universidad autÓnoma de nuevo leÓn facultad de ingenierÍa ... · fabricación digital 1...
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UANL - FIME
Fabricación Digital 1
IT-7-ACM-04-R03
Revisión: 1
VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
PROGRAMA ANALÍTICO FIME
Nombre de la unidad de aprendizaje: Fabricación Digital
Frecuencia semanal: 3 hrs.
Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 28 hrs.
Modalidad: Presencial
Período académico: Semestral
Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 incluyendo el laboratorio
Fecha de elaboración: 15 / 03 / 2013 Fecha de la última actualización: 23 / 11 / 2013
Responsables del diseño: Dra. Indira Escamilla Salazar
Mc. Bernardo Gonzalez Ortiz
Mc. Kenia Yurivia Escamilla Salazar
Mc. Sandra Jeannette Rocha Del Real
Presentación:
Desarrollar en el estudiante la habilidad en el manejo de paquetes computacionales auxiliares para el diseño y la fabricación digital, así
como el manejo de algunos equipos de fabricación de piezas para el uso adecuado de ellos.
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Esta unidad de aprendizaje está dividida en 4 etapas, en la primera se integra un sistema compuesto de diseño en dos dimensiones para la
creación y definición de partes mecánicas, la segunda etapa se introducirá al alumno al modelado en 3 dimensiones y ensamble de productos
ingenieriles, la tercer etapa se desarrollará la habilidad de simular el maquinado de piezas tridimensionales con el uso de paquetes
computacionales y en la etapa 4 se aprenderán técnicas de modelado físico tridimensional tal como prototipado rápido, control numérico
computarizado, etc.
Propósito:
Esta Unidad de aprendizaje tiene como finalidad que el estudiante de Ingeniería desarrolle la habilidad del uso de equipo sofisticado de
maquinado y fabricación digital así como el uso de paquetes computacionales de alto nivel académico e industrial con el propósito de generar y
optimizar piezas mecánicas, ensambles y procesos de fabricación.
Competencias del perfil de egreso:
a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje: Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales:
Competencias instrumentales:
• Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones
oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.
• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en
conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la
sociedad.
Competencias personales y de interacción social
• Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a
la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una
sociedad sostenible.
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Competencias integradoras
• Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad para contribuir a superar los retos del ambiente global
interdependiente.
b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:
Analizar el diseño paramétrico mediante el uso de herramientas computacionales especializadas que le permitirán modelar geometrías
complejas manufacturadas digitalmente y con tecnología de fabricación vanguardistas, para optimizar procesos productivos digitalmente.
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Representación gráfica
Competencias de la Unidad de Aprendizaje
Instrumentales
Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del
conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los
ámbitos personal, académico y profesional
Analizar el diseño paramétrico mediante el uso de herramientas computacionales especializadas
que le permitirán modelar geometrías complejas
Identificar el comando adecuado de un software de CAD para generar diseños mecánicos de 2D, utilizando
relaciones matemáticas y geométricas, los cuales nos permiten explorar más de un resultado, para realizar
diseños mecánicos con ciertas premisas de diseño establecidas previamente
Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el
acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el
aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad
Analizar el diseño paramétrico con tecnología de fabricación vanguardistas, para optimizar
procesos productivos digitalmente
Identificar el comando adecuado y aplicarlo a través de un software de CAD a una representación esquemática visible a través de un conjunto de objetos, elementos y
propiedades usando extrusiones, revoluciones, objetos, elementos y propiedades para convertir en una pieza
mecánica en 3D a partir del diseño paramétrico manipulando sus variables y propiedades en tiempo
real
Personales y de Interacción
Social
Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás,
respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a
construir una sociedad sostenible
Integradoras
Construye propuestas innovadoras basadas en la comprensión holística de la realidad
para contribuir a superar los retos del ambiente global interdependiente
Analizar el diseño paramétrico que le permitirán modelar
geometrías complejas manufacturadas digitalmente
para optimizar procesos productivos digitalmente
Definir en tres dimensiones (3D) herramientas diversas creando unos productos en un software de CAD y procesos de fabricación en un software de CAM
simultáneamente, así como optimizar antes de que los productos se fabriquen, lo cual permite la
retroalimentación de las operaciones de producción real al ser incorporadas en el proceso de diseño del
producto, permitiendo a los estudiantes aprovechar las realidades industriales durante la planeación
Identificar modelos paramétricos mediante el uso de software especializado, generando soluciones de diseño
con geometrías complejas mediante el uso de la tecnología CNC para diseñar modelos paramétricos aplicados a la tecnología CAM para prototipar una
propuesta geométricamente compleja
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Unidad temática 1: Diseño paramétrico en 2D. Competencias particulares: Identificar el comando adecuado de un software de CAD para generar diseños mecánicos de 2D, utilizando relaciones matemáticas y
geométricas, los cuales nos permiten explorar más de un resultado, para realizar diseños mecánicos con ciertas premisas de diseño establecidas
previamente.
