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Instituto Tecnolgico de Tapachula
Modulo de Especialidad: Automatizacin Ingeniera Electromecnica IEME-2010-210
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA
Nombre de la asignatura:
Manufactura avanzada
Carrera: Ingeniera Electromecnica
Clave de la
asignatura:
AUD-1301
SATCA1 2-3-5
2.- PRESENTACINCaracterizacin de la asignatura.
Esta signatura aporta al perfil del ingeniero electromecnico los conocimientos
y habilidades necesarias para el diseo y fabricacin productos, proporcionando
las herramientas suficientes para manufacturar de elementos y componentes
utilizando procesos avanzados de manufactura para el diseo, implementacin y
mejoras de sistemas integrados de manufactura mediante la utilizacin de nuevas
tecnologas en el desarrollo de nuevos procesos en la industria.
El curso se desarrolla de manera terico-prctico dando nfasis en la prctica que
permita corroborar la teora, por lo que se tiene la necesidad de aplicar los
conocimientos en el diseo, simulacin y fabricacin de partes manufacturadas en
equipos reales.
Dado que esta materia involucra los conocimientos de otras materias cursadas para
poder aplicar los conocimientos para diseo de partes, cumpliendo con las normas
de fabricacin requerida, que hoy en da se encuentran en el sector industrial y deservicio, es programada para ser cursada en el octavo semestre de la carrera.
Intencin didctica.
El contenido temtico se organiza en 5 unidades:
En la primera unidad se tendr una visin general de las operaciones de maquinado
para la manufactura de una pieza determinada, por medio del control numrico,
seleccin y aplicacin en los procesos de manufactura.
En la segunda unidad se aplican las normas y los reglamentos en diseo y
maquinado para cumplir con las normas y especificaciones requeridos en la
elaboracin de elementos de sistemas electromecnicos. Adems permite
considerar el diseo de elementos desde la seleccin, implementacin e innovacin
de procesos de fabricacin en sistemas electromecnicos.
1Sistema de Asignacin y Transferencia de Crditos Acadmicos
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En la tercera unidad se induce al alumno a analizar las piezas diseadas de acuerdo
a las caractersticas de las superficies y al material con que debe fabricarse, adems
se analizarn las superficies a maquinar para establecer las trayectorias de
herramientas tomando en cuenta la geometra de la pieza y de la herramienta.
En la cuarta unidad el alumno se induce en la aplicacin de lenguajes de
programacin para torno y mquinas de 3 ejes aplicando los cdigos de
programacin. Se incluye el manejo del dimensionamiento en 2D y 3D.
En la quinta unidad se considera el tema del uso de las mquinas de CNC aplicablesa los estndares de produccin en la industria, que permite analizar, ya con el
conocimiento del manejo del software, la aplicacin directa del maquinado a travs
de mandos automticos. En esta ltima unidad se fortalece el uso del software de
diseo asistido por computadora para generar programas de control numrico que se
apliquen en torno y fresadora. Con el anlisis en el diseo ptimo y la reingeniera se
aplica la concientizacin de los alumnos hacia el uso responsable de todos losrecursos.
El enfoque sugerido para la materia requiere que las actividades prcticas
promuevan el desarrollo de habilidades como: identificacin, manejo y control de
variables, trabajo en equipo, seleccin adecuada de los recursos y el fortalecimiento
de paquetes para diseo, simulacin y operacin de sistemas electromecnicos.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Competencias especficas:
Aplicar los conocimientos de: diseo,
proceso de fabricacin, metrologa y
normalizacin en los diseos y el
mtodo de manufactura.
Habilidad para innovar, proyectar de
acuerdo con el mtodo, el material y las
herramientas para su fabricacinutilizando programas de manufactura
asistida por computadora.
Disear piezas en dos y tres
dimensiones para establecer el
mtodo de manufactura utilizando
programas de diseo asistido por
computadora
Competencias genricas:
Competencias instrumentales
Capacidad de anlisis y sntesis
Capacidad de planificar y organizar.
Conocimientos del rea de estudio
y la profesin
Habilidad en el uso de las
tecnologas de la informacin ycomunicacin.
Buscar, procesar y analizar
informacin procedente de fuentesdiversas.
