total por la
ejecución de la nueva propuesta es de S/. 11942.4 nuevos soles anuales.
Por ende, la inversión de S/. 4704.94 para la fabricación de nuestra propuesta de
barrenadora portátil se recuperaría completamente en 5 meses aproximadamente, lo cual
indica que es una inversión factible.
Considerando que el precio de una barrenadora portátil en el mercado internacional supera
los S/. 40000 soles, como sustenta la cotización adjuntada en anexos, y que la inversión
![Page 79: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/79.jpg)
67
para la fabricación del prototipo propuesto es de S/. 4704.94 soles, resulta
económicamente conveniente para la empresa la fabricación del prototipo mencionado ya
que esto significaría un ahorro no menor a S/. 40000 soles
![Page 80: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/80.jpg)
68
CONCLUSIONES
De acuerdo al análisis del proceso de barrenado real realizado se determinaron 30 pasos
que se realizan en 186 minutos, de acuerdo a esto podemos afirmar que el diseño
propuesto mejora ampliamente el actual proceso ya que disminuye 6 pasos importantes
dentro de los subprocesos de montaje y maquinado, consecuentemente, se reduce a 114
minutos del proceso en general lo cual significa una reducción de 72 minutos en total.
El diseño se logró de acuerdo al método alemán VDI 2221 (planeamiento, concepto de
diseño, ejecución del diseño y detalles), definiendo mediante tablas de ponderación las
decisiones técnicas necesarias para el diseño. Así también el Software de diseño técnico
Autodesk Inventor, nos permitió modelar y simular el diseño en todo momento logrando
definir las formas geométricas y medidas de cada pieza dentro del sistema de la
barrenadora como se detallan en los planos anexados, logrando así, un equipo compacto,
de fácil fabricación y operación sencilla
Por otro lado, de acuerdo a los cálculos realizados la ganancia total por la ejecución de la
nueva propuesta es de S/. 11942.4 nuevos soles anuales, por ende, la inversión de S/.
4704.94 para la fabricación de nuestra propuesta de barrenadora portátil se recuperaría en
5 meses aproximadamente, lo cual indica que es una inversión factible.
Con las cotizaciones que realizamos concluimos que el precio de una barrenadora portátil
en el mercado nacional e internacional supera los S/. 40000 soles y el costo de fabricación
![Page 81: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/81.jpg)
69
del prototipo propuesto es de S/. 4,704.94 soles, en relación a lo mencionado esta
propuesta ofrece un ahorro no menor de 40000 soles
![Page 82: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/82.jpg)
70
RECOMENDACIONES
Se recomienda utilizar motores de mayor potencia en el caso de la aplicación de esta
máquina en trabajos de mayor diámetro que el establecido, así también las medidas de la
base de los motores deben de ser rediseñadas.
Se recomienda dar una previa capacitación al personal operario responsable de ejecutar
el barrenado con el prototipo propuesto, considerando los sub procesos y procedimientos
señalados en las hojas de observación.
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71
ANEXOS
ANEXO 1: Hoja de observación de proceso y tiempos
N° 1 N° 2 N° 3 N° 4 N° 5
FECHA FECHA FECHA FECHA FECHA
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC.
