Los datos de tiempos estándar son los tiempos elementales que se obtienen mediante estudios y que se almacenan para usarlos posteriormente. Por ejemplo, un tiempo elemental de una preparación que se repite regularmente no debe volverse a medir para cada operación.

El principio de la aplicación de los datos estándar fue establecido hace muchos años por Frederick W. Taylor, quien propuso que cada tiempo elemental que se establecía debía indexarse de manera que pudiera usarse con el fin de establecer tiempos estándar para trabajos futuros.

En la actualidad, cuando hablamos de datos estándar nos referimos a todos los estándares de elementos tabulados, gráficas, nomogramas y tablas que permiten medir una tarea específica sin el empleo de un dispositivo medidor del tiempo, como un cronómetro.

Los datos estándar pueden tener varios niveles de refinamiento: movimiento, elemento y tarea. Mientras más refinado sea el elemento del dato estándar, más amplio será su rango de uso. Por lo tanto, los datos estándar de movimiento tienen la mayor aplicación, pero toma más tiempo desarrollarlos que cualquier dato estándar de una tarea o un elemento.

APLICACIÓN DE LOS DATOS ESTÁNDAR: TRABAJOS EN TALADRO AUTOMÁTICO, TORNO Y FRESADORA.

Taladro de Prensa.

Un taladro es una herramienta en forma de espiga con punta cortante que se emplea para crear o agrandar un orificio en un material sólido. En las operaciones de perforación sobre una superficie plana, el eje del taladro está a 90 grados de la superficie que se va a taladrar. Cuando se perfora completamente un orificio a través de una parte el analista debe sumar la saliente del taladro a la longitud del agujero para determinar la distancia desde la superficie hasta la mayor penetración del taladro es la distancia que debe recorrer la broca.

Como el estándar comercial del ángulo incluido de las puntas del taladro es de 118 grados, la saliente del taladro se puede calcular fácilmente mediante la expresión.

l=rtanA

Donde: l= saliente de la broca,

r= Radio de la broca,

tanA= Tangente de la mitad del ángulo de la punta de la broca.

Calcule la saliente de una broca de propósito general de una pulgada de diámetro:

l=0.5tan59°

l=0.51.6643

l=0.3 Pulgadas de saliente

Después de determinar la longitud total que debe moverse una broca esta distancia se divide entre el avance de la broca en pulgadas por minuto, para encontrar el tiempo de corte en minutos.

La velocidad de la broca se expresa en pie/min y el avance en milésimas de pulgada por revolución. Para cambiar el avance a pulgadas por minuto cuando se conoce el avance por revolución y la velocidad en pies/ minuto, se usa la siguiente ecuación.

Fm=3.82f Sfd

Dónde: Fm= avance en pulgadas por minuto

f=avance de pulgadas por revolución

Sf=pies de superficie por minuto

d=diametro de la broca en pulgadas

Por ejemplo, para determinar el avance en pulgadas por minuto de una broca de una pulgada al perforar a una velocidad de superficie de 100 pies por minuto y un avance de 0.013 pulgadas por revolución se tiene

Fm=3.820.013(100)1=4.97 pulgadas por minuto

Para determinar el tiempo que tarda esta broca de una pulgada trabajando a esa velocidad y avance para perforar 2 pulgadas de fierro colado maleable se usa la ecuación:

T=LFm

Donde:

T=tiempo de corte en minutos,

L= longitud total que debe correr la broca,

Fm= avance en pulgadas por minuto.

T=2espesor del colado+0.3punta de la broca4.97=0.464 minutos de corte

El tiempo de corte calculado así no incluye un suplemento, que puede agregarse para determinar el tiempo estándar. El suplemento debe incluir tiempo para variaciones en el espesor del material y tolerancias para preparar los topes, ya que ambos aspectos afectan el ciclo de corte. Los suplementos por demoras personales e inevitables también deben agregarse para obtener un tiempo estándar total equitativo.

OBTENCIÓN DE LOS DATOS ESTADÍSTICOS

E J E M P L O 1.