Capacidad para tomar decisiones
Conocimiento de una segunda lengua
Competencias interpersonales
Capacidad crtica y autocrtica
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Desarrollar programas de control Capacidad de trabajo en equipo
numrico de
acuerdo al
diseo
de Habilidades interpersonalespiezas
Capacidad para trabajar en
Utilizar las caractersticas de los equipos interdisciplinarios
materiales
para tomar
las
Compromiso tico
Habilidad para trabajar en un
mejores
decisiones
de ambiente laboral
fabricacin.
Competencias sistmicas
Capacidad de aplicar los
conocimientos en la prctica
Habilidades de investigacin Capacidad de adaptarse a
nuevas situaciones
Capacidad de generar nuevas ideas
(creatividad)
Liderazgo
Habilidad para trabajar en
forma autnoma
Capacidad para disear y
gestionar proyectos
Iniciativa y espritu emprendedor Preocupacin por la calidad y el
desarrollo sustentable
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA
Lugar y fecha de
elaboracin o revisin
Instituto Tecnolgico de
Tapachula del 16 al 20
de Enero de 2012.
Participantes
Representantes de la
Academia de
Electromecnica del
Instituto Tecnolgicos
de Tapachula.
Observaciones
(cambios y justificacin)
Reunin de la Academia deIngeniera Electromecnicapara la elaboracin delmdulo de Especialidad, delPlan 2010, basada encompetencias.
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5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO
Disear y fabricar piezas a equipos electromecnicos, utilizando sistemas y
tecnologas CAD-CAM y CNC cumpliendo esquemas normativos nacionales e
internacionales.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS
Interpretar planos de dibujo industrial bsico
Utilizar paquetes computacionales para el diseo mecnico.
Interpretar y aplicar tolerancias y dimensiones geomtricas
Interpretar y aplicar tipos de acabados y su simbologa.
Seleccionar herramientas para desbaste de material.
Identificar mquinas herramientas convencionales.
Calcular velocidades de avance y corte
Seleccionar materiales para maquinados
7.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
1 Introduccin a lamanufactura avanzada
1.1 Anlisis de operacin maquinado
1.2 Metodologa para la manufactura de unapieza determinada
1.3 Control numrico y su aplicacin en los
procesos de manufactura
2 Normatividad del diseo 2.1 Normas oficiales mexicanas2.2 Normas Internacionales
2.3 Aspectos legales de la transferenciade tecnologa
2.3.1 Patentes y derechos de autor2.3.2 Dibujos industriales2.3.3 Modelos de utilidad
3
Anlisis y
diseo de
3.1 Anlisis de las superficies a maquinar
iezas
2.1.1 Anlisis de tolerancias eomtricas
2.1.1 Anlisis de material.
3.2 Seleccin de herramientas y parmetros de
corte.3.2.1 Tipos de herramientas
3.2.2 Material para herramienta de corte
3.2.3 Parmetros de corte
3.2.3.1 Avance
3.2.3.2
Velocidad de corte
3.2.3.3 Profundidad de corte(Anlisis de superficies)
3.3 Anlisis y seleccin del material de la pieza
3.4 Superficies a maquinar
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4 Lenguajes de
programacin para torno
y mquinas de 3 ejes
3.5 Geometra de la herramienta3.6 Trayectorias de herramientas y soluciones
alternas
4.1 Lenguajes de programacin para torno
4.2 Lenguajes de programacin paramquinas de 3 ejes
4.3 Estructura del programa
4.3.1Cdigos para programacin.
4.4 Manejo de la pantalla4.4.1 Dibujo 2D4.4.2 Dibujo 3D4.4.3 Planos mecnicos.
5 Control numrico 5.1 Control numrico y sistemas automticos
5.2 Generalidades control numrico
5.2.1 Sistemas de bucle circuito abierto5.2.2 Sistemas de bucle circuito cerrado
5.3 Simulacin de maquinados5.4 Cambiar a control numrico
5.4.1 Ejecucin y edicin enprocesador.5.4.2 Enviar programa a mquina CNC5.4.3 Maquinado de pieza.5.4.4 Operacin de lasmaquinas control numrico (Torno y
fresadora).
