herramienta para bruñir por rodillo simple
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PROPUESTA DE GRADOING. MECÁNICA
DISEÑO Y FABRICACIÓN DE UNA HERRAMIENTA PARA BRUÑIDO CON RODILLO PARA SUPERFICIES CILÍNDRICAS METÁLICAS EN
UN TORNO.
DIRECTOR MILTON COBA SALCEDOCuevas Sánchez Augusto COD. 702102584
Puentes Garrido Sebastián COD. 702102583X SEMESTRE
Fuente://www.tecnolaser.cl/torneado.html
Fuente: www.co.all.biz/rectificadora-de-ejes-g2225#.VWMuAk9_Oko
ANTECEDENTES
1
ANTECEDENTES
Proceso de bruñido
Figura 1 de Influence of roller burnishing contact width and
burnishing orientation on surface quality and tribological
behaviour of Aluminium 6061
Figura 1 de Precision surface finish of the mold steel PDS5 using an innovative
ball burnishing tool embedded with a load cell
2
ANTECEDENTESEn la industria se cuentan con diferentes tipos de máquinas
especializadas en el bruñido tales como: bruñidora horizontal,
vertical, de bloques, que se especializan en este proceso.
Bruñidora verticalFuente: http://www.interempresas.net/MetalMecanica/FeriaVirtual/Producto-
Brunidora-vertical-Honingtec-BVD450I-104790.html
Bruñidora Horizontal vertical de bloques de cilindros.
Fuente. http://www.shwallong.es/2d-cylinder-honing-machine.html
Bruñidora horizontalFuente: www.portalbec.com/directorio/image/010002014-
PRG1-1845.jpeg
3
JUSTIFICACIÓN
Figura 3 de EFECTOS SUPERFICIALES DEL BRUÑIDO POR
RODILLO EN EL ACERO AISI 1045Fuente: WWW.DIRECTINDUSTRY.ES/PROD/KENT-INDUSTRIAL/TORNOS-
CNC-2-EJES-UNIVERSALES-18544-904697.HTML
4
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERALImplementar una herramienta para el proceso de
acabado superficial de bruñido con rodillo para
torno con control de fuerza.
5
OBJETIVOSOBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Desarrollar el diseño conceptual y detallado de la
herramienta para verificar y validar su funcionalidad.
• Fabricar los componentes siguiendo las especificaciones
del diseño de la herramienta para tener el recurso físico.
• Ensamblar los componentes de la herramienta para
garantizar su funcionalidad durante la operación de
bruñido.
• Verificar el proceso de bruñido en diferentes materiales
para observar el comportamiento de la herramienta y
calibrar la medición de la fuerza aplicada.6
Etapa |
•Revisión del estado del arte
•Creación del marco teórico
•Descripción de la herramienta
•Diseño de los componentes de la herramienta
•Simulación en programas CAD
Etapa 2
•Cotización de materiales
•Fabricación de la herramienta
•Armado y prueba de la herramienta
Etapa 3
•Ensayo y recolección de datos en diferentes materiales
•Análisis y reporte de resultados
METODOLOGIA
7
REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE
Parte de la investigación en la cual se
recopila toda la información acerca del
proceso de bruñido, sus aplicaciones,
pros y contras, avances científicos, todo
esto a través de las diferentes fuentes
primarias que se tengan al alcance y
que sean reconocidas oficialmente.
Etapa 1
8
CREACIÓN DEL MARCO TEÓRICO
Esta es una parte muy importante, ya quese busca sustentar teóricamente elproyecto y para lograrlo se integrará todala información importante y pertinenteobtenida en la revisión de la literatura, conel de redactar su contenido.
Etapa 1
9
DESCRIPCIÓN DE LA HERRAMIENTA
Fig. 6. Holder for slide burnishing with cylindrical elements: 1 – burnisher (tool), 2
– plate clamp, 3 – screw, 4 – replaceable end, 5 – fixing sleeve, 6 – screw, 7 – base
pin, 8 – spring, 9 – body, 10 – bumper, 11 – adjusting screw, 12 – force sensor, 13 –
amplifier, 14 – display.
