Sistemas de fabricación y producción: mecanizado, conformado, unión, metrología y calidad
El bloque de fabricación y producción evalúa la metrología y el control de calidad, los parámetros de mecanizado, los procesos de conformado y unión, y los criterios de organización de la producción.
Metrología y calidad
- Instrumentos: calibre o pie de rey (resolución 0,05 o 0,02 mm), micrómetro (0,01 mm), comparador (0,01 mm), galgas, durómetro y rugosímetro (Ra en µm).
- La tolerancia es la diferencia entre la medida máxima y la mínima; el ajuste es la relación entre las tolerancias del eje y del agujero: juego, aprieto o indeterminado. En el sistema de agujero base, el agujero es H.
- Control de calidad: inspección por muestreo, cartas de control con límites ±3σ, capacidad del proceso, ISO 9001 y AMFE.
Mecanizado
- Velocidad de corte: v_c = π·D·n/1000, con D en mm y n en rpm, resultado en m/min.
- Fresado: v_f = f_z·z·n, con f_z el avance por diente y z el número de dientes; en el torno el avance se expresa en mm/rev.
- Operaciones: cilindrado, refrentado, roscado y taladrado en el torno; planeado, ranurado y contorneado en la fresadora; rectificado para acabados.
- CNC: G00 posicionamiento rápido, G01 interpolación lineal, G02/G03 interpolación circular, M03/M05 arranque y parada del husillo.
Conformado y unión
- Deformación: laminación, forja, extrusión, trefilado, estampación, embutición y plegado. Moldeo: inyección de termoplásticos, colada y sinterización.
- Unión fija: soldadura por fusión (electrodo revestido, MIG, TIG), oxiacetilénica y por resistencia. Unión desmontable: tornillo, chaveta y pasador; también remaches y adhesivos.
Ejemplo resuelto
Fresado con fresa de D = 50 mm, v_c = 100 m/min, z = 4 dientes y f_z = 0,1 mm/diente.
- n = v_c·1000/(π·D) = 100 000/157,1 ≈ 637 rpm.
- v_f = f_z·z·n = 0,1·4·637 ≈ 255 mm/min.
- Si la máquina no alcanza 637 rpm, se reduce v_c y se recalcula n; nunca se aumenta el avance sin control.
Trampas que restan puntos
- Confundir v_c (m/min) con v_f (mm/min).
- Usar el radio en la fórmula de la velocidad de corte.
- Leer el calibre sin sumar la escala principal y la del tambor.
- Confundir tolerancia con ajuste.
- Elegir una soldadura donde el enunciado exige una unión desmontable.