Carrera: Caracterización de la asignatura

Transcripción

1 Manufactura Avanzada 1. Datos generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Clave de la asignatura: Créditos (Ht-Hp_ créditos): Carrera: MANUFACTURA AVANZADA CMM INGENIERIA INDUSTRIAL 2. Presentación Caracterización de la asignatura Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Industrial los conocimientos y habilidades necesarias para el diseño y fabricación de piezas mediante el uso de máquinas CNC, proporcionando las herramientas suficientes para producir elementos y componentes utilizando procesos avanzados de manufactura. El alumno contara con los conocimientos necesarios para el diseño, implementación y mejoras de sistemas integrados de manufactura mediante la utilización de nuevas tecnologías en el desarrollo de nuevos procesos en la industria. El curso se desarrolla de manera teórico-práctico dando énfasis en la práctica, por lo que se tiene la necesidad de aplicar los conocimientos en el diseño, simulación y fabricación de partes manufacturadas en equipos reales. Dado que esta materia involucra los conocimientos de otras materias para diseño de partes, cumplimiento de las normas de fabricación, procesos de fabricación, requerida que hoy en día se encuentran en el sector industrial y de servicio, es programada para ser cursada en el octavo semestre de la carrera. La materia desarrolla la capacidad para generar investigación y transferencia de tecnología apropiada para impulsar el desarrollo y mejora, productividad y competitividad de sistemas de producción. Permite el análisis e interpretación de problemas estableciendo hipótesis y aplicando los experimentos con las técnicas y la estrategia adecuada para determinar las mejores condiciones de operación en cualquier proceso de fabricación en Máquinas CNC.

2 Intención didáctica El contenido temático se organiza en 6 unidades, las cuales se describen a continuación: En la primera unidad se tendrá una visión de los fundamentos del control numérico como son historia, máquinas convencionales vs CNC, ventajas y desventajas, esto con la finalidad de que el alumno tenga un panorama del origen del CNC, su situación actual y las tendencias en los procesos de manufactura. En la segunda unidad se induce al alumno a realizar el análisis y diseño de una pieza, de acuerdo a las características del material, la superficie a maquinar, las características de la herramienta, los parámetros de corte como la velocidad el avance y la profundidad. En la tercera unidad el alumno aprenderá a realizar la preparación de una máquina CNC tomando en cuenta factores como: cero de máquina, cero de pieza, compensación de herramientas y precauciones generales al utilizar estas maquinarias. En la cuarta unidad el alumno se induce en la aplicación de lenguajes de programación para máquinas de 3 ejes elaborando y aplicando los códigos de programación: G M T S y F. En la quinta unidad se usaran software de diseño asistido por computadora y de manufactura asistida por computadora para generar programas de control numérico que se apliquen en máquinas como el torno y la fresadora. Como último, en la sexta unidad se le dará al alumno una representación de la Manufactura Asistida por Computadora (CAM), beneficios, criterios, ventajas, desventajas y perspectivas para que pueda formarse una visión de la misma. El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prácticas promuevan el desarrollo de habilidades como: identificación, manejo y control de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, trabajo en equipo, creatividad y manejo de software. El profesor tendrá la función de guía en el desarrollo de cada práctica y dará seguimiento a la evolución de la competencia por parte del alumno.

3 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de Participantes Observaciones elaboración o revisión Cd Guzmán, Jalisco; Agosto de 2012 Instituto Tecnológico de Cd. Guzmán Academia de Ingeniería Industrial del Instituto Tecnológico de Cd. Guzmán. 4. Competencias a desarrollar Competencia general de la asignatura Analiza, diseña y programa Máquinas CNC para la fabricación de piezas mecánicas. Competencias específicas Diseña piezas en dos y tres dimensiones para establecer el método de manufactura adecuado, utilizando programas de diseño asistido por computadora. Desarrolla programas de control numérico de acuerdo al diseño de al pieza, analizando el método de fabricación, el material y las herramientas para su elaboración. Aplica los conocimientos de diseño, proceso de fabricación, metrología y normalización en los procesos de manufactura. Utiliza las características de los materiales para tomar las mejores decisiones de fabricación. Competencias genéricas Competencias instrumentales Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organizar y planificar. Conocimientos básicos de la carrera. Habilidad en el uso de las tecnologías de la información y comunicación. Habilidad para innovar, proyectar modificar actualizar y transferir tecnología en equipos, maquinaria e instalaciones. Capacidad para tomar decisiones. Solución de problemas.

