DIRE DIRECC CCII N GENE GENERA RAL L DE EDUC EDUCAC ACII N SUPE SUPERI RIOR OR TEC TECNO NOL L GICA GICA INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC DEPARTAMENTO: METAL-MECÁNICA METAL-MECÁNICA
1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Carrera : Clave de la asignatura : SATCA1:
Sistemas Integrados de Manufactura Ingeniería Electromecánica AID-1204 2 – 3 – 5
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Sistema de Asignación y T ransferencia de Créditos Académicos
2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Electromecánico, la capacidad de analizar, comprender y seleccionar diferentes sistemas integrados de manufactura por computadora, para la implementación de procesos automatizados de manufactura empleados en los sectores productivos y de servicio, involucrando programas de computación para ofrecer una confiabilidad en los procesos de fabricación. El contenido de esta signatura le permite formar competencias al profesionista sobre la selección, implementación, diseño y evaluación de un sistema integrado de manufactura; así como el utilizar los equipos de un sistema flexible de manufactura auxiliadas por computadora mediante el manejo del propio software y hardware, desarrollando habilidades de pensamiento por medio del análisis, síntesis y selección de los elementos de los diversos componentes que le permitan desarrollar y evaluar un sistema integrado de manufactura. Sistemas Integrados de Manufactura requiere de competencias adquiridas en las asignaturas de dibujo electromecánico, dibujo asistido por computadora, mecánica de materiales, tecnología de los materiales, metrología, maquinas herramientas y procesos de fabricación.
Intención didáctica Se organiza el temario en cinco unidades, de las cuales cada una de ellas maneja informaciónconceptual informaciónconcep tual y aplicación de los sistemas integrados de manufactura. En la primera unidad se abordan los conceptos básicos de la manufactura integrada por computadora su tecnología, así como su justificación y características del diseño flexible de manufactura. ________________________________________________________________________ ____________________________________ _________________________________________________ _____________ RETÍCULA I EM E-2010-2 E-2010-210 10
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La segunda unidad aplica los principios básicos para la programación mediante el control numérico, así como el procedimiento para su elaboración y programación, además de sus distintas modalidades de funcionamiento. En la tercera unidad se abordan los conceptos básicos de grupos tecnológicos, clasificación, características e importancia de cada uno de ellos. La cuarta unidad se inicia analizando los diferentes sistemas CAM, para seleccionar el más adecuado, dependiendo de las necesidades de diseño. Una vez seleccionado el sistema, se abordan los comandos CAM, formatos de conversión y se obtienen los programas CNC utilizando los archivos CAD. En la quinta unidad se analizan los diferentes tipos de robots industriales, para tener un panorama más amplio de su aplicación en los sistemas de manipulación, transporte y soldadura, así como su programación y simulación. Parte de las actividades sugeridas tienen como finalidad principal que el estudiante se vuelva un profesional analítico-selectivo – activo, con la capacidad de reconocer en su región nichos importantes de mercado en un entorno nacional cambiante. Algunas de estas actividades incluyen la discusión de las conferencias didácticas en mesas de debate o en equipos de trabajo, comparando la información recibida con la obtenida a través de investigaciones de campo y documentales. La asignatura está conformada de forma que permite al docente ejecutar su papel de guía de trabajo, facilitador de fuentes de información y proveedor de estrategias de solución, mientras que el estudiante le permite trabajar con libertad y asertividad su creatividad y capacidad propositiva en la búsqueda de soluciones viables.
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas: Competencias genéricas:
Analizara, comprenderá y seleccionara los diferentes Sistemas integrados utilizados en la manufactura por computadora,
Competencias instrumentales:
Capacidad de análisis y selección Capacidad de organizar y planificar Comunicación oral y escrita
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Elaborará programas de NC a través de la computadora.
Clasificara los diferentes grupos tecnológicos empleados en la manufactura integrada por computadora. Analizara y clasificara los diferentes tipos de robots industriales en base a su aplicación. Seleccionara el sistema CAM más adecuado de acuerdo al diseño. Simulara mediante programación de control numérico el maquinado de piezas.