PREPARACIÓN DEL
EQUIPO1.1 Selección y revisión de equipo y herramientas
Barrenadora, soldadora,
esmeril de mano, buril de
corte, micrómetro y vernier
N/A
2.1
2.1.1Soldar tuercas direccionadas estratégicamente en la
parte frontal y posterior de la pieza a barrenarTuercas 1/2" Soldar 6 Tuercas
2.1.2Introducir los pernos en las tuercas para soportar el peso
del ejePernos 1/2" Introducir 6 Pernos
2.1.3Introducir el eje porta herramientas sobre los pernos
montadosEje porta herramientas
En algunos casos el eje golpea los
pernos desoldándolos
2.1.4
Montar una guía de referencia en el eje
portaherramientas y ubicarla convenientemente
rozando el borde del orificio a barrenar
Guía N/A
2.1.5
Centrar manualmente el eje porta herramientas
observando que la guía dibuje una circunferencia
uniforme al borde del orificio a barrenar
Eje porta herramientas
El procedimiento es largo y es
necesario realizarlo en la parte frontal y
posterior de la pieza
2.2
2.2.1
La chumacera, con los pernos correspondientes, es
montada en el eje portaherramientas ubicándola a 5 cm
de la pieza a barrenar con ayuda de los pernos
Chumacera y pernosConsidera la parte frontal y posterior
de la pieza
2.2.2Fijar los pernos de la chumacera a través del proceso de
soldadura SMAWEquipo de soldadura
Soldar 8 pernos, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de
la pieza
2.3
2.3.1Retirar las tuercas y pernos que se usaron en el proceso
de centradoEsmeril de mano
Esmerilar 6 tuercas, el procedimiento
se realiza en la parte frontal y posterior
de la pieza
2.4
2.4.1Ensamblar el equipo barrenador a la chumacera
ubicándola y fijándola con las tuercas correspondientes
Llave de tuercas de
chumacera
Cargar el equipo barrenador,
considerando 25 kilos
2.4.2
Fijar el eje de salida del barreno con el eje
portaherramientas a través de los pernos de sujeción
correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A
HOJA DE OBSERVACIÓN
DEFINICIÓN DEL PROCESO
TIEMPO DE PREPARACIÓN DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
TIEMPO DE MONTAJE DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
MONTAJE DE EQUIPO
1
2
PROCESO
OBSERVADOR EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
BARRENADO
CENTRADO DEL EJE PORTA HERRAMIENTA
MONTAJE DE CHUMACERA GUÍA
DESMONTAJE DE TUERCAS Y PERNOS CENTRADORES
MONTAR EQUIPO BARRENADOR
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72
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A
3.6 Segundo perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A
3.9 Tercer perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A
3.11Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A
3.12 Cuarto perfilado (acabado) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno
3.13 Cuarta medición (acabado) Bernier o micrómetro N/A
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
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73
4.1 Desmontar la herramienta de corte Llave de pernos de sujeción N/A
4.2Desmontar el eje porta herramientas del eje de salida
del barrenoLlave de pernos de sujeción N/A
4.3 Desmontar el equipo barrenador de la chumaceraLlave de tuercas de
chumaceraN/A
4.4 Retirar el eje portaherramientas de la chumacera N/A N/A
4.5 Desmontar la chumacera de la pieza barrenada Esmeril de corte Se considera la parte frontal y superior
4.6Asegurarse de no dejar restos de soldadura alrededor de
la pieza barrenadaEsmeril de corte Se considera la parte frontal y superior
N°
1
2
Información adicional relevante con respecto al proceso
En el sub proceso 3 se considera una longitud de trabajo de 14 cm
OBSERVACIONES
TIEMPO Y CANTIDAD TOTAL DE PROCEDIMIENTOS DENTRO DEL PROCESO DE BARRENADO ACTUAL
DESMONTAJE DE
EQUIPO4
TIEMPO DE DESMONTAJE Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
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74
ANEXO 2: Hoja de observación de diseño actual
N°
FECHA
N° INFORMACIÓN INDICADOR ELEMENTO UNIDAD
1 POTENCIA MOTOR
2 REVOLUCIONES CAJA REDUCTORA
3 PESO BARRENADORA
4 ACCIONAMIENTO HUSILLO DE AVANCE
5 MATERIAL CAJA REDUCTORA
6 ANCHO BARRENADORA
7 LARGO BARRENADORA
8 ALTO BARRENADORA
N°
1
2
HOJA DE OBSERVACIÓN
OBSERVADOR
ELEMENTO
OBSERVACIONES
Información adicional relevante
DATO
DIMENSIONAL
INFORMACIÓN TÉCNICA Y DIMENSIONAL DEL ACTUAL MODELO DE BARRENADOR
TÉCNICA
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75
ANEXO 3: Levantamiento de información de proceso y tiempos
N° 1 N° 2 N° 3 N° 4 N° 5
FECHA 07/10/2018 FECHA 15/10/2018 FECHA 03/11/2018 FECHA 12/11/2018 FECHA 21/11/2018
N° SUB PROCESO N° PROCEDIMIENTO EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DIFICULTADES TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC. TIEMPO (S) CANT. PROC.