Elementos de
Competencia
Evidencias de
aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar el
comando adecuado
de un software de
CAD para generar
diseños mecánicos
en 2D, utilizando
relaciones
matemáticas y
geométricas, los
cuales nos permiten
explorar más de un
resultado, para
realizar diseños
mecánicos con
ciertas premisas de
diseño establecidas
previamente.
Reporte de
diseño
paramétrico
Reporte de diseño
paramétrico:
� Presentación en Word
� Impreso donde se
describa cada una de
las exigencias para
dichos reportes
� Hojas de Maquina
� Portada
� Información
� Fecha de entrega
� Catedrática y hora de
la materia
Se determinaran los comandos
adecuados para la generación de
piezas, se realizaran actividades
dentro y fuera del aula con respecto
a los temas de la unidad de
aprendizaje que permitan practicar
los diseños mecánicos en 2D, así
como conocer el modelado
tridimensional y los cuales serán
entregados para su revisión al
Maestro. De lo cual deberá realizar
un Reporte de los diferentes diseños
desarrollados con los comandos del
software de CAD incluyendo una
investigación del diferentes formas
de modelado tridimensional
Definir comandos de 2D
para el diseño.
Utilizar el software
recomendado en clase
para el desarrollo diseños
mecánicos en 2D
Software de
diseño de alta
tecnología
Equipo de
computo
Pantallas
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Unidad temática 2: Modelado tridimensional. Competencias particulares: Identificar el comando adecuado y aplicarlo a través de un software de CAD a una representación esquemática visible a través de un conjunto
de objetos, elementos y propiedades usando extrusiones, revoluciones, objetos, elementos y propiedades para convertir en una pieza mecánica
en 3D a partir del diseño paramétrico manipulando sus variables y propiedades en tiempo real.
Elementos de
Competencia
Evidencias de
aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Identificar el comando
adecuado y aplicarlo a
través de un software de
CAD a una
representación
esquemática visible a
través de un conjunto de
objetos, elementos y
propiedades usando
extrusiones, revoluciones,
objetos, elementos y
propiedades para
convertir en una pieza
mecánica en 3D a partir
del diseño paramétrico
manipulando sus variables
y propiedades en tiempo
real.
Reporte de las
diferentes
estructuras de
diseño con los
comandos del
software de
CAD
Reporte de las
diferentes estructuras
de diseño con los
comandos del software
de CAD:
� Presentación en
PowerPoint o Word
� Impresión de las
piezas mecánicas
donde se describa
cada una de las
para secuencias
para su realización
en dichos reportes
� Hojas de Maquina
� Portada
Se determinaran los comandos
adecuados para la generación
de piezas en 3D, realizando
actividades dentro y fuera del
aula con respecto a los temas
de la unidad de aprendizaje
que permitan practicar los
diseños mecánicos en 3D y los
cuales serán entregados en un
reporte.
Definir comandos
de 3D para el
diseño.