El elemento a podría ser "tomar una pieza fundida pequeña"; el elemento b, "colocarla en la plantilla"; el elemento c, "cerrar la cubierta de la plantilla"; el d, "poner la plantilla en posición"; el e, "avanzar el husillo", y así sucesivamente. Podrían cronometrarse estos elementos en grupo, como sigue:

a + b + c = elemento No.1= 0.070 min = A

b + c + d = elemento No.3= 0.067 min = B

c + d + e = elemento No.5= 0.073 min = C

d + e + a = elemento No.2= 0.061 min = D

e + a + b = elemento No.4= 0.068 min = E

Sumando estas cinco ecuaciones:

3a + 3b + 3c + 3d + 3e = A + B + C + D + E

Luego se tiene

A+B+C+D+E=T

3a + 3b + 3c + 3d + 3e = T = 0.339 min

a + b + c + d + e = 0.339 / 3 = 0.113 min

Por consiguiente:

A + d + e = 0.113 min

Entonces

d + e = 0.113 min -0.07 min = 0.043 min

Como

c + d + e = 0.073 min

Resulta que

c = 0.073 min -0.043 = 0.03 min

De la misma manera

d + e + a = 0.061

Y así,

a = 0.061 -0.043 = 0.018 min

Sustituyendo en la ecuación (1):

b = 0.070 -(0.03 + 0.018) = 0.022

Sustituyendo en la ecuación (2):

d = 0.067 -(0.022 + 0.03) = 0.015 min

Y por último, sustituyendo en la ecuación (3):

e = 0.073 -(0.015 + 0.03) = 0.028 min.

CALCULO DE TIEMPOS DE CORTE

Cálculo de tiempos de corte en el torno

La velocidad a la cual gira la pieza de trabajo en el torno es un factor importante y puede influir en el volumen de producción y en la duración de la herramienta de corte.

La velocidad de corte para trabajo en un torno se puede definir como la velocidad con la cual un punto en la circunferencia de la pieza de trabajo pasa por la herramienta de corte en un minuto. La velocidad de corte se expresa en pies o en metros por minuto.

CÁLCULO DE LA VELOCIDAD (r/min).

Para poder calcular las velocidades por minuto (r/min) a las cuales se debe ajustar el torno, hay que conocer el diámetro de la pieza y la velocidad de corte del material

Calcule las r/min requeridas para el torneado de acabado de una pieza de acero de máquina de 2 pulg. de diámetro (La velocidad de corte del acero de máquina es de 100):

A fin de calcular el tiempo requerido para maquinar cualquier pieza de trabajo se deben tener en cuenta factores tales como velocidad, avance y profundidad del corte. El tiempo requerido se puede calcular con facilidad con la fórmula siguiente:

Calcule el tiempo requerido para hacer un corte de desbastado, con avance de 0.015 pulg., en una pieza de acero de máquina de 18 pulg. de longitud por 2 pulg. de diámetro.

TRABAJO CON TALADRO DE PRENSA

Un taladro es una herramienta en forma de espiga con punta cortante que se emplea para crear o agrandar un orificio en un material sólido. En las operaciones de perforación sobre una superficie plana, el eje del taladro está a 90 grados de la superficie que se va a taladrar. Cuando se perfora completamente un orificio a través de una parte, el analista debe sumar la saliente del taladro a la longitud del agujero para determinar la distancia total que debe recorrer la broca para hacer el orificio. Cuando se perfora un orificio ciego, la distancia desde la superficie hasta la mayor penetración del taladro es la distancia que debe recorrer la broca.

Como el estándar comercial del ángulo incluido de las puntas de taladro es de 118 grados, la saliente del taladro se puede calcular fácilmente mediante la expresión

l= r/tan(A)

La distancia L indica la distancia que recorre el taladro cuando la perforación atraviesa y cuando se perforan orificios ciegos (la saliente del taladro se muestra mediante la distancia l).donde:

l = saliente del taladro

r = radio del taladro

tan A = tangente de la mitad del ángulo incluido el taladro

Después de determinar la longitud total que debe moverse un taladro, se divide esta distancia entre el avance de la broca en pulgadas por minuto para encontrar el tiempo de corte del taladro en minutos.

La velocidad del taladro se expresa en pies por minuto (pies/min) y el avance en milésimas de pulgada por revolución (r). Para cambiar el avance a pulgadas por minuto cuando se conocen el avance por revolución y la velocidad en pies por minuto, se puede usar la siguiente ecuación:

Fm=3.82(f)(Sf)/d

donde:

Fm = avance (pulgadas/min)

f = avance (pulgadas/r)

Sf = pies de superficie por minuto

d = diámetro del taladro (pulgadas)

Para determinar el tiempo que tarda este taladro de una pulgada funcionando a esa velocidad y ese avance para perforar 2 pulgadas de hierro fundido maleable se usa la ecuación.

T=L/Fm

donde:

T = tiempo de corte (min)

L = longitud total que debe recorrer el taladro

Fm = avance (pulgadas/min)

TRABAJO EN TORNO

Muchas variaciones de máquinas herramienta se clasifican como tornos. Entre ellas se incluyen el torno de motor, el torno de torreta y el torno automático (máquina de desarmador automático).

