CAPÍTULO 8: EDICIÓN DE LA PAUTA DE...
Transcript of CAPÍTULO 8: EDICIÓN DE LA PAUTA DE...
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 114
CAPÍTULO 8:CAPÍTULO 8:CAPÍTULO 8:CAPÍTULO 8:
EDICIÓN DE LA EDICIÓN DE LA EDICIÓN DE LA EDICIÓN DE LA
PAUTA DE PAUTA DE PAUTA DE PAUTA DE
INSPECCIÓNINSPECCIÓNINSPECCIÓNINSPECCIÓN
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 115
8. EDICIÓN DE LA PAUTA DE INSPECCIÓN
8.1 Descripción de la pauta de inspección
Las operaciones de verificación se realizan para determinar si el elemento que se
comprueba corresponde a las medidas y formas exigidas por el cliente y por las
especificaciones y normativas relacionadas.
Se podría realizar un control de calidad de la pieza una vez finalizado el proceso
completo de fabricación, pero esto únicamente ayudaría a determinar si la pieza ha sido
o no correctamente fabricada, además de conllevar una pérdida económica importante si
la pieza se considerara defectuosa, ya que todas las piezas del lote serían rechazadas.
Por ello, hay que definir una pauta de inspección de la pieza durante la mecanización,
cuyos resultados permitirán determinar las acciones oportunas en el caso de detectarse
fallos durante el proceso, y asegurará la conformidad de la pieza una vez finalizada.
La función a desempeñar por el elemento exige que los defectos dimensionales y
los geométricos estén dentro de unos límites. Estos límites son las tolerancias, que se
muestran en el plano general de la pieza y están basados en la Norma UNE-EN_22768
(ISO 2768), como se explicó detalladamente en el capítulo 2. Las tablas siguientes
(Tabla 43 y Tabla 44) se han extraído de dicha Norma y con ellas se puede determinar los
límites (tolerancias generales) en función de la clase de tolerancia (m) y de la dimensión
lineal o angular sobre la que está aplicada dicha tolerancia:
Tabla 43. Tolerancias generales para dimensiones lineales.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 116
Tabla 44. Tolerancias generales para dimensiones angulares.
A continuación se especifican las operaciones de verificación que se desarrollan.
Además se muestra una tabla resumen donde aparece cada operación de verificación
(OV-) en el momento que se realiza, es decir, al finalizar ciertos procesos de fabricación
que se consideran importantes para la funcionalidad de la pieza en el conjunto:
FASE OPERAC. SUBOPERAC. PROCESO VERIFICACIÓN
1
1 - Refrentar -
2 1
Cilindrado Desbaste -
2 Acabado -
3 1
Cilindrado Desbaste -
2 Acabado OV1 (Ø 19 mm) 4 - Moleteado - 5 - Chaflán 3x45º -
2
1 - Refrentar OV2 (Long. 119 mm)
2 1
Cilindrado Desbaste -
2 Desbaste - 3 Desbaste -
3
1
Cilindrado
Acabado OV3 (Ø 26,2 mm) 2 Acabado -
3 Acabado OV4 (Long. 30 mm) OV5 (Ø 16,2 mm)
4 - Roscado OV6 (M16x2) 5 - Cajeado -
6 1
Chaflán 3x45º -
2 1x45º -
3 a 8 1 1
Fresado (frontal) Desbaste -
2 Acabado OV7 (Long. 16 mm)
OV8 (Ángulo entre caras)
9 1 - Taladrado -
10 1 - Rectificado OV9 (Rugosidad)
Tabla 45. Resumen proceso de verificación.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 117
Operaciones de verificación durante el torneado
- Operación OV1: verificar el diámetro de 19 mm.
Es la zona de la pieza donde se mecanizará el fresado del hexágono. Esta
longitud lleva una tolerancia general de ± 0,2 mm. El control de esta medida se realizará
con un micrómetro de exteriores digital (Ø 0-25 mm)
Figura 39. Micrómetro de exteriores digital “Mitutoyo”.
- Operación OV2: verificar la longitud total de 119 mm.
Una vez finalizada la fase 1 y el refrentado del extremo B, correspondiente a la
fase 2, con ayuda del calibre pie de rey digital se verifica que la longitud total sea de
119 ± 0,3, que es la tolerancia general media que corresponde a ese valor de longitud
total, como se obtiene de la tabla xx.
Figura 40. Calibre pie de rey digital 150 mm. “Mitutoyo”.
- Operación OV3: verificar el diámetro de 26,2 mm.
Una vez finalizado el proceso de acabado del diámetro 26,2 mm, donde se
realizará el rectificado posteriormente, se verificará esta dimensión con ayuda del
micrómetro de exteriores digital (Ø 25-50 mm). En este caso, la tolerancia aplicada no
es la general que se define en el plano, es una tolerancia funcional correspondiente a una
tolerancia IT8. El valor de esta tolerancia aparece en el plano al lado de la cota afectada
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 118
y se obtiene de la Norma UNE-EN_20286-1=1996, como se comentó en el capítulo 2.