Utilizar el software
recomendado en
clase para el
desarrollo de
diseños mecánicos
en 3D
Software de
diseño de alta
tecnología
Equipo de
computo
Pantallas
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Unidad temática 3: Manufactura digital (CAM) Competencias particulares: Definir en tres dimensiones (3D) herramientas diversas creando unos productos en un software de CAD y procesos de fabricación en un software
de CAM simultáneamente, así como optimizar antes de que los productos se fabriquen, lo cual permite la retroalimentación de las operaciones
de producción real al ser incorporadas en el proceso de diseño del producto, permitiendo a los estudiantes aprovechar las realidades
industriales durante la planeación.
Elementos de
Competencia
Evidencias de
aprendizaje
Criterios de
desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir
maquinados a
partir de
simulaciones en
el software de
diseño de CAD,
donde se
utilizaran los
diversos
procesos como
cajeado,
taladrado,
perfilado,
desbaste y afine,
fresado, etc. en
donde se verán
los procesos de
fabricación.
Reporte de los
diferentes
maquinados
desarrollados con
el software de
CAM
Reporte de los
diferentes
maquinados
desarrollados con el
software de CAM:
� Presentación en
PowerPoint o
Word
� Impresión de las
piezas
maquinadas
donde se describa
cada una de las
para secuencias
para su realización
en dichos reportes
� Hojas de Maquina
� Portada
Se determinaran los
comandos adecuados para
la generación de
trayectorias de maquinado,
realizando actividades
dentro y fuera del aula con
respecto a los temas de la
unidad de aprendizaje que
permitan practicar los
diseños maquinados de las
piezas en 3D y los cuales
serán entregados mediante
un reporte.
Definir comandos
de Maquinado
tales como
fresado, cajeado,
taladrado,
perfilado,
desbaste, afine,
etc. para el diseño
de piezas
Utilizar el
software
recomendado en
clase para el
desarrollo de
Maquinados.
Software de diseño de alta
tecnología
Equipo de computo
Pantallas
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Unidad temática 4: Tecnologías de fabricación digital (prototipado rápido, CNC) Competencias particulares: Identificar modelos paramétricos mediante el uso de software especializado, generando soluciones de diseño con geometrías complejas
mediante el uso de la tecnología CNC para diseñar modelos paramétricos aplicados a la tecnología CAM para prototipar una propuesta
geométricamente compleja.
Elementos de
Competencia
Evidencias de
aprendizaje Criterios de desempeño Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos
Definir una pieza
manufacturada
paramétricamente,
mediante el
software de
prototipado rápido
y tecnologías de
CNC, para generar
la geometría
físicamente
Reporte de la
aplicación de
CNC en el
prototipado de
la estructuras
geométrica vista
Reporte de la aplicación
de CNC en el prototipado
de la estructuras
geométrica vista:
� Presentación en
PowerPoint o Word
� Impresión de reporte
donde se aplicó el
prototipado a la
estructura
geométrica.
� Hojas de Maquina
� Portada
Se desarrollaran actividades
dentro y fuera del aula con
respecto al uso de software de
CAM que permitan practicar
los procesos de diseño
paramétrico aplicando
tecnologías de CNC. Con lo cual
deberá realizar un reporte de la
aplicación de CNC en el
prototipado de la estructuras
geométrica vista
Definir los
diferentes formas
de prototipado
rápido, sus
diferencias y la
creación de piezas
con diferentes
cantidades de ejes
Utilizar el software
recomendado en
clase para el
prototipado rápido.
