Con el objetivo de mejorar la productividad y la calidad de los productos, muchas
empresas optan por incorporar máquinas de control numérico computarizado (CNC),
lo que a su vez aumenta la demanda de operarios con conocimientos en estas
tecnologías. En este contexto, los módulos didácticos desempeñan un papel
fundamental en la formación de los operarios. En el presente trabajo, se plantea el
diseño de la estructura de un torno CNC educativo con el propósito de facilitar la
enseñanza en este campo. El diseño se inicia mediante la identificación de los tres
módulos que componen la estructura de un torno CNC: el cabezal, los carros móviles
y la bancada.
En primer lugar, se procedió al diseño del cabezal, el cual consta de dos
componentes principales: el husillo y el cubo del cabezal. El husillo cumple la función
de sostener y girar la pieza a mecanizar, permitiendo que la herramienta de corte
retire material y logre la forma deseada. Por otro lado, el cubo del cabezal tiene la
responsabilidad de sostener el husillo de manera firme, permitiendo transmitir las
fuerzas generadas durante el proceso de mecanizado. Para calcular la potencia
necesaria para el husillo, se consideró una operación de cilindrado a una velocidad
de 600 RPM. Se optó por utilizar un servomotor que transmita esta potencia a través
de una transmisión por faja sincrónica.
En segundo lugar, los carros móviles desempeñan la función de mover la
herramienta de corte a lo largo de los ejes Z y X, los cuales son paralelos y
perpendiculares, respectivamente, al eje de giro de la pieza. Para determinar la
potencia requerida para el desplazamiento de los carros, se consideraron tanto el
peso de la carga a soportar como la fuerza de corte con dirección opuesta al
desplazamiento deseado.
Por último, se procedió al diseño de la bancada. Este componente cumple la función
de sostener los dos módulos previamente mencionados y soportar las fuerzas
generadas durante el proceso de mecanizado. Las fuerzas generadas tanto en el
cabezal como en los carros móviles se tuvieron en cuenta para calcular el factor de
seguridad del perfil seleccionado. Se realizó un cálculo de la deformación provocada
por la flexión y, posteriormente, se llevó a cabo un análisis vibratorio para verificar
que la máquina no entre en resonancia durante la operación a una velocidad
establecida de 600 RPM.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/27921 |
| Date | 29 May 2024 |
| Creators | Carreño Rojas, German Stefano |
| Contributors | Girón Medina, Victor Sergio |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/pe/ |
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