APD 1303 SATCA 1 : Carrera: 2-3 5

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1 1. Datos Generales de la asignatura Nombre de la asignatura: Clave de la asignatura: SATCA 1 : Carrera: Sistemas Integrados de Manufactura Ingeniería Mecánica APD Presentación Caracterización de la asignatura La aportación que va a dar esta asignatura al perfil del Ing. Mecánico es: Formular, evaluar, administrar proyectos de diseño, manufactura asistida por, diagnóstico, operación, programación y control de sistemas mecánicos como de sistemas electromecánicos aprovechando las fuentes de energía convencional y no convencional. Crea, innova, transfiere y adapta tecnologías de diseño y programación en el campo de la ingeniería mecánica, con actitud emprendedora y de liderazgo, respetando los principios éticos y valores universales, ejerciendo su profesión de manera responsable en un marco Ético. Implementa sistemas de control automático de procesos industriales, así como gestiona sistemas de calidad para mejorar los estándares de producción asistidos por. Observa y aplica las normas y especificaciones nacionales e internacionales relacionadas con el tratamiento adecuado de las materias primas, los productos terminados, así como, los materiales residuales generados en los procesos industriales modernos. Forma parte de grupos multidisciplinarios en proyectos integrales con una actitud que fortalezca el trabajo de equipo, ejerciendo diversos roles contribuyendo con su capacidad profesional. Esta asignatura es de valor relevante para los estudiantes de ingeniería mecánica, ya que les va a permitir desarrollar las habilidades para seleccionar y aplicar los procesos industriales adecuados para transformar la materia prima en un producto terminado de calidad. Los conocimientos de la materia de sistemas integrados de manufactura se relacionan con las materias de Calidad, metrología, Higiene y seguridad industrial, Ingeniería de los materiales metálicos y no metálicos, así como con las materias de Mecánica de materiales, Dibujo Mecánico y Diseño Mecánico. Esta asignatura tiene relación con temas de dibujo mecánico tales como vistas y secciones, ajustes y tolerancias y acabados superficiales; teniendo como objetivo seleccionar y dibujar los cortes que definan mejor las partes manufacturadas de un modelo asistido por y determinar las vistas por las diferentes normas y 1 Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos

2 especificaciones de diseño. Con la asignatura de Ingeniería de los materiales metálicos intervienen los temas de Propiedades generales de los materiales metálicos, Clasificación, selección de aceros Metálicos y aleaciones no ferrosas para Identificar las propiedades mecánicas de materiales metálicos, dada una relación de propiedades y materiales. En Diseño Mecánico podemos encontrar interacción con la Selección de elementos mecánicos y materiales, Seleccionando elementos utilizando catálogos de fabricantes así como la normatividad que rige la selección de materiales en el diseño y la elaboración de prototipos que muestren la aplicación de los diferentes elementos mecánicos. Intención didáctica Esta materia está constituida por seis temas, en la primera se plantean los temas Introductorios de las maquinas CNC, en la que el facilitador deberá dar a conocer a los alumnos los conceptos básico de la materia, para que posteriormente, por medio de una investigación, el alumno se documente aún más sobre dichos conceptos y maneje el lenguaje adecuado de los procesos de manufactura asistida por ; ello implicará que el alumno realice el análisis de algunos documentos, seleccione las ideas más relevantes y plasme sus ideas en torno a los procesos de maquinado computarizado (CNC), lo que requerirá del educando su capacidad de síntesis y redacción de escritos formales en torno al tema. En el primer tema, que se denomina fundamentos y preparación de máquinas CNC, se abordan todos los temas relacionados con historia, procedimientos y partes principales de los Sistemas de control Numérico Computarizado. Desarrollando conocimientos de aprendizaje que el facilitador guie en el proceso enseñanza-aprendizaje. En el segundo tema se plantea que el facilitador guíe el proceso de aprendizaje en la programación de máquinas CNC, para lo que se requiere en cuanto a códigos M, S, T y F y estructura de programación. Como actividades de aprendizaje se plantea que los alumnos por medio de equipos de trabajo CNC realicen las prácticas que sean posibles, dicha actividad será verificada mediante los reportes de prácticas, posterior al desarrollo de dicha actividad. El tercer tema es de gran importancia ya que se estudia la programación en CAD CAM para la simulación de maquinado para la ejecución de procesos de manufactura, elaboración de planos en 2D y 3D así como la ejecución de programas en la maquina CNC. También se realizaran las prácticas correspondientes. Los alumnos indagarán en ventajas, desventajas de utilizar un proceso u otro de maquinado asistido por. Con el tema cuatro se abordan los principios de inspección de piezas, se pretende que los alumnos identifiquen y seleccionen el maquinado adecuado para satisfacer las necesidades de manufactura un producto. El facilitador guiará a los alumnos en la comprensión y retención de los diferentes tipos de maquinado computarizado. También realizarán prácticas relacionadas con esta unidad. Para el tema cinco se necesita que el facilitador dirija a los alumnos en cuanto a los tipos