Habilidades básicas de manejo de herramientas de computo. Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas Solución de problemas. Toma de decisiones
Competencias interpersonales
Capacidad crítica y autocrítica Trabajo en equipo Habilidades interpersonales
Competencias sistémicas
Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. Habilidades de investigación. Capacidad de aprender. Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad). Habilidad para trabajar en forma autónoma. Búsqueda del logro
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de Participantes elaboración o revisión Revisión del 17 de abril 2012 en Zacatepec de Hidalgo, Morelos.
Academia de Ingeniería Electromecánica del Instituto Tecnológico de Zacatepec
Observaciones (Cambios y justificación) Establecer la nueva especialidad de Aplicaciones Industriales
5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO El alumno analizará, comprenderá y seleccionara los sistemas integrados de manufactura por computadora, las máquinas de control numérico y los robots industriales manipuladores y soldadores.
6.- COMPETENCIAS PREVIAS Competencias profesionales a desarrollar/ promover: Definir los conceptos de manufactura, sistema de manufactura y automatización. Describir los diversos elementos componentes de la manufactura, así como las áreas de trabajo para los diferentes sistemas de fabricación. Analizar los diversos factores que intervienen en el mecanizado de superficies, a través de las herramientas de corte en manufactura. Describir las diversas máquinas-herramientas de control numérico, así como los comandos de operación y programación para estas máquinas. _____________________________________________________________________________________ 3
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Establecer los diversos elementos manipuladores robóticos y realizar la programación de los comandos de operación y del sistema, para un robot alimentador de partes en una máquina. Plantear las condiciones necesarias para la implementación de sistemas flexibles de manufactura; así como realizar una descripción detallada de sus elementos integrantes. Realizar la programación computarizada de los equipos a través de ejercicios prácticos ejecutados, de forma individual y grupal. Favorecer las habilidades de comunicación y de integración en equipos de trabajo Promover y fortalecer la identidad del estudiante como agente de cambio para el desarrollo de proyectos que solucionen los problemas organizacionales
7.- TEMARIO UNIDA D
I
II
III
IV
V
TEMA:
SUBTEMA:
1.1 Definición de proceso de manufactura. 1.2 Pros y contras de la automatización. 1.3 Sistemas integrados por computadora Fundamentos del CIM 1.4 Tecnología CIM 1.5 Justificación económica de la automatización de la manufactura 1.6 Características del DFM 2.1 Observaciones generales. 2.2 Modalidades de funcionamiento. 2.3 Elaboración de programa de NC, funciones G y M Control numérico direcciones y parámetros. 2.4 Selección de herramientas. 2.5 Elaboración de NC a través de la computadora 3.1 Características de la tecnología de grupos. 3.2 Importancia de los grupos tecnológicos en la Grupos tecnológicos industria manufacturera. 3.3 Sistemas de clasificación. 3.4 Aplicación de TG 4.1 Comandos CAM. 4.2 Formatos de conversión. Sistemas CAM 4.3 Programas CNC utilizando los archivos de CAD. 5.1 Características generales de los robots industriales 5.2 Elementos constructivos de los manipuladores Robots industriales industriales. 5.3 Aplicaciones industriales. 5.3.1 Programación y simulación.
8.- SUGERENCIAS DIDACTICAS
Exposición de los temas por parte del maestro, aplicación del tema expuesto, trabajos de investigación que sustenten la teoría.
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Exposición de temas por parte de los alumnos. Realización de prácticas. Uso de videos ilustrativos del tema. Análisis de casos y lecturas de apoyo a los temas.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACION Para la evaluación del alumno se propone un sistema que tome en cuenta elementos teórico prácticos, por lo que se sugiere:
Tareas de investigación de temas. Aplicación de exámenes de conocimientos. Evaluación de las prácticas desarrolladas por los alumnos. Prácticas y trabajos extra clase.
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE UNIDAD 1: FUNDAMENTOS DEL CIM Competencia específica a desarrollar
Definir los conceptos manufactura, sistemas manufactura y automatización.
de de
Describir los diversos elementos componentes de la manufactura, así como las áreas de trabajo para los diferentes sistemas de fabricación.