Con la siguiente tabla, extraída de dicha Norma, se halla el valor de la tolerancia en
función de la medida nominal y del IT, resultando de 33 µm, lo que resulta unos límites
de +0 y –0,033, correspondiente a eje base (h).
Tabla 46. Valores numéricos de las tolerancias normalizadas IT.
- Operación OV4: verificar la longitud de 30 mm.
Mediante el pie de rey mostrado anteriormente, se verifica la longitud del tramo
de 30 mm donde se realizará el roscado a continuación. Los límites en este caso son de
± 0,2 mm.
- Operación OV5: verificar el diámetro de 16,2 mm.
Después de realizar la operación de acabado en el diámetro de 16,2 mm se
verifica con el micrómetro de exteriores digital (Ø 0-25 mm). Esta medida está afectada
por una tolerancia general de ± 0,2 mm..
- Operación OV6: verificar la rosca exterior M16x2
Tras el tallado de la rosca, se verifica con ayuda de un juego de galgas para
roscas, que la calidad media para la rosca M16x2 según DIN 13 es de g6.
Figura 41. Juego de galgas para roscas M16x2.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 119
Operaciones de verificación durante el fresado
- Operación OV7: verificar la distancia de 16 mm entre las caras del hexágono.
Al finalizar las fases nº 4, nº 6 y nº 8 respectivamente, se tiene mecanizadas las
caras del hexágono dos a dos, con lo cual se puede verificar la distancia entre ellas, cuya
tolerancia general corresponde a ± 0,2 mm. Esta operación se realizará con el pie de rey
digital mostrado anteriormente.
- Operación OV8: verificar el ángulo entre caras del hexágono.
Una vez finalizada las fases nº 5 y nº 7, se comprueba el ángulo entre las caras
mediante una escuadra plana de hexágono. El valor de este ángulo es de 120º y debido a
la tolerancia general media, estos ángulos deben estar comprendidos entre ± 0º 20´.
Figura 42. Escuadra plana de hexágono 120º “Holex”.
Operaciones de verificación tras el rectificado
- Operación OV9: verificar la rugosidad superficial del cilindro de diámetro 26 mm.
Con ayuda de un rugosímetro se verifica que la rugosidad superficial obtenida
tras el rectificado del cilindro corresponde a la especificada en el plano, N5, cuyo valor
es de 0,4 µm, según la Norma UNE-EN_ISO_1302=2002.
Figura 43. Rugosímetro “Mitutoyo”.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 120
En la siguiente tabla se encuentra un resumen de las dimensiones que se
inspeccionan con sus correspondientes tolerancias, indicando el instrumento utilizado:
Operación Dimensión (mm) Tolerancia (mm) Herramientas
OV1 Ø 19 ± 0,2 Micrómetro de exteriores digital
OV2 L119 ± 0,3 Calibre pie de rey digital
OV3 Ø 26,2 +0 –0,033 Micrómetro de exteriores digital
OV4 L30 ± 0,2 Calibre pie de rey digital
OV5 Ø 16,2 ± 0,2 Micrómetro de exteriores digital
OV6 M16x2 g6 Juegos de galgas para roscas
OV7 L16 ± 0,2 Calibre pie de rey digital
OV8 120º ± 0º 20´ Escuadra plana de hexágono
OV9 Rugosid. Ø 26 N5 Rugosímetro
Tabla 47. Resumen de las dimensiones verificadas e instrumento utilizado.
En las páginas siguientes se muestran los planos de verificación donde puede
observarse la forma de realizar la correspondiente operación de verificación, así como la
fase de fabricación tras la cual se realiza. La frecuencia de inspección se determinará en
el capítulo 10, “Establecimiento del control de calidad final de la pieza”.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 121
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 122
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 123
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 124
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 125
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 126
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 127
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 128
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 129
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 130
8.2 Lista de herramientas de verificación
En la tabla que se muestra a continuación se puede ver la relación de
instrumentos de verificación que se utilizan durante la pauta de inspección, con el
número de referencia del catálogo UNCETA (proveedor) y la marca del fabricante.
También se indica el coste unitario de cada uno de ellos y la cantidad anual necesaria.
Para determinar la cantidad de herramientas se ha supuesto que se tiene un pie
de rey digital, una escuadra plana de hexágono y un juego de galgas para roscas por
cada máquina que lo necesite y que los demás elementos se encuentran disponibles en
una mesa de verificación común a todas las máquinas, donde se desplazan los operarios
para realizar las mediciones. La razón de esta decisión es económica ya que el precio
del rugosímetro y de los micrómetros es elevado comparado con el resto de las
herramientas. Será, por tanto, necesario un único instrumento de cada, excepto el pie de
rey que es utilizado en el torno, en la fresadora y en la recepción de la materia prima.