3 de códigos y codificaciones y programación de piezas de manufactura asistida por. Por su parte el alumno investigará a profundidad el contenido de la unidad y realizará prácticas de codificación en el programa correspondiente. En el tema seis, se aborda la interpretación y monitoreo de señales en la producción programada y el arranque de celdas robots en procesos modernos de manufactura. El alumno investigará y comprenderá cada uno de los procesos que se pueden realizar para los distintos tipos de celdas para la adecuación de procesos modernos. 3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa Lugar y fecha de elaboración o revisión Participantes Observaciones Ciudad Serdán, Puebla, Marzo 2013 Ing. Osbaldo Avila Peralta, Ing. Maribel Moreno Alta, Ing. Martin Carlos de Dios Sacramento, Ing. José Rubén Pérez González, Ing. María Teresa García Campos, Ing. Sergio Adrián Navarrete García, Ing. Oscar Gerardo Pinelo Zúñiga e Ing. Cesar Alejandro Martínez Aguilar. Séptima Reunión Extraordinaria de la academia de Ing. Mecánica, con fecha 20 de Marzo de Competencia(s) a desarrollar Competencia(s)específica(s)de la asignatura Diseña y fabrica elementos de máquinas, a través de equipos CNC y software CAD/CAM, así mismo, opera y programa un sistema de manufactura Integrada por Computadora (CIM). 5. previas Identifica las propiedades físicas y mecánicas de los materiales para saber el grado de dureza de los mismos así como el tipo de acero con el que se cuenta. Emplea y selecciona correctamente instrumentos de medición de tal manera que las tolerancias en las piezas sean las correctas. Identifica la generación de defectos superficiales esto como parte del control de la calidad de un producto terminado. Reconoce los tratamientos térmicos en aceros con la finalidad de dar a la pieza un acabado más resistente. Identifica los principales materiales comerciales, de esta manera tomamos en cuenta la disponibilidad de este al momento de cotizar. Aplica la normativa referente a los principales materiales de Ingeniería. Interpreta Planos de Manufactura, con esto se tiene un conocimiento general de la morfología del elemento que se máquina. Establece adecuadamente las tolerancias, de tal manera que se tenga una mayor exactitud en los elementos finales.