Todos estos tornos se usan primordialmente con herramientas estacionarias o con herramientas que se trasladan sobre la superficie para remover el material de trabajo que gira, la cual puede ser forjada, fundida o tipo barra. En algunos casos, la herramienta gira mientras el trabajo se mantiene inmóvil, como en ciertas estaciones de maquinado en torno automático. Por ejemplo, la ranura de la cabeza de un tornillo se puede maquinar en el aditamento ranurado del torno automático.

Muchos factores alteran la velocidad y el avance, como las condiciones y diseño de la máquina herramienta, el material que se corta, la condición y diseño de la herramienta de corte, el refrigerante que se usa en el corte, el método de sujeción del material y el método de montaje de la herramienta de corte.

Al igual que en el trabajo del taladro de prensa, el avance se expresa en milésimas de pulgada por revolución y las velocidades en pies de superficie por minuto. Para determinar el tiempo de corte de L pulgadas, la longitud de corte en pulgadas se divide entre el avance en pulgadas por minuto, o bien

T=L/Fm

donde:

T = tiempo de corte (min)

L = longitud total de corte

Fm = avance (pulgadas/min)

Fm=3.82 (f)(Sf)/d

donde:

f = avance (pulgadas/r)

Sf = avance (pies superficie/min)

d = diámetro de trabajo (pulgadas)

TRABAJO EN FRESADORA

El fresado se refiere a la remoción de material con una cortadora giratoria, o sierra, de dientes múltiples. Mientras la cortadora gira, el trabajo es pasado por dicha herramienta.

Este método es diferente al del taladro de prensa, para el cual la pieza de trabajo está normalmente estacionaria. Además de maquinar superficies planas e irregulares, los operarios usan fresadoras para cortar roscas, hacer ranuras y cortar engranes. En los trabajos de fresado, como en los de taladrado y torneado, la velocidad de la cortadora se expresa en pies de superficie por minuto. Por lo general, el avance o recorrido de la mesa se expresa en milésimas de pulgada por diente. Para determinar la velocidad de la sierra en revoluciones por minuto, a partir de los pies de superficie por minuto y el diámetro de la cortadora, se usa la siguiente expresión:

Nr=3.82(Sf)/d

donde:

Nr = velocidad de la sierra (rpm)

Sf = velocidad de la sierra (pie/min)

d = diámetro exterior de la sierra (pulgadas)

Para determinar el avance del trabajo a través de la cortadora en pulgadas por minuto, se utiliza la expresión:

Fm=(f)(nt)(Nr)

donde:

Fm = avance del trabajo a través de la sierra (pulgadas/min)

f = avance de la sierra (pulgadas por diente)

nt = número de dientes de la sierra

Nr = velocidad de la sierra (rpm)

El número de dientes de la sierra adecuados para una aplicación particular se puede expresar como

nt=Fm/(Ft)(Nr)

donde:

Ft = grosor de la viruta.

Para calcular el tiempo de corte en operaciones de fresado, el analista debe tomar en cuenta la punta de los dientes de la sierra al calcular la longitud total de corte con avance de potencia.

los datos estándar se usan en la industria como una medida de trabajo y la producción, pero de acuerdo a su definición son aplicables en cualquier industria que aplique estudios de trabajo y métodos para eficiencia en su producción. Mas sin embargo, resolver el problema de trabajo no es la única cosa que pueda realizar un dato estándar. Por ello hay varias maneras de realizar una determinación de este valor, pero la más importante es la llevada a cabo con la regresión lineal. Esta llega a un punto crucial en las industrias, mejorar los procesos, eficiente tiempos y lograr que las personas realicen con comodidad su trabajo. Las operaciones son importantes en los procesos, por eso es que también tienen relación con los datos estándar. Entonces como los maquinados son la fuerza más versátil de las empresas, se debe mejorar sus tiempos y cantidad de piezas a producir por periodo de tiempo. Estas operaciones fueron las primeras que vieron la aplicación de los estudios de trabajo sobre datos estándar. Las remociones de materiales son un medio de manufactura base de los estudios de tiempos principales. Con la revolución aparecieron sofisticadas maquinas-herramientas que se solucionan operaciones de manufactura sencillas para generar piezas especificadas de la demanda industrial. También con ellos llego el periodo de generación de mejoras o creación de maquinarias como en el uso de fresadora en el trabajo presentado. Como conclusión podemos definir que el uso de la fresadora nos permite realizar datos estándar los cuales nos permitirán sacar una estimación para trabajos futuros los cuales nos ayudaran a estudiar más fácilmente los procesos de producción. Por lo tanto los estudios sobre datos estándar son la base para generar mejoras en estas máquinas-herramientas.