Figura 6 de Surface layer characteristics due to slide diamond burnishing with a
cylindrical-ended tool
Figura 2 de Influence of roller burnishing contact width and burnishing
orientation on surface quality and tribological behaviour of Aluminium 6061
Etapa 1
10
DISEÑO DE LOS COMPONENTES DE LA HERRAMIENTA Y SIMULACIÓN EN PROGRAMAS
CAD
Etapa 1
11
Etapa |
•Revisión del estado del arte
•Creación del marco teórico
•Descripción de la herramienta
•Diseño de los componentes de la herramienta
•Simulación en programas CAD
Etapa 2
•Cotización de materiales
•Fabricación de la herramienta
•Armado y prueba de la herramienta
Etapa 3
•Ensayo y recolección de datos en diferentes materiales
•Análisis y reporte de resultados
METODOLOGIA
12
COTIZACIÓN DE MATERIALES Y FABRICACIÓNEtapa 2
13
FABRICACIÓN, ARMADO Y PUESTA APUNTO DE LA HERRAMIENTA
Etapa 2
14
Etapa |
•Revisión del estado del arte
•Creación del marco teórico
•Descripción de la herramienta
•Diseño de los componentes de la herramienta
•Simulación en programas CAD
Etapa 2
•Cotización de materiales
•Fabricación de la herramienta
•Armado y prueba de la herramienta
Etapa 3
•Ensayo y recolección de datos en diferentes materiales
•Análisis y reporte de resultados
METODOLOGIA
15
ENSAYO, RECOLECCIÓN, ANÁLISIS DE DATOS Y REPORTE DE RESULTADOS
Figura 9 de Precision surface finish of the mold steel PDS5 using an innovative
ball burnishing tool embedded with a load cell
Etapa 3
16
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
13
ACTIVIDADES MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6
Selección y organización del estado del arte
Revisión del estado del arte
Diseño de componentes del herramienta
Cotizaciones del proceso de fabricación y de los materiales de la herramienta
Compra de los materiales de la herramienta
Construcción de la herramienta
Prueba y puesta a punto de la herramienta
Ensayos y recopilación de datos de la herramienta en diferentes materiales
Análisis y reporte final de los datos
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COSTOS Y PRESUPUESTOEquipos, materiales y
servicios Unidad Cantidad Costo unitario Costo total
Fuente de financiamiento
Computador personal UND 1 $ 2.000.000,00 $ 2.000.000,00 Propia
Software Solidworks 2013 UND 1 $ 2.000.000,00 $ 2.000.000,00 Uni. Del Atlan.
Asesoría del director del proyecto
HORA 30 $ 30.000,00 $ 900.000,00 Uni. Del Atlan.
Papelería GLOBAL 1 $ 50.000,00 $ 50.000,00 Propia
Transporte GLOBAL 1 $ 100.000,00 $ 100.000,00 Propia
Fabricación de la herramienta
GLOBAL 1 $ 2.000.000,00 $ 2.000.000,00 Propia
Materiales para ensayos GLOBAL 1 $ 250.000,00 $ 250.000,00 Propia
Costo del proyecto
$ 7.300.000,00
18
BIBLIOGRAFIA BÁSICA[1]S. Kalpakjian y S. R. Schmid, Manufactura, ingeniería y tecnología, 4th.ed. México:
Pearson Educación, 2002.
[2] D. A. Stephenson and J. S. Agapiou, Metal Cutting Theory and Practice, 2nd. ed. CRC
Press, 2005.
[3] J. Zhao, W. Xia, N. Li and F. Li, “A gradient nano/micro-structured surface layer on
copper induced by severe plasticity roller burnishing,” ELSEVIER Science Direct, vol. 211,
pp. 441-448, September 2013.
[4] H. Hamadache, L. Laouar, N.E. Zeghib and K. Chaoui, “characteristics of Rb40 steel
superficial layer under ball and roller burnishing,” ELSEVIER Journals of Materials
Processing Technology, vol. 180, pp. 130-136, May 2006.
[5] J. A. Travieso, “Estudio para la mejora del acabado superficial de superficies complejas,
aplicando un proceso de deformación plástica (Bruñido con Bola),” Tesis de doctorado,
Universidad Politécnica de Catalunya, Barcelona, España, julio de 2010.
[6] J. Llamazares N. y A. Travieso, “Diseño de una herramienta de bruñido con control de
fuerza y presión hidráulica,” Tesis de Ingeniería Mecánica, Universidad Politécnica de
Cataluña, Barcelona, España, 12 de Enero de 2011. 19
BIBLIOGRAFIA BÁSICA[7] P. Balland, L. Tabourot, F. Degre, V. Moreau, “Mechanics of the burnishing process,”
ELSEVIER Precision Engineering, vol.37, pp. 129-134, July 2012.
[8] M. J. Acero C. y F. H. Díaz P., “Diseño y construcción de una máquina bruñidora
vertical hidráulica semiautomática para industrias LAVCO LTDA.,” Tesis de Ingeniería
Mecánica, Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga, Colombia, 2012.
[9] D. Mahajan, and R.Tajane, “A Review on Ball Burnishing Process,” International
Journal of Scientific and Research Publications, Vol. 3, Issue 4, April 2013.
[10] A. Rodríguez, L.N. López de Lacalle, A. Celaya, A. Fernández y U.J. Ugalde,
“Aplicación de bruñido con bola para el acabado de superficies complejas en máquinas
multieje”, en XVIII congreso nacional de ingeniería mecánica, 2010, pp.1-8.
[11] F-J. Shiou and C-H Chuang , “precision surface finish of the mold steel PDS5 using and
innovative ball burnishing tool embedded with a load cell,” ELSEVIER Precision
Engineering, vol. 34, pp. 76-84, March 2009.
20
BIBLIOGRAFIABÁSICA[12] M. Korzynskia, J. Lubasa, S. Swiradb and K. Dudekb, “Surface layer characteristics
due to slide diamond burnishing with a cylindrical-ended tool,” ELSEVIER Journals of
Materials Processing Technology, vol. 211, pp. 84-94, August 2010.
[13] N. S. M. El-Tayeb, K. O. Low and P. V. Brevern, “Influence of roller burnishing
contact width and burnishing orientation on surface quality and tribological behavior of
aluminum 6061,” ELSEVIER Journals of Materials Processing Technology, vol. 186, pp.
272-278, December 2006.
[14] S. Díaz y T. Robert, “Bruñido por rodillo simple en el acero AISI 1045,” Ingeniería
Mecánica Tecnología y Desarrollo, vol.2, pp. 32-40, Septiembre 2005.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN