INSTITUTO TECNOLOGICO Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
CAMPUS CIUDAD DE MÉXICO
Conocer y aplicar las técnicas, modelos matemáticos y modelos geométricos de la estructura mecánica y de programación estructurada de las máquinas de Control Numérico; así como utilizar las máquinas herramientas de control numérico computarizado (CNC) y los paquetes computacionales de Manufactura Asistida por Computadora (CAM) para la fabricación de piezas manufacturadas en estos equipos.
TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO.
1. INTRODUCCION A LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS DE CONTROL NUMÉRICO
1.1 Introducción
1.2 Definiciones y descripción de las máquinas herramientas de CNC
1.3 Sistemas de control CNC
1.4 Los robots
2. MODELO GEOMÉTRICO ASOCIADO AL EFECTOR
2.1 Introducción
2.2 Tareas de las máquinas de control numérico y de los robots
2.2.1 Ejemplos de tareas
2.2.2 Realización humana y realización automática
2.3 Descripción geométrica de las tareas
2.3.1 Herramientas matemáticas y elementos matemáticos de base
2.3.2 Modelo geométrico asociado al espacio de las tareas
2.3.3 Modelo geométrico asociado al efector
2.3.4 Descripción geométrica de una tarea
2.4 Modelo geométrico de una estructura mecánica articulada
2.4.1 Estructura mecánica articulada simple abierta
2.4.2 Parámetros sistemáticos de la estructura mecánica
2.4.3 Ejes controlados de una estructura y grados de libertad del segmento terminal
2.4.4 Modelos geométricos directo e inverso
2.5 Algunas estructuras usuales
2.5.1 Torre de 3 ejes tipo RTT
2.5.2 Torre de 3 ejes tipo TTR
2.5.3 Estructuras TTT, RTTT, RRTTT, RTTTR
3. FUNCIONES DE LAS MÁQUINAS DE CONTROL NUMÉRICO
3.1 Introducción
3.2 Funciones comparadas de MHCN y de los robots
3.2.1 Tareas realizadas
3.2.2 Propiedades comparadas de las estructuras mecánicas
3.2.3 Modos de control
3.2.4 Modos de programación
3.3 Funciones de un director de control numérico
3.3.1 Funciones generales
3.3.2 Control del efector
3.3.3 Control de los ejes de la máquina
3.4 Ejecución de un programa
3.4.1 Control de anomalias e intervención del operador
4. FUNDAMENTOS DEL CORTE DE METAL
4.1 Introducción
4.1.1 Entidad de maquinado
4.1.2 Descripción geométrica del maquinado
4.2 Parámetros de maquinado
4.2.1 Superficies obtenidas por desprendimiento de viruta
4.2.2 Caso particular de las máquinas de torneado
4.2.3 Materiales para maquinar
4.2.4 Facilidad de maquinado
4.2.5 Acabado de superficie
4.3 Vida útil de las herramientas de corte
4.3.1 Materiales para herramientas
4.3.2 Tipos de desgaste
4.3.3 Método experimental de Taylor
4.3.4 Método de Gilbert
5. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA DE LAS MHCN
5.1 Introducción
5.1.1 Estrategias de la puesta en marcha y de la programación
5.1.2 Estructura de un programa de maquinado
5.1.3 Subprogramas
5.2 Códigos de programación
5.2.1 Funciones de recorrido
5.2.2 Funciones misceláneas en CNC
5.2.3 Programación en modo absoluto y modo incremental
5.2.3 Ciclos de enlatado
5.3 Códigos de programación CNC para fresadora
5.4 Códigos de programación CNC para torno
6. MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA
6.1 Fundamentos de los sistemas de CAM y del Control Numérico Directo
6.2 Comunicación CAM – Máquina CNC.
6.3 Introducción al MasterCAM
6.3.1 Elaboración de programas CNC en MasterCAM
6.4 CAD y CAM para Máquinas Boxford
7. MAQUINADO POR ELECTROEROSIÓN
7.1 Fundamentos de la electroerosión
7.2 Geometrías generadas por electroerosión
7.3 Materiales para electroerosión
7.3.1 Tecnologías para electroerosión
7.4 Programación CNC de máquina de electroerosión
8. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
8.1 Tipos de plásticos
8.1.1 Clasificación por su comportamiento al calor
8.1.2 Clasificación por su cristalinidad
8.1.3 Clasificación por su uso
8.2 Moldes para inyección de plásticos
8.2.1 Materiales para moldes
8.2.2 Contracción al interior del molde
8.2.3 Refrigeración de moldes
8.2.4 Placas de cavidades
8.2.5 Eyectores
8.3 Programación CNC para máquina inyectora de plástico
9. IMPLEMENTACIÓN DE UNA PRODUCCIÓN
9.1 Fundamentos de la electroerosión
9.2 Geometrías generadas por electroerosión
9.3 Materiales para electroerosión
9.3.1 Tecnologías para electroerosión
9.4 Programación CNC de máquina de electroerosión
OBJETIVOS ESPECIFICOS DE APRENDIZAJE POR TEMA
1. INTRODUCCION A LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS DE CONTROL NUMÉRICO
1.1 Conocer la evolución de las máquinas herramientas, las herramientas de corte y la importancia y ventajas del control numérico en los medios productivos.
1.2 Analizar los diferentes elementos que constituyen las máquinas de CNC, su funcionamiento mecánico y los elementos que determinan la rigidez de las máquinas.
1.3 Realizar una primera apreciación de los Sistemas de control CNC, su desarrollo histórico, su evolución y su utilización.
1.4 Conocer los diferentes tipos de robots, configuraciones mecánicas, los tipos de control y lenguajes de programación utilizados para el control de movimientos en los robots.
2. MODELO GEOMÉTRICO ASOCIADO AL EFECTOR
2.1 Introducción
2.2 Analizar las diferentes tareas realizadas por las MCNC y de los robots.
2.2.1 Aprender la utilización de algoritmos para realizar una tarea específica.
2.2.2 Evaluar por medio de los algoritmos las ventajas de la realización de las tareas en una máquina automática y de forma manual.
2.3 El alumno conocerá los espacios de trabajo inherentes a la geometría de la máquinas herramientas.
2.3.1 Aplicación de la base de la base de un espacio vectorial, puntos de referencias y coordenadas homogéneas.
2.3.2 Modelo geométrico asociado al espacio de las tareas
2.3.3 Modelo geométrico asociado al efector
2.3.4 Descripción geométrica de una tarea
2.4 Modelo geométrico de una estructura mecánica articulada
2.4.1 Estructura mecánica articulada simple abierta
2.4.2 Parámetros sistemáticos de la estructura mecánica
2.4.3 Ejes controlados de una estructura y grados de libertad del segmento terminal
2.4.4 Modelos geométricos directo e inverso
2.5 Algunas estructuras usuales
2.5.1 Torre de 3 ejes tipo RTT
2.5.2 Torre de 3 ejes tipo TTR
2.5.3 Estructuras TTT, RTTT, RRTTT, RTTTR
3. FUNCIONES DE LAS MÁQUINAS DE CONTROL NUMÉRICO
3.1 Introducción
3.2 Funciones comparadas de MHCN y de los robots
3.2.1 Tareas realizadas
3.2.2 Propiedades comparadas de las estructuras mecánicas
3.2.3 Modos de control
3.2.4 Modos de programación
3.3 Funciones de un director de control numérico
3.3.1 Funciones generales
3.3.2 Control del efector
3.3.3 Control de los ejes de la máquina
3.4 Ejecución de un programa
3.4.1 Control de anomalias e intervención del operador
4. FUNDAMENTOS DEL CORTE DE METAL
4.1 Introducción
4.1.1 Entidad de maquinado
4.1.2 Descripción geométrica del maquinado
4.2 Parámetros de maquinado
4.2.1 Superficies obtenidas por desprendimiento de viruta
4.2.2 Caso particular de las máquinas de torneado
4.2.3 Materiales para maquinar
4.2.4 Facilidad de maquinado
4.2.5 Acabado de superficie
4.3 Vida útil de las herramientas de corte
4.3.1 Materiales para herramientas
4.3.2 Tipos de desgaste
4.3.3 Método experimental de Taylor
4.3.4 Método de Gilbert
5. PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA DE LAS MHCN
5.1 Introducción
5.1.1 Estrategias de la puesta en marcha y de la programación
5.1.2 Estructura de un programa de maquinado
5.1.3 Subprogramas
5.2 Códigos de programación
5.2.1 Funciones de recorrido
5.2.2 Funciones misceláneas en CNC
5.2.3 Programación en modo absoluto y modo incremental
5.2.3 Ciclos de enlatado
5.3 Códigos de programación CNC para fresadora
5.4 Códigos de programación CNC para torno
6. MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA
6.1 Fundamentos de la electroerosión
6.2 Geometrías generadas por electroerosión
6.3 Materiales para electroerosión
6.3.1 Tecnologías para electroerosión
6.4 Programación CNC de máquina de electroerosión
7. MAQUINADO POR ELECTROEROSIÓN
7.1 Fundamentos de la electroerosión
7.2 Geometrías generadas por electroerosión
7.3 Materiales para electroerosión
7.3.1 Tecnologías para electroerosión
7.4 Programación CNC de máquina de electroerosión
8. INYECCIÓN DE PLÁSTICOS
8.1 Tipos de plásticos
8.1.1 Clasificación por su comportamiento al calor
8.1.2 Clasificación por su cristalinidad
8.1.3 Clasificación por su uso
8.2 Moldes para inyección de plásticos
8.2.1 Materiales para moldes
8.2.2 Contracción al interior del molde
8.2.3 Refrigeración de moldes
8.2.4 Placas de cavidades
8.2.5 Eyectores
8.3 Programación CNC para máquina inyectora de plástico
9. IMPLEMENTACIÓN DE UNA PRODUCCIÓN
9.1 Introducción
9.2. Puesta en marcha de una producción
9.2.1 Constantes de los ejes de un máquina
9.2.2 Coordenadas del porta-piezas
9.2.3 Medición de las herramientas
9.3 Puesta a punto de una producción
9.3.1 Origen de los defectos de maquinado
9.3.2 Expresión de los errores
METODOLOGIA SUGERIDA Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE.
1.- Exposición por parte del maestro de los temas, presentando aplicaciones y casos y encargando tareas para reforzar lo visto en clase.
2.- Asignación de investigaciones bibliográficas del estado del arte en algunos temas.
3.- Trabajo en equipo en prácticas en las diferentes máquinas del laboratorio de CNC.
4.- Uso de videos ilustrativos en algunos temas.
5.- Lecturas de apoyo a los temas.
6.- Proyecto final de fabricación de una pieza o producto que requiera la utilización de las MCNC
TIEMPO ESTIMADO POR TEMA.
TEMA TIEMPO ESTIMADO
TEMA 1: 2 Hrs.
TEMA 2. 8 Hrs.
TEMA 3: 7 Hrs.
TEMA 4: 6 Hrs.
TEMA 5: 7 Hrs.
TEMA 6: 5 Hrs.
TEMA 7: 4 Hrs.
TEMA 8: 3 Hrs.
TEMA 9: 3 Hrs.
Exámenes 3 Hrs.
POLITICAS DE EVALUACION.
CONCEPTO PONDERACION
1er. Ex. Parcial 10%
2do. Ex. Parcial 10%
3er. Ex. Parcial 10%
Trabajos y Tareas 10%
Proyecto Final 40%
Examen Final 20%
TOTAL 100 %
LIBRO(S) DE TEXTO.
LIBROS DE CONSULTA.
COMPUTER-AIDED MANUFACTURING
Chang, Tien-Chien; Wysk, Richard A.; Wang, Hsu-Pin
Prentice Hall 1991
COMPUTER-INTEGRATED DESIGN AND MANUFACTURING
Bedworth, David D.; Henderson, Mark R.; Wolfe, Philip M.
McGraw-Hill 1991
COMPUTER CONTROL OF MANUFACTURING SYSTEMS
Koren, Yoram
McGraw-Hill, 1983
AUTOMATION, PRODUCTION SYSTEMS, AND COMPUTER-AIDED MANUFACTURING
Groover, M.P.
Prentice-Hall, 1987
REVISTAS.
1) Production Enginnering
2) Journal of Manufacturing Systems
3) Computer-Aided Design
4) Industrial Engineering
5) Manufacturing Enginnering
6) Robotics Today
MATERIAL Y/O SOFTWARE DE APOYO.
1) MasterCAM
2) Pro-E
3) AMNET
4) CAD-CAM Boxford
5) Máquina de Electroerosión
6) Centro de Maquinado
7) Centro de Torneado
8) Maquina de Inyección de Plásticos
PERFIL DEL MAESTRO.
Que el profesor posea al menos una maestría en el área de Ingeniería Mecánica, Ingeniería de Control o Sistemas de Manufactura.