Planeado: Calculadora de tiempo de ciclo y fórmulas

Calcular el tiempo de ciclo de las operaciones de Planeado, Tronzado y Ranurado profundo es complicado porque:

La velocidad del cabezal cambia constantemente.
En algún momento del proceso, las RPM máximas de la máquina limitan la velocidad de corte.

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Calculadora de tiempo de ciclo de Planeado, Tronzado y Ranurado profundo

Fórmulas de tiempo de ciclo de Planeado, Tronzado y Ranurado profundo

_d1 – Diámetro inicial
_d2 – Diámetro final
_nmax – RPM máximas de la máquina.
_Vc – Velocidad de corte
f – Velocidad de avance
dc_– Diámetro de sujeción: El diámetro en el que la velocidad máxima del husillo de la máquina limita la velocidad de corte (ver más abajo).
t₁ – Tiempo de ciclo por encima del diámetro de sujeción.
t₂ – Tiempo de ciclo por debajo del diámetro de sujeción.
T – Duración total del ciclo

Unidades:

Tiempos en minutos.
Diámetros en pulgadas o milímetros.
Velocidad de corte en SFM de metros/minuto.
Avance en IPR o milímetros por revolución

El cálculo del tiempo de funcionamiento del torneado longitudinal es sencillo, ya que el diámetro es constante. Por lo tanto, las velocidades de corte y del husillo también permanecen constantes durante toda la operación, y se aplica la sencilla fórmula siguiente. (Donde l es la distancia a girar)

\( \large T = \Large \frac{l}{f \times n}\)

En el Planeado, Tronzado y Ranurado, el diámetro cambia constantemente, y el tiempo total de corte debe calcularse mediante una integral.

\( \large t_1 = \Large \int_{d_1}^{d_2} \large T(d) = \pi \times \Large \frac{d_1^2\,-\,d_2^2}{12 \times f \times V_c } \)

En unidades métricas, la constante 12 debe sustituirse por 1,000

La situación se complica porque cada máquina tiene una limitación de velocidad máxima del husillo (_nmax). Para mantener la velocidad de corte (_Vc), la velocidad del cabezal (n) aumenta a medida que la máquina pasa de _d1 a _d2.

\( \large n = \Large \frac{12 \times V_c}{\pi \times d} \)

En unidades métricas, la constante 12 debe sustituirse por 1,000

En un determinado diámetro del camino, n alcanzará _nmáx. Este diámetro se denomina «diámetro de sujeción» (_dc), ya que a partir de este diámetro, la velocidad del husillo está «sujeta», y la velocidad de corte empieza a disminuir.

\( \large d_c = \Large \frac{12 \times V_c}{\pi \times n_{max}} \)

En unidades métricas, la constante 12 debe sustituirse por 1,000

La primera fórmula para _t1 sólo es válida para diámetros mayores que el diámetro de sujeción. Para diámetros inferiores al diámetro de sujeción se aplica una fórmula diferente y más sencilla.

\( \large t_2 = \Large \frac{d_1\,-\,\,d_2}{2\,\times\,f\,\times\,n_{max}} \)

Resumen

Para realizar el cálculo correcto, debe identificar su situación en relación con el diámetro de sujeción.

Caso 1: Tanto el diámetro inicial como el final son mayores que el diámetro de sujeción.
Caso 2: El diámetro de sujeción se encuentra entre los diámetros inicial y final.
Caso 3: Tanto el diámetro inicial como el final son menores que el diámetro de sujeción.

Fórmulas para el caso 1:

\( \large T = t_1 = \Large \pi \times \Large \frac{d_1^2\,-\,\,d_2^2}{12 \times f \times V_c } \)

Fórmulas para el caso 2:

\( \large T = t_1 + t_2 = \Large \pi \times \Large \frac{d_1^2\,-\,\,d_c^2}{12 \times f \times V_c } + \frac{d_c\,-\,\,d_2}{2\,\times\,f\,\times\,n_{max}}\)

\( \bbegin{array}{l} \large T = t_1 + t_2 = \\ \Large \pi \times \Large \frac{d_1^2\,-\,\,d_c^2}{12 \times f \times V_c } \\ \Large\,+\, \frac{d_c\,-\,\,d_2}{2\,\times\,f\,\times\,n_{max}} \end{array}\)

Formulas para el Caso 3:

\( \large T = t_2 = \Large \frac{d_1\,-\,\,d_2}{2\,\times\,f\,\times\,n_{max}} \)