Se incluyen en la Tabla 48 las herramientas de verificación, pie de rey y calibre
de herradura, necesarias para inspeccionar la materia prima como se comentó en el
capítulo 5 “Establecimiento de la inspección de recepción de la materia prima”.
Referencia Instrumento Precio [Є] Cantidad
42 0660
Micrómetro de exteriores digital Ø 0-25 mm.
205,00 1 “Mitutoyo”
42 0660
Micrómetro de exteriores dig. Ø 25-50 mm.
252,10 1 “Mitutoyo”
41 2631
Calibre pie de rey digital 150 mm.
114,40 3 “Mitutoyo”
47 7000
Juego de galgas para roscas M16x2
4,00 2 “Holex”
45 5800
Escuadra plana de hexágono 120º
12,95 1 “Holex”
49 9060 Rugosímetro “Mitutoyo” 2150 1
48 4220 Calibre de herradura para Ø 56 mm
“Holex” 130,55 1
TOTAL 3101,8 €
Tabla 48. Herramientas utilizadas para la verificación.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 131
8.3 Tiempo y coste de verificación
Para determinar el coste total de verificación se necesitará conocer los tiempos
empleados en la pauta de inspección. Se supondrá que son los operarios los que realizan
las operaciones de verificación, puesto que son capaces de realizar auto-inspección,
luego el coste de la mano de obra será el mismo que para las operaciones de fabricación,
es decir:
Cmo ≡ Jornal horario = 13,5 € / hora
El tiempo estimado en realizar cada una de las operaciones de verificación por
pieza se muestra en la siguiente tabla. Se ha designado MP a la operación de
verificación de la materia prima, cuyos tiempos deben tenerse en cuenta también a la
hora de calcular los costes.
Operación Tiempo por
pieza [min]
Pieza
mecanizada
OV1 0,3
OV2 0,2
OV3 0,3
OV4 0,25
OV5 0,3
OV6 0,35
OV7 0,2
OV8 0,4
OV9 0,5
Materia prima MP 0,4
TOTAL 3,2
Tabla 49. Tiempos de verificación.
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 132
El tiempo de verificación de cada lote de materia prima (TvMP) será igual al
producto del tiempo de verificación por pieza por el número de piezas inspeccionadas.
Sabiendo que el lote (Qópt.) está formado por 3648 piezas (76 barras por pedido) de las
que se sacan 200 muestras para inspeccionar a través del muestreo por atributos (según
lo establecido en el capítulo 5), el tiempo anual empleado en verificar la materia prima
es de:
TvMP = 60
4,0 piezahoras * 200 piezas que se verifican por lote * 1,96 año
lotes
(aproximado 2 pedidos al año) = 2,67 añohoras
Para determinar el tiempo total anual de verificación de la pieza mecanizada, se
debe tener en cuenta que la inspección no se realiza al 100%, sino que se trata de un
muestreo, al igual que para la materia prima. El número de piezas inspeccionadas al año
será igual al producto del tamaño de la muestra a inspeccionar por lote y el número de
lotes de pedido al año. Dado que estos dos parámetros dependen del tamaño de la serie,
dato aún desconocido, se supondrán inicialmente la inspección del 15 % de la
producción total anual.
Con esto, el número de piezas a inspeccionar al año es:
0,15 * 7136 añopiezas
≈ 1070 añopiezas se verifican
Luego el tiempo total anual de verificación de la pieza mecanizada es:
TvPieza = 60
8,2 piezahoras * 1070 año
piezas = 50 añohoras
Finalmente, el coste total anual de verificación debido a la mano de obra vendrá
dado por el producto del coste horario y el tiempo total anual de verificación:
Cmo verif. = 13,5 horaEuros * (50 + 2,67) año
horas = 711,045 añoEuros
Cap. 8: Edición de la pauta de inspección
Página 133
Como ya se comentó anteriormente, cada operario tenía la capacidad de auto-
inspección. Este tiempo de verificación se incluye en la jornada de 8 horas del operario.
Por tanto, habrá que calcular cuantas horas al año se destinan al proceso de fabricación
de la producción anual (7136 añopiezas ) para asegurar que hay tiempo suficiente dentro
de las 8 horas para encargase de la verificación:
horas/año 1.840
piezas/año 136.7 = 3,88 ≈ 4 horapiezas
Al ser este cociente inexacto se ha aproximado a 4 horapiezas , por tanto se
fabricarían:
4 horapiezas * 1.840 año
horas = 7.360 añopiezas
Siendo la producción anual exigida de 7.136 añopiezas , la cantidad de piezas
sobrantes resultarían 224 añopiezas , que en tiempo supone:
apiezas/hor 4
piezas/año 224 = 56 año
horas
En conclusión, las 56 horas al año resultantes son suficientes para realizar el
proceso de verificación, que, según lo calculado anteriormente exigía 52,67 horas al
año.