Software de
diseño de alta
tecnología
Equipo de
computo
Pantallas
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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación
Reporte de diseño paramétrico 10%
Reporte de las diferentes estructuras de diseño con los comandos del software de CAD 10%
Examen 20%
Reporte de los diferentes maquinados desarrollados con el software de CAM 15%
Reporte de la aplicación de CNC en el prototipado de la estructuras geométrica vista 15%
Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 30 %
Al finalizar esta unidad de aprendizaje el estudiante deberá entregar un Resumen de los Reportes vistos en clase (Reporte de piezas en 2D, 3D,
Maquinados, y Prototipado rápido) concluyendo las diferencias y ventajas que provee el uso de software de CAM en la exactitud del desarrollo
de la fabricación de las piezas en CNC o prototipado rápido
Fuentes de apoyo y consulta:
� Libro: Principles of CAD/CAM/CAE
Autor: Kunwoo Lee
Editorial: Addison Wesley
� Libro: Manufacturing Engineering & Technology (6th Edition)
Autor: Serope Kalpakjian, Steven Schmid
Editorial: Pearson
� Libro: Diseño Gráfico con Catia
Autor: Jesús Lambas
Editorial: Alfa Omega
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� Libro: Procesos de Manufactura
Autor: H. S, Bawa
Editorial: Mc Graw Hill
� Libro: Control Numérico y programación
Autor: Francisco Cruz Teruel
Editorial: Alfa-Omega
� Libro: Data and computer communications, 5ta. Edición.
Autor: William Stallin
Editorial: Prentice Hall
http://www.plm.automation.siemens.com/es_es/plm/digital-manufacturing.shtml
� Revista: ATZelektronik worldwide
Año:
# de revista:
Mes:
Nombre del artículo:
Autor:
ISSN: (Print) 2192-9092 (Online)
Perfil del docente: Grado de Maestría y/o Doctorado. Con habilidades de CAD/CAM y PLM, con conocimientos básicos de maquinado CNC, interpretación de planos
y tolerancias geométricas, así como conocimiento de metrología.
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
Ficha bibliográfica del profesor: Dra. Indira Gary Escamilla Salazar
Ingeniero Mecánico Administrador desde 1998, con Maestría en Ciencias de la Ingeniería de Manufactura con especialidad en Automatización
desde 2004, ambas por la Universidad Autónoma de Nuevo León, actualmente estudiando el Posgrado Interinstitucional en Ciencia y Tecnología
a nivel Doctorado con opción terminal en las disciplinas de Manufactura e Ingeniería Industrial, estudios llevados a cabo en la Corporación
Mexicana de Investigación en Materiales, en Saltillo Coahuila. Reconocida con el perfil de PROMEP, otorgado por Secretaria de Educación
Pública. Miembro activo del Comité Técnico de la Carrera de Ingeniero Mecánico Administrador, así como tutor en sus diversas modalidades
tales como individual, carrera. Su experiencia laboral le permitieron desarrollar su habilidad en el área de maquinado participando en las
siguientes empresas GENERAL ELECTRIC MEDICAL SYSTEMS como Sourcing Project Leader, MOTOR WHEEL DE MEXICO, S.A. DE C.V.
desempeñándose como Ingeniero de Manufactura y en FABRICAS MONTERREY, S.A. DE C.V. como Ingeniero Industrial y de Manufactura, su
área de investigación es el análisis y optimización de procesos de maquinado y el desarrollo y simulación de diseño mecánico y procesos. Cuenta
con 3 publicaciones en revistas indexadas, 1 capítulo de libro y más de 7 participaciones en congresos internacionales. Ha titulado a 6
estudiantes de licenciatura, 2 de maestría. A la fecha ha participado más de 3 Proyectos de Investigación en el área de Manufactura y
Materiales.
MC. Kenia Yurivia Escamilla Salazar
Trabaja como Profesora y Jefa de Academia de Dibujo y Metrología en el área de Máquinas y Herramientas desde el año 2005, curso la carrera
de Arquitecto en la Facultad de Arquitectura la licenciatura en el año 2000 mediante Titulo Honorifico, estudio la Maestría en Ciencias con
Especialidad en Administración en la Construcción en la misma Facultad, obteniendo el grado en 2005, perteneciendo a la universidad desde el
2003 como docente.
MC Bernardo González Ortíz
Catedrático en el departamento de Máquinas-herramientas desde 1999 y actualmente es jefe de academia de Máquinas-Herramientas desde el
2005. Graduado de la carrera de Ingeniero Mecánico Administrador en 1997, obtuvo su grado de maestría en ciencias de la Ingenieria en
Manufactura con especialidad en automatización en el 2004, en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica de la UANL
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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011
JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO
COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE MECÁNICA