PREPARACIÓN DEL EQUIPO 1.1 Selección y revisión de equipo y herramientasBarrenadora, soldadora, esmeril de mano, buril de
corte, micrómetro y vernierN/A 624 1 616 1 609 1 627 1 614 1
624 1 616 1 609 1 627 1 614 1
2.1
2.1.1Soldar tuercas direccionadas estratégicamente en la
parte frontal y posterior de la pieza a barrenarTuercas 1/2" Soldar 6 Tuercas 430 1 395 1 425 1 389 1 415 1
2.1.2Introducir los pernos en las tuercas para soportar el peso
del ejePernos 1/2" Introducir 6 Pernos 187 1 188 1 183 1 184 1 184 1
2.1.3Introducir el eje porta herramientas sobre los pernos
montadosEje porta herramientas
En algunos casos el eje golpea los pernos
desoldándolos112 1 112 1 115 1 113 1 112 1
2.1.4
Montar una guía de referencia en el eje
portaherramientas y ubicarla convenientemente
rozando el borde del orificio a barrenar
Guía N/A 186 1 190 1 204 1 195 1 179 1
2.1.5
Centrar manualmente el eje porta herramientas
observando que la guía dibuje una circunferencia
uniforme al borde del orificio a barrenar
Eje porta herramientas
El procedimiento es largo y es necesario
realizarlo en la parte frontal y posterior
de la pieza
1237 1 1,524 1 1,320 1 1,632 1 1,453 1
2.2
2.2.1
La chumacera, con los pernos correspondientes, es
montada en el eje portaherramientas ubicándola a 5 cm
de la pieza a barrenar con ayuda de los pernos
Chumacera y pernosConsidera la parte frontal y posterior de la
pieza297 1 281 1 262 1 273 1 289 1
2.2.2Fijar los pernos de la chumacera a través del proceso de
soldadura SMAWEquipo de soldadura
Soldar 8 pernos, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
897 1 917 1 895 1 892 1 912 1
2.3
2.3.1Retirar las tuercas y pernos que se usaron en el proceso
de centradoEsmeril de mano
Esmerilar 6 tuercas, el procedimiento se
realiza en la parte frontal y posterior de la
pieza
304 1 298 1 320 1 289 1 305 1
2.4
2.4.1Ensamblar el equipo barrenador a la chumacera
ubicándola y fijándola con las tuercas correspondientesLlave de tuercas de chumacera
Cargar el equipo barrenador,
considerando 25 kilos275 1 301 1 292 1 315 1 293 1
2.4.2
Fijar el eje de salida del barreno con el eje
portaherramientas a través de los pernos de sujeción
correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 174 1 169 1 187 1 167 1 183 1
4099 10 4375 10 4203 10 4449 10 4325 10
NÚMERO DE BARRENADO EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
FECHA DE OBSERVACIÓN BARRENADO
HOJA DE OBSERVACIÓN
TIEMPO DE PREPARACIÓN DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
2MONTAJE DE EQUIPO
TIEMPO DE MONTAJE DE EQUIPO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
1
CENTRADO DEL EJE PORTA HERRAMIENTA
MONTAJE DE CHUMACERA GUÍA
DESMONTAJE DE TUERCAS Y PERNOS CENTRADORES
MONTAR EQUIPO BARRENADOR
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76
3.1
Montar la herramienta de corte ubicándola
estratégicamente, fijándola a través de los pernos o
prisioneros de sujeción correspondientes
Llave de pernos de sujeción N/A 254 1 215 1 233 1 225 1 235 1
3.2 Primera medición para determinar la cantidad de corte Bernier N/A 137 1 159 1 154 1 165 1 142 1
3.3Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 186 1 186 1 184 1 183 1 182 1
3.4 Primer perfilado (desbaste de rebaba de soldadura) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1189 1 1178 1 1205 1 1192 1 1212 1
3.5Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 178 1 187 1 169 1 188 1 178 1
3.6 Segundo perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno963 1 940 1 967 1 951 1 944 1
3.7 Segunda medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 129 1 138 1 124 1 127 1 136 1
3.8Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 122 1 120 1 119 1 119 1 117 1
3.9 Tercer perfilado BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno961 1 959 1 946 1 937 1 948 1
3.10 Tercera medición para determinar la cantidad de corte Bernier o micrómetro N/A 135 1 142 1 157 1 125 1 110 1