5.5 Diseo ptimo y la ingeniera inversa.
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8.- SUGERENCIAS DIDCTICAS
El profesor debe:
Ser conocedor de la disciplina que est bajo su responsabilidad, conocer su origen y
desarrollo histrico para considerar este conocimiento al abordar los temas.Desarrollar la capacidad para coordinar y trabajar en equipo; orientar el trabajo delestudiante y potenciar en l la autonoma, el trabajo cooperativo y la toma dedecisiones.
Mostrar flexibilidad en el seguimiento del proceso formativo y propiciar la interaccin
entre los estudiantes. Tomar en cuenta el conocimiento de los estudiantes como punto
de partida y no como obstculo para la construccin de nuevos conocimientos.
Estimular la bsqueda amplia, profunda y fundamentada de informacin dediversas fuentes relacionadas con los contenidos temticos.
Impulsar actividades de aprendizaje que permitan la aplicacin de las teoras,conceptos, modelos, tcnicas y metodologas que se van aprendiendo en eldesarrollo de la asignatura.
Estimular la conciencia de la normatividad en las diferentes aplicaciones paralos cuales se fabrican los elementos de sistemas electromecnicos.
Promover la precisin en el uso de nomenclatura y terminologa cientfica. Realizar prcticas de maquinado con reportes que incluyan los diseos y
programas de manufactura. Exposicin de casos reales y su discusin generalizada.
Utilizacin de software adecuado para realizacin de diseos, simulaciones yprogramas de manufactura de piezas.
Desarrollo de proyectos y reportes en grupos e individuales de aplicaciones enpiezas diseadas.
Buscar informacin de fabricantes y distribuidores de materia prima y conseguircatlogos por internet de material.
Propiciar el planteamiento de preguntas y la solucin de problemas, as como elaprendizaje.
Fomentar actividades grupales que propicien la comunicacin, el intercambioargumentando ideas, la reflexin, la integracin y la colaboracin de y entre losestudiantes.
Propiciar la interaccin de los integrantes de los equipos y del grupo a travs dela discusin argumentada.
Crear situaciones que permitan al estudiante la integracin de contenidos de laasignatura y entre distintas asignaturas, para su anlisis y solucin deproblemas.
Propiciar en el estudiante, el sentimiento de logro y de ser competente. Visitar empresas relacionadas con su perfil profesional. Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de
induccin-deduccin y anlisis-sntesis, las cuales lo encaminan hacia lainvestigacin, la aplicacin de conocimientos y la solucin de problemas.
Privilegiar actividades prcticas que permitan el desarrollo de habilidades para
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la experimentacin, tales como: observacin, identificacin, manejo y control devariables y de trabajo en equipo.
Priorizar el uso de las nuevas tecnologas en el desarrollo de los contenidos de
la asignatura.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIN
La evaluacin debe ser continua y formativa por lo que se debe considerar el
desempeo en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial
nfasis en:
Reportes escritos de las observaciones hechas durante las actividades, ascomo de las conclusiones obtenidas de dichas observaciones.
Informacin obtenida durante las investigaciones solicitadas plasmada endocumentos escritos.
Evaluacin escrita para comprobar el manejo de aspectos tericos y
declarativos. Usar diferentes paquetes computacionales, evaluarlos y seleccionar el
que mejor se adapte a sus necesidades.Manejar software CAD/CAMReporte de prcticas realizadas en las mquinas de CNC.Reporte de diseo de programas de maquinado realizados en software de
simulacin.Puntualidad.Responsabilidad.Trabajo en equipo. Limpieza
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10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE
Unidad 1: Introduccin a la Manufactura AvanzadaCompetencia especfica adesarrollar Actividades de Aprendizaje
Comprender la importancia delos procesos para la fabricacinde piezas mecnicas.
Proponer un mtodo defabricacin de acuerdo aldiseo de la pieza.
Conocer las aplicaciones de los
sistemas de control numrico
para fabricacin de piezas.
Unidad 2: Normatividad del diseo
Competencia especfica adesarrollar
Comprender la normatividad en el
diseo y aplicacin de
fabricacin de piezas.
Aplicar las tolerancias
dimensionales y acabado de las
piezas de sistemas
electromecnicos
Investigar los procesos de fabricacin queutilizan control numrico.