4 6. Temario No. Temas Subtemas 1 Preparación de máquinas CNC 1.1 Calculo de los parámetros de corte 1.2 Maquinas convencionales y CNC. 1.3 Procedimiento para cero maquina en torno y fresadora 1.4 Procedimiento y criterios para determinar el cero pieza en torno y fresadora 1.5 Procedimiento para hacer la compensación de herramientas en torno y fresadora 2 Programación de máquinas CNC 2.1. Procedimiento para la elaboración de una pieza en una maquina CNC Calculo de los parámetros de corte 2.3. Estructura de un programa CNC 2.4. Códigos G de programación 2.5. Códigos M, S, T y F Códigos de parámetros de corte Códigos de subrutinas Ciclos enlatados. 3 Programación con CAD-CAM 3.1. Manejo de la pantalla 3.2. Planos Mecánicos en 2d y 3d 3.3. Tipos de maquinados 3.4. Simulación de maquinado 3.5. Cambiar a control numérico 3.6.Ejecución y edición en postprocesador 3.7. Enviar programa a máquina CNC 3.8. Maquinado de pieza 4 Sistema de inspección 4.1. Principios y limitaciones de un sistema de inspección con visión 4.2. Condiciones ambientales del área de inspección 4.3. Generación de patrones de inspección 4.4. Inspección de piezas 5 Almacenes automáticos 5.1. Criterios de codificación 5.2. Programación de materiales 6 Integración de celda de manufactura flexible 6.1.Comunicación entre las estaciones de la celda. Programación de producción. 6.2.Interpretación y monitoreo de señales del proceso Arranque de cada una de las estaciones de la celda Robots 7. de los temas Nombre del tema: Preparación de máquinas CNC.

5 Específicas: Identifica las partes principales de una maquina CNC, así como las ventajas y desventajas del uso de las maquinas CNC. Realiza los procedimientos de cero máquina, cero pieza y compensación de herramientas, tanto para TORNO como para Centro de Maquinado. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Capacidad crítica y autocrítica Capacidad de generar nuevas ideas Habilidad para trabajar en forma Autónoma. Enfoque en el logro de objetivos. Realizar una Investigación bibliográfica referente a la historia e impacto del uso del CNC. Identificar las ventajas y desventajas de las maquinas CNC. Conocer las precauciones y cuidados al preparar una maquina CNC. Practicar los procedimientos para cero maquina en Torno y Centro de Maquinado, considerando situaciones normales y especiales (fuera de carrera). Practicar los procedimientos para el cero pieza en torno y Centro de maquinado, considerando los diferentes criterios de preparación de Maquinas CNC. Practicar los procedimientos para hacer la compensación de herramientas en el Torno y Centro de Maquinado. Recomendar la mejor forma de preparar una Maquina CNC en una situación particular planteada. Nombre del tema: Programación de máquinas CNC Desarrollar un proyecto para maquinar una pieza en Torno y otra en el Centro de Maquinado. Específicas: Maquina piezas tanto en Torno como en Centro de Maquinado tomando en cuenta la programación previa. Capacidad de organizar y planificar Comunicación oral y escrita En Computadora edita y simula los programas desarrollados. En Torno y Centro de Maquinado, ejecuta los programas desarrollados, verificando la preparación de las máquinas. Nombre del tema: Programación CAD - CAM Específicas: Dibujar una pieza factible de

6 Maquina piezas tanto en Torno como en Centro de Maquinado utilizando Software de CAD/CAM. Capacidad de organizar y planificar Comunicación oral y escrita maquinar en un Torno y otra en el Centro de Maquinado utilizando software de CAD/CAM. Generar planos mecánicos de las piezas a maquinar. Utilizar los dibujos de las piezas, asignando herramientas y parámetros de maquinados para simular su maquinado en. Cambiar a control Numérico los programas simulados y aceptados, editándolos en postprocesador CAD/CAM. En Torno y Centro de Maquinado, ejecuta los programas desarrollados, verificando la preparación de las máquinas. Nombre del tema: Sistemas de inspección por visión. Conocer los principios y limitaciones de un sistema de Inspección por visión. Específicas: Genera patrones de inspección por visión para lograr mejores acabados de piezas maquinadas. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad crítica y autocrítica Analizar las condiciones ambientales del área de inspección. Practicar la generación del patrón de inspección de una pieza con un sistema de visión. Nombre del tema: Almacenes Automáticos. Específicas: Aplica los criterios de codificación de piezas en la programación de Almacenes Automáticos. Practicar la programación de Almacenes Automáticos. Practicar el seguimiento de códigos de materiales a través de cada una de las estaciones de trabajo de una Celda de Manufactura Flexible Nombre del tema: Integración de celda de manufactura flexible.