4 Competencias interpersonales Capacidad crítica y autocrítica. Habilidades interpersonales. Capacidad de trabajar en equipo interdisciplinario. Capacidad de comunicarse con profesionales de otras áreas. Compromiso ético. Habilidad para trabajar en un ambiente laboral. Competencias sistémicas Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Adquirir habilidades de investigación. Capacidad de aprender. Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones. Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad). Liderazgo. Habilidad para trabajar en forma autónoma. Capacidad para diseñar y gestionar proyectos. Iniciativa y espíritu emprendedor. Preocupación por la calidad y el desarrollo sustentable. Búsqueda del logro. 5. Competencias previas de otras asignaturas Competencias previas Interpretar planos de dibujo industrial básico. Interpretar y aplicar tolerancias y dimensiones geométricas. Aplicar conocimientos de metrología. Seleccionar materiales para maquinados. Seleccionar herramientas para desbaste de material. Identificar máquinas herramientas convencionales. Utilizar paquetes CAD para el diseño de piezas. Seguridad Industrial.

5 6. rio No. s Nombre 1 Fundamentos CNC. Subtemas 1.1 Historia, situación actual y tendencias del CNC. 1.2 Partes principales de una máquina CNC. 1.3 Máquinas convencionales y CNC. 1.4 Ventajas y desventajas de CNC. 2 Análisis y diseño de una pieza. 2.1 Análisis de las superficies a maquinar Análisis de tolerancias geométricas Análisis de material. 2.2 Selección de herramientas y parámetros de corte Tipos de herramientas Material para herramienta de corte Parámetros de corte Avance Velocidad de corte Profundidad de corte (análisis de superficies). 2.3 Análisis y selección del material de pieza. 3 Preparación de máquinas CNC. 3.1 Precauciones y cuidados al preparar una máquina CNC 3.2 Procedimiento para cero de máquina en torno y fresadora. 3.3 Precauciones y qué hacer cuando la máquina esta fuera de carrera. 3.4 Procedimiento y criterios para determinar el cero pieza en torno y fresadora. 3.5 Procedimiento para hacer la

6 compensación de herramientas en torno y fresadora. 3.6 Calculo de parámetros de corte. 3.7 Desarrollo de criterios sobre las diferentes formas de preparación de las máquinas CNC. 4 Programación de máquinas CNC 5 Programación con CAD / CAM. 4.1 Procedimiento para la elaboración de una pieza en una máquina CNC. 4.2 Cálculo de los parámetros de corte. 4.3 Estructura de un programa CNC. 4.4 Códigos G de preparación. 4.5 Códigos G de programación simple. 4.6 Códigos M. 4.7 Códigos S, T y F. 4.8 Códigos de parámetros de corte. 4.9 Códigos de subrutinas Ciclos enlatados. 5.1 Tipos de maquinados. 5.2 Parámetros de maquinados. 5.3 Simulación de maquinados. 5.4 Cambiar a control numérico. 5.5 Ejecución y edición en post procesador. 5.6 Enviar programa a máquina CNC. 5.7 Maquinado de pieza. 6 Manufactura Integrada por Computadora (CIM) 6.1 Introducción. 6.2 Historia del CIM. 6.3 Qué es un CIM. 6.4 Implementación del CIM. 6.5 Beneficios de un CIM 6.6 Tecnologías-clave en un CIM. 6.7 Características y limitaciones de un CIM.