Identificar las partes principales de las
mquinas herramienta convencionales y
de control numrico. Consultar manuales de
mquinas-herramientas
modernas.
Realizar visitas a talleres para laidentificacin de las mquinasherramientas.
Identificar los procesos de manufacturaen piezas reales cotejando con el dibujo
Actividades de Aprendizaje
Seleccionar la norma adecuada aplicable a
la fabricacin y maquinado.
Seleccionar normatividad en materiales y
maquinado para la elaboracin de piezas
de sistemas electromecnicos.
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Unidad 3: Anlisis y diseo de pieza
Competencia especfica adesarrollar
Actividades deAprendizaje
Determinar el tipo de material a
utilizar para la manufactura dela pieza de acuerdo al diseo.
Determinar las trayectorias de
maquinado de la herramienta de
acuerdo a la geometra del
dibujo considerando las
tolerancias y acabados.
Utilizar diseos de partes para identificar el
material y las dimensiones de la materiaprima necesaria para su fabricacin.
Investigar los materiales de las
herramientas de corte
Determinar a travs de catlogos, tablas o
formulas los parmetros de corte.
Determinar los puntos de desbaste y
acabado aplicando geometra y
trigonometra.
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Unidad 4: Lenguajes de programacin para torno y mquinas de 3 ejes
Competencia especfica adesarrollar Actividades de Aprendizaje
Lenguajes de Realizar dibujos en 2D y 3Dprogramacin
para torno y
utilizando programas de diseo
Mquinas de 3 ejes.
asistido por computadora.
Desarrollo de programas para Utilizar software de manufactura
maquinado en mquinas CNC
asistida por computadora para
de tres ejes.
generar programas de CNC para
torno y fresadora.
Simular programas de CNC de
torno y fresadora.
Identificar la estructura de un programa de
CNC
Elaborar ejercicios bsicos de aplicacin
de programas de CNC en forma manual.
Realizar simulaciones de maquinado
Proyectos por equipo para generar
programas de CNC
Unidad 5: Control numrico
Competencia especfica a Actividades de Aprendizaje
desarrollar
Desarrollar la habilidad en el
manejo de un elemento
CNC.
Aplicacin del diseo aplicando
la maximizacin de recursos.
Utilizar software de manufactura asistida porcomputadora para generar programas de
CNC, para torno y fresadora Simular en software a mquina para la
fabricacin de piezas en torno y
fresadora
Transferir programas realizados ensoftware a mquina para lafabricacin de piezas en torno
y fresadora
Proyectos por equipo para realizar elementos
de sistemas electromecnicos en CNC
Realizar un proyecto final de aplicacin real.
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11.- FUENTES DE INFORMACIN1. Krar / Check, Tecnologa de Las Maquinas Herramienta, Ed. Alfaomega2. Mikell P. Groover,Fundamentos de Manufactura Moderna, Ed. Prentice May3. Manuales del CIM4. Morpin Poblet, Jos, Sistemas CAD/CAM/CAE, Diseo y Fabricacin
por Computador, Ed. Marcombo
5. Childs, James J., Numerical Control Part Programming, Industrial Press6. Mc Mahon, Chris; Browne, Jimmie, CAD/CAM: Principles, Practice and7. Manufacturing Management, Ed. Addison-Wesley8. Hammer y Champy. Reingeniera.9. Manganeli R. Como hacer Reingeniera.10. Nigel, Cross. Metodos de diseo. Editorial LIMUSA Noriega.11. Phal, G and Beitz W. Engineering Design Springer-Verlag, Londres. 198412. Dixon, John. Diseo en Ingenieria Inventiva, Analisis y toma de decisiones
Mxico: Editorial Limusa-Wiley, 1970.
12.- PRCTICAS PROPUESTAS
Procedimientos de preparacin de mquina (cero mquina, cero pieza ycompensacin de herramientas).
Realizar maquinados en torno y fresadora. Generacin de una malla superficial para un elemento mecnico tipo placa 2- D. Generacin de mallas para slidos 3-D. Desarrollar dibujos de piezas y generacin de programas utilizando las
herramientas de CAM. Fabricar piezas desarrolladas en CAD/CAM para torno y fresadora
Nota: Las prcticas pueden variar dependiendo del equipamiento con que se cuenteen la institucin.