3.11Modular la herramienta de corte de acuerdo a las
medidas requeridasLlave de pernos de sujeción N/A 114 1 122 1 109 1 112 1 120 1
3.12 Cuarto perfilado (acabado) BarrenadoraEl avance es manual, también se
considera el retorno1080 1 1063 1 1053 1 1063 1 1066 1
3.13 Cuarta medición (acabado) Bernier o micrómetro N/A 122 1 110 1 143 1 134 1 156 1
5570 13 5519 13 5563 13 5521 13 5546 13
4.1 Desmontar la herramienta de corte Llave de pernos de sujeción N/A 199 1 189 1 205 1 198 1 178 1
4.2Desmontar el eje porta herramientas del eje de salida
del barrenoLlave de pernos de sujeción N/A 120 1 118 1 117 1 117 1 115 1
4.3 Desmontar el equipo barrenador de la chumacera Llave de tuercas de chumacera N/A 333 1 339 1 320 1 327 1 347 1
4.4 Retirar el eje portaherramientas de la chumacera N/A N/A 121 1 119 1 119 1 115 1 129 1
4.5 Desmontar la chumacera de la pieza barrenada Esmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 239 1 233 1 240 1 236 1 234 1
4.6Asegurarse de no dejar restos de soldadura alrededor de
la pieza barrenadaEsmeril de corte Se considera la parte frontal y superior 117 1 114 1 125 1 122 1 123 1
1129 6 1112 6 1126 6 1115 6 1126 6
11422 30 11622 30 11501 30 11712 30 11611 30
N°
1
2
SUMATORIA TOTAL
OBSERVACIONES
Información adicional relevante con respecto al proceso
En el sub proceso 3 se considera una longitud de trabajo de 14 cm
3MAQUINADO
TIEMPO DE MAQUINADO Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
4DESMONTAJE DE EQUIPO
TIEMPO DE DESMONTAJE Y CANTIDAD DE PROCEDIMIENTOS
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77
ANEXO 4: Levantamiento de información de diseño actual
N° 1
FECHA 07/10/2018
N° INFORMACIÓN INDICADOR ELEMENTO UNIDAD
1 POTENCIA MOTOR Hp
2 REVOLUCIONES CAJA REDUCTORA Rpm
3 PESO BARRENADORA Kg
4 ACCIONAMIENTO HUSILLO DE AVANCE -
5 MATERIAL CAJA REDUCTORA -
6 ANCHO BARRENADORA mm
7 LARGO BARRENADORA mm
8 ALTO BARRENADORA mm
N°
1
2
HOJA DE OBSERVACIÓN
OBSERVADOR
ELEMENTO
OBSERVACIONES
Información adicional relevante
EDGAR ANCALLA AYMA, FRANCISCO MAYTA NINA
La mayor cantidad de barrenados se realizan en diametros de 50 a 100 mm
DATO
DIMENSIONAL 100
80
310
70
BARRENADORA
2
20
Manual
INFORMACIÓN TÉCNICA Y DIMENSIONAL DEL ACTUAL MODELO DE BARRENADOR
TÉCNICA
Acero dulce
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78
ANEXO 5: Planos técnicos del diseño propuesto
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79
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80
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81
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82
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83
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84
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85
![Page 98: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/98.jpg)
86
![Page 99: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/99.jpg)
87
![Page 100: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/100.jpg)
88
![Page 101: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/101.jpg)
89
ANEXO 6: Cotización de barrenadora en el mercado internacional
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90
ANEXO 7: Tablas de velocidad de corte
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91
ANEXO 8: Cotización de materiales
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92
ANEXO 9: Guía de uso de barrenadora portátil
MONTAJE
Centrado del eje porta herramientas
Realizar fijación de los conos centradores en los orificios de las piezas a desbastar.
Montaje de chumaceras guía
Realizar la fijación de las chumaceras con los pernos al eje porta herramientas
Realizar la soldadura de puntos para la fijación de chumaceras con la cara del
orifico.
Desmontaje de conos centradores
Proceder al retiro de los conos centradores con el uso de llaves de sujeción.