7 7. Competencia específica y genéricas Comprende la importancia de los métodos de control numérico dentro de los procesos de fabricación de piezas mecánicas para identificar ventajas y desventajas en la aplicación de máquinas CNC. Investigar la historia y el desarrollo de las máquinas de control numérico. Consultar manuales de máquinas y 1. Fundamentos de CNC herramientas modernas e identificar sus partes. Realizar visitas a talleres para la identificación de los procesos realizados con máquinas y herramientas. Analiza y determina los puntos críticos de materiales y herramientas para realizar los cálculos de desbastes en maquinados con piezas metálicas. Investigar los procesos de fabricación que utilizan control numérico. Investigar los materiales de las 2. Análisis y diseño de una pieza. herramientas de corte Investigar diferentes herramientas utilizadas en CNC. Determinar los puntos de desbaste y acabado. Identifica y comprende los cuidados y recomendaciones que se deben seguir en la preparación de máquinas CNC para el correcto funcionamiento de las mismas. Identificar las partes principales de 3. Preparación de máquinas CNC las máquinas herramienta convencionales y de control numérico.

8 Precauciones y cuidados especiales. Identificar cero de máquina. Analizar y definir cero de pieza. Calculo de compensaciones por herramientas. Analiza, diseña y desarrolla programas de maquinado de piezas para programar máquinas CNC. Investigar los códigos de programación en CNC. Identificar la estructura de un programa de CNC. Elaborar ejercicios básicos de 4. Programación en CNC. aplicación de programas de CNC en forma manual. Realizar simulaciones de maquinado en Software. Proyectos por equipo para generar programas de CNC. Programa y ejecuta piezas en torno y fresadora CNC utilizando software CAD-CAM para desarrollar el enlace de los dispositivos asistido por computadora.. 5. Programación con CAD /CAM. Realizar dibujos en 2D y 3D utilizando programas de diseño asistido por computadora. Utilizar software de manufactura asistida por computadora para generar programas de CNC, para torno y fresadora. Simular programas de CNC de torno y fresadora. Transferir programas realizados en software a máquina para la fabricación de piezas en torno y fresadora.

9 Determina las ventajas y desventajas de un CIM para estimar el costo beneficio de su implementación. 6. Manufactura Integrada por Computadora CIM. Investigar la historia, evolución, ventas y desventajas de un CIM. Calculo del Costo Beneficio al implementar un CIM. Realizar visitas a Empresas y talleres para la identificación de los procesos realizados con máquinas y herramientas. 8. Prácticas Preparación de máquina (cero máquinas, cero piezas y compensación de herramientas). Programación manual. Diseño de una pieza y generación del programa utilizando las herramientas de CAM. Fabricación de piezas desarrolladas en CAD/CAM para torno y fresadora 9. Proyecto integrador El proyecto integrador consiste en la fabricación de una pieza metálica. Parte del diseño de una pieza, el análisis de las herramientas y superficies para el maquinado, la programación manual de la pieza, y la introducción del programa en la máquina CNC para llegar a la fabricación de la pieza metálica 10. Evaluación por competencias Participación en clase. Reporte de investigación documental. Reporte y exposición de proyectos.

10 Reporte de prácticas del uso de software. Reporte de visitas industriales. Ensayo de la asistencia a foros, conferencias o congresos. Realizar prácticas en el Laboratorio. Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y prácticos. Portafolio de evidencias. 11. Fuentes de información 1. Krar / Check, Tecnología de Las Máquinas Herramienta, Ed. Alfaomega. 2. Mikell P. Groover, Fundamentos de Manufactura Moderna, Ed. Prentice Hill. Año; May. 3. Morpin Poblet, José, Sistemas CAD/CAM/CAE, Diseño y Fabricación por Computador, Ed. Marcombo. 4. Childs, James J., Numerical Control Part Programming, Industrial Press. 5. Mc Mahon, Chris; Browne, Jimmie, CAD/CAM: Principles, Practice and Manufacturing Management, Ed. Addison-Wesle. 6. Cruz Teruel, Francisco, Control Numérico y Programación: Sistemas de Fabricación de Máquinas a, Editorial: Marcombo, Año Cuesta Arranz, Alberto, Teoría y problemas resueltos en programación y Control Numérico, Editorial: Marcombo, Año Manuales del Centro de Máquinado Vertical.