7 Específicas: Prepara, programa y opera una celda de Manufactura flexible. Capacidad de análisis y síntesis Capacidad de organizar y planificar Capacidad crítica y autocrítica Practicar la preparación de cada una de las estaciones que conforman la Celda de Manufactura Flexible. Programar y Operar la Celda de Manufactura Flexible. 8. Práctica(s) Procedimientos de preparación de máquina (cero máquina, cero pieza y compensación de herramientas). Maquinado simple en torno y fresa Dibujo de piezas y generación de código máquina con herramientas de CAM. Fabricación de piezas desarrolladas en CAD/CAM. Generación de programas para robot con trayectorias simples y considerando señales de i/o con PLC s y maquinas CNC. Generación de patrones de inspección con visión Programación de almacenes automáticos Seguimiento manual de los códigos de los materiales en cada estación y simulando el proceso Programación básica de PLC s Integración de la celda de manufactura flexible. Generación de pantallas de control del proceso 9. Proyecto Integrador Desarrollo de un proyecto para el maquinado de una pieza programada utilizando sistemas CAD CAM y de generación por interfaces de control del proceso Objetivo: diseña y maquina un engrane recto y otro de tipo helicoidal para maquinaria de elaboración de tortillas de ciudad Serdán. Justificación: Debido a que en la región de ciudad Serdán no se cuenta con un taller de maquinado de piezas, el tecnológico trata de satisfacer esta necesidad por medio de la elaboración de algunas piezas mecánicas. Fundamentación: Se trabajara bajo un cronograma, la fecha de inicio será a partir de que se termine con la unidad III, ya que tendrá las bases necesarias para realizar un engrane con dimensiones específicas, material apropiado, tolerancias, tratamiento

8 térmico. Planeación: Se trabajara bajo un cronograma, la fecha de inicio será a partir de que se termine con la unidad III, ya que tendrá las bases necesarias para el diseño de piezas mecánicas y se aplicara una continua revisión del avance, así como revisiones periódicas del proyecto. Ejecución: Aplicar los conocimientos adquiridos durante el desarrollo de la materia, comenzando por el diseño, selección de materiales, cálculos dinámicos y cinéticos y sistemas de inspección por visión. El alumno contara con asesorías del docente. Evaluación: En la fase final se calificara el funcionamiento, utilidad, diseño y con base al ámbito laboral-profesional, de la misma forma se evaluara el desempeño del alumno al considerar su interés en el proyecto. 10. Evaluación por competencias Para la evaluación del alumno se propone un sistema que tome en cuenta elementos teórico-prácticos, un esquema podría ser el siguiente: Tareas extraclase. Aplicación de dos exámenes (uno podría ser en el tema de Fundamentos CNC y Preparación de Maquinas CNC, el segundo acerca de Almacenes Automáticos e Integración de Celda de Manufactura Flexible. Evaluación de los proyectos desarrollados por los alumnos como el maquinado de una pieza programada manualmente, otro utilizando sistemas CAD/CAM, otro de Programación y Operación de Robot considerando señales de I/O, otro de Generación de interfaces de control del proceso, y otro de Generación de un Patrón de Inspección por Visión. Corrida de integración de la celda de manufactura flexible Investigaciones de temas específicos de algunas unidades. Reporte de prácticas realizadas. 11. Fuentes de información 1. krar / check.tecnología de las máquinas herramienta, Ed. Alfa Omega. 2. Mikell p. Groover.Fundamentos de manufactura moderna. Ed. Prentice Hall. 3. MorpinPoblet, José. Manuales del CIM. Sistemas CAD/CAM/CAE, Diseño y Fabricación por Computador. Ed. Marcombo. 4. Childs, James J. Numerical Control Part Programming. Industrial Press 5. Chris; Browne, Jimmie, Mc Mahon CAD/CAM: Principles, Practice and Manufacturing Management. Addison-Wesley.