Montaje del equipo de barrenador
Esta operación de montaje de barreno portátil se realiza ensamblando el quipo a la
chumacera antes fijada con pernos de sujeción
MAQUINADO
Se colocan las cuchillas de desbaste en el eje fijándolas a través de prisioneros
Realizar medición con vernier, del agujero que se procederá al desbastado
Modular la cuchilla de corte de acuerdo a la medición
Dar marcha al equipo barrenador para su primer pérfido del agujero
Se realizan 2 perfilados más a la anterior para realizar acabados y cada una con
una medición de la del agujero y cuchillas
DESMONTAJE
Terminado el maquinado se procede a desmontar cada una de las partes de la
barrenadora considerando el siguiente orden
o Cuchillas de corte
o Eje porta herramientas
o Quitar equipo barrenador de la chumacera
o Desmontaje de chumacera
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93
Utilizar llaves de sujeción, tuercas y esmeril
PRECAUCIONES
No realizar ninguna operación sin antes tener la maquina instalada adecuadamente
según la guía propuesta
Evite manipular la maquina si esta no cuenta con los protectores correspondientes
en poleas y ejes en movimiento
Cuando tenga que cambiar algún componente o realizar algún mantenimiento
procure que la maquina no se encuentre energizada
Utilice implementos de seguridad básicos guantes, tapones de oído, casco, lentes
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94
GLOSARIO
Rodamiento: Cojinete cilíndrico que se encuentra en las chumaceras, el cual realizara la
función de guía para la porta herramientas.
Desensamblar: Consiste en la separación de un todo en partes para hacer más sencilla la
maniobra del armado de la máquina herramienta
Husillo: Eje roscado que permite el avance del tornillo sin fin.
Eje porta herramienta: tubo circular el cual tiene agujeros donde se procederá a colocar
las cuchillas de corte.
sistema de avance: velocidad y fuerza con la cual se realizará el perfilado de agujeros.
Caja reductora: lugar donde se almacenarán los engranajes
Engranajes: Son fabricados de acero y su función es transmitir el movimiento y reducir la
velocidad.
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95
BIBLIOGRAFÍA
[1] H. Lorenzo, Aplicación de nuevas tecnologías en la realización de herramientas para
moldes de inyección de termoplásticos, España: Escuela Técnica Superior de
Ingenieros Industriales, 2008.
[2] M. Estrems, Principios de Mecánizado y Planificación de Procesos, Cartagena:
Universidad Politécnica de Cartagena, 2007.
[3] D. Martinez, Desde el Mecanizado Tradicional hacia el Mecanizado Sustentable,
Argentina: Instituto Nacional de Tecnología Industrial, 2016.
[4] O. Rojas y L. Rojas, Diseño asistido por computador, Perú: Universidad Nacional
Mayor de San Marcos, 2006.
[5] S. Lopez, Diseño de una máquina transfer para la soldadura, España: Universidad
Politécnica de Catalunya, 2010.
[6] V. Alderete, Planeación y manufactura de un herramental mecánico para el
desprendimiento de la cáscara de haba seca, México: Universidad Tecnológica de la
Mixteca, 2013.
[7] J. Ibañez, La gestión del diseño en la empresa, España: Mcgraw Hill, 2000.
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96
[8] D. Ramirez, Dispositivo para barrenado de cuerpos de bridas para soldar o roscar,
México: Instituto Politécnico Nacional, 2008.
[9] F. Ruíz, Automatización de una estación de barrenado, México: Centro de Ingeniería
y Desarrollo Industrial, 2017.
[10] R. Schmid, Manufactura, Ingeniería y Tecnología, México: Pearson Educación, 2002.
[11] R. Alba y J. Palacios, Automatización de una fresadora artesanal a control numérico,
mediante un ordenador utilizando software, Ecuador: Escuela Superior Politécnica del
Litoral, 2014.
[12] L. Gonzales, Diseño de una metodología para la selección de procesos de
manufactura usando cartas y bases de datos, México: Tecnológico de Monterrey,
2012.
[13] J. Flores, Diseño mecánico del cabezal y el bastidor de una fresadora cnc de
500x500x300 mm con mesa de trabajo tipo plataforma de gough, Perú: Pontificia
Univercidad Católica del Perú, 2012.
[14] F. S. M. Romero, Diseño y construcción de un torno para madera con router
incorporado, Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, 2014.
[15] G. Sanchez, Generador de código cnc para proceso de fresado, empleando visión
computarizada, México: Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, 2014.
[16] R. Porras, Implementación de sistemas de calidad para el maquinado de metales en
la pequeña empresa, Guatemala: Universidad de San Carlos de Guatemala, 2004.
[17] M. Pillajo y M. Shagñay, Modelado de un soporte de brida fy 512 u/ah para
rodamientos haciendo uso de tecnologías cnc y software de diseño cad-cam,
Ecuador: Escuela Superior Politécnica de Chimborazo, 2015.
![Page 109: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/109.jpg)
97
[18] B. Gonzales, Optimización de las variables envueltas en el maquinado en un centro
de maquinado de control numérico computarizado, México: Universidad Auntónoma
de Nuevo León, 2004.
[19] A. Palma y R. Jesús, Propuesta de diseño para la fabricación de máquina
automatizada para optimizar la operación de cortes rectos en la manufactura de
muebles en melamina, Perú: Universidad Ricardo Palma, 2012.
[20] A. Castro, Diseño y fabricacion de un equipo tensador de alambre liso y/o de puas
para la instalacion de alambrados tradicionales., Perú: Pontificia Universidad Católica
del Perú, 2008.
[21] J. Carrasco, I. Berdugo, R. Ospina y J. Unfried, Optimización del diseño y fabricación
de herramienta con pin cónico roscado para soldadura por fricción-agitación,
Colombia: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2013.
[22] A. Molina, Diseño de máquina automatizada perforadora de tablas de madera,
Venezuela: Universidad Simón Bolivar, 2006.
[23] G. Castillo, El diseñador industrial asistido por computadora, para la innovación de su
trabajo en guatemala, Guatemala: Universidad Rafael Landivar, 2006.
[24] A. Lopez, Desarrollo de un algoritmo para el diseño de árboles en cajas reductoras
de velocidad con engranajes cilíndricos y ejes horizontales paralelos considerando
resistencia a la fluencia, resistencia a la fatiga y deflexiones, Perú: Pontificia
Universidad Católica del Perú, 2018.
[25] K. Mamani, Diseño de un prototipo de mecanismo de exoesqueleto posicionador de
espalda para entrenamiento deportivo de tiro con arco, Perú: Pontificia Universidad
Católica del Perú, 2017.
[26] J. Barrios, Máster en diseño y fabricación integrada asistidos por ordenador
cadcamcim, España: Universidad Politécnica Valencia, 2011.
![Page 110: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/110.jpg)
98
[27] J. Mendez, L. Rodriguez y E. Diaz, Diseño de máquina especial para barrenado de
precisión a cuatro posiciones, México: Universidad del Valle de México campus
Saltillo, 2016.
[28] A. Hoyos, Mejoramiento del proceso de perforado para la producción de muebles
modulares en la empresa rd, Colombia: Universidad ICESI, 2014.
[29] A. Martinez, Diseño y fabricación de una máquina herramienta y desarrollo de su
software de control cnc basado en pc para la interpolación 3d, Colombia: Universidad
Politécnica de Cartagena, 2015.
[30] R. Budynas y K. Nisbett, Diseño en ingeniería mecánica - 8va Edición, México:
McGraw-Hill, 2008.
[31] M. García y J. Alcaide, Fundamentos del diseño en ingeniería, España: Universitat
Politécnica de Valencia, 2009.
[32] C. Riba, Diseño concurrente, España: Edicions UPC, 2002.
[33] N. Cross, Engineering Design methods. Strategies for Product Design, Inglaterra:
John Wiley & Sons, 2000.
[34] E. Blanco, Metodología para el diseño de máquinas, España: UNIVERSITAT
POLITÈCNICA DE CATALUNYA, 2015.
[35] J. Zapata, Diseño de elementos de máquinas I, Perú: Universidad Nacional de Piura,
2013.
[36] R. Budynas y K. Nisbett, Diseño en ingeniería mecánica - 9na Edición, México:
McGraw-Hill, 2012.
[37] J. Fernández, Gestión del diseño mecánico, España: Universidad de Oviedo, 2013.
[38] P. Cruz y L. Solano, Diseño, ingeniería, fabricación y ejecución asistidos por
ordenador en al construcción: evolución y desafíos a futuro, España: Universidad de
La Coruña, 2007.
![Page 111: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/111.jpg)
99
[39] V. Gomez, Aplicación de las técnicas de diseño asistido por ordenador a la
concepción de estructuras para satélites espaciales, España: Revista internacional de
métodos numéricos para cálculo y diseño en ingeniería, 1986.
[40] J. Carrasco, Tecnología avanzada del diseño y manufactura asistidos por
computadora - CAD/CAM, Colombia: Universidad Autónoma del Caribe, 2006.
[41] O. Rojas y J. Salas, Enseñanza del diseño asistido por computador en la Facultad de
Ingeniería Industrial, UNMSM, Perú: Industrial Data Revista de Investigación, 2006.
[42] J. Torres, Diseño asistido por ordenador, España: Universidad de Granada, 2004.
[43] A. Bonilla, Herramientas de diseño e ingeniería, España: Robotiker, 2003.
[44] R. Perez y R. Estrada, Ferramientas personalizadas de diseño, fabricación e
ingeniería asistida por computadoras (CAD/CAM/CAE) para el desarrollo de
productos, Cuba: Universidad de Holguin, 2015.
[45] R. Cruz, Modelado y análisis de una dovela metálica de un puente atirantado con el
método de elementos finitos, México: Universidad Nacional Autónoma de México,
2012.
[46] E. Terán, Diseño asistido por computadora de un martillo excavador, Ecuador:
Escuela Superior Politécnica del Litoral, 2010.
[47] Sandvik Coromant, Mecanizado moderno: Manuál Práctico, Suecia: Sandvik
Coromant, 1994.
[48] M. Zaroual, Diseño y fabricación de una herramienta de torno asistida por vibración,
España: Escola Técnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona, 2017.
[49] A. Espinoza y J. Fernandez, Prácticas de mecanizado en torno y fresadora, España:
Universidad de la Rioja Servicio de Publicaciones, 2018.
[50] Grupo San Valero, Teoría de taller: Procesos de mecanizado, España: Grupo San
Valero, 2010.
![Page 112: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/112.jpg)
100
[51] J. Garavito, Fresado y taladrado, Colombia: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2007.
[52] H. Champutiz y E. Morales, Diseño y construcción de un dispositivo para mandrinar
en sitio los alojamientos del eje porta balancín de las llantas de las camas bajas y
altas, Ecuador: Escuela Politécnica Nacional, 2008.
[53] P. Landin, Máquinas y mecanismos, España: CPR Sagrado Corazón de Xesús, 2011.
[54] H. Salazar y R. Rossi, Mecanizado Básico, Argentina: Universidad Nacional de
Rosario , 2018.
[55] L. Schvab, Máquinas y herramientas, Argentina: Instituto Nacional de Educación
Tecnológica, 2011.
[56] S. Kalpakjian y S. Schmid, Manufactura, ingeniería y tecnología, México: Pearson
Educación, 2002.
[57] O. Dávalos y F. Guerrero, Mejora de las herramientas de corte, México: Escuela
Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Culhuacan, 2007.
[58] L. López, Fundamentos de la Tecnología de Mecanizado, España: Universidad del
País de Vasco, 2014.
[59] Centro de documentación de estudios y oposiciones, Mecanizado por fresado:
Procedimientos de trabajo para las formas de mecanizado más usuales. Parámetros
de mecanizado. Fuerzas que intervienen en el mecanizado, España: Centro de
documentación de estudios y oposiciones, 2010.
[60] Escuela Colombiana de Ingeniería, Torno, Colombia: Escuela Colombiana de
Ingeniería, 2007.
[61] E. Hernández, Diseño de una mandrinadora Portátil, España: Universidad de la
Laguna, 2015.
![Page 113: Diseño de Prototipo de Barrenadora Portátil Para Mejorar ...repositorio.utp.edu.pe/bitstream/UTP/1929/1/Francisco Mayta_Edgar... · de brazos y palas de maquinaria pesada en la](https://reader030.fdocuments.co/reader030/viewer/2022040118/5e1fb614b106720d4e3bad05/html5/thumbnails/113.jpg)
101
[62] J. Matta, Diseño de una metodología para la selección de procesos de manufactura
usando cartas y base de datos, Colombia: Universidad Escuela de Administración de
Negocios, 2012.