Actividades de aprendizaje Realizar un resumen de la automatización y analizar la cronología de los diversos fenómenos de la automatización hasta nuestros días.
Realizar un resumen de la Investigación del desarrollo de las técnicas CIM. Realizar una discusión grupal y entregar resumen de los pasos importantes de la automatización flexibles en la manufactura.
UNIDAD 2: CONTROL NUMERICO Competencia específica a desarrollar
Describir las diversas máquinasherramientas de control numérico, así como los comandos de operación y programación para estas máquinas. Plantear los conceptos importantes que se encuentran involucrados en el uso de las técnicas de control numérico. Analizar los diversos factores que
Actividades de aprendizaje Desarrollar un proyecto para maquinar una pieza en Torno y otra en fresadora.
Simular el maquinado de una pieza factible en un Torno y otra en fresadora utilizando programación de control numérico. Generar planos mecánicos de las piezas a maquinar y utilizar los dibujos de las piezas.
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intervienen en el mecanizado de superficies, a través de las herramientas de corte en toda manufactura.
Cambiar a Control Numérico los programas simulados y aceptados en Torno y fresadora, y ejecutar los programas desarrollados. Procedimientos para cero maquina en Torno y fresadora.
UNIDAD 3: GRUPOS TECNOLOGICOS Competencia específica a desarrollar Actividades de aprendizaje Describir las características de los Realizar un resumen de la grupos tecnológicos. Investigación de las características de los grupos tecnológicos. Describir la importancia de los grupos tecnológicos en la industria Realizar una discusión grupal y manufacturera. entregar resumen de las tendencias en la Clasificar los grupos tecnológicos. manufactura apoyada por los grupos tecnológicos.
UNIDAD 4: SISTEMAS CAM Competencia específica a desarrollar
Describir las diversos sistemas CAM de control numérico, así como los comandos de operación y programación para estos sistemas.
Actividades de aprendizaje Dibujar una pieza factible de maquinar en un Torno y otra en fresadora utilizando software de CAD/CAM.
Generar planos mecánicos de las piezas a maquinar y utilizar los dibujos de las piezas. Cambiar a Control Numérico los programas simulados y aceptados.
UNIDAD 5: ROBOTS INDUSTRIALES Competencia específica a desarrollar Actividades de aprendizaje Establecer los diversos elementos Diseñar un programa para simular las manipuladores robóticos y realizar la trayectorias de un brazo manipulador programación de las trayectorias de robótico en matlab. un robot.
11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. KRAR/ CHECK, “Tecnologia de las Maquinas -herramienta”, Editorial Prentice Hall. _____________________________________________________________________________________ RETÍCULA I EM E-2010-210
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2. MUNDO ELECTRONICO “Sistemas CAD/CAM/CAE”, Editorial Alfaomega 3. GONZALEZ NUÑEZ, “ El Control Numerico en las maquinas- herramienta”,Editorial CECSA 4. HORTA SANTOS, “Tecnicas de Automacion Industrial” Editorial Limusa 5. GROOVER, “Robotica Industrial”,Editorial McGraw Hill 6. IÑIGO/VIDAL, “Robots Industriales Manipuladores”,Editorial Alfaome ga 7. CRUZ, F., Sistemas de Fabricacion de Maquinas Automatizadas”,Editorial Alfaomega 8. GROOVER, “Fundamentos de Manufactura Moderna”, Editorial McGraw Hill 9. John J. Craig,“Robotica”,Editorial Pearson/Prentice Hall 10. Rafael Iñigo Madrigal/Enric Vidal Idia rte “Robots Industriales Manipuladores” Editorial Alfaomega 11. Fernando Reyes Cortes, “Matlab aplicado a robotica y mecatronica”, Editorial Alfaomega 12. Cruz Teruel Francisco,“Programación y Control Numerico”, Editorial Alfaomega
12.- PRACTICAS PROPUESTAS
Diseñar un programa para aplicar comandos de cero maquina (home). Procedimientos para cero maquina en Torno y Fresadora. Procedimientos para hacer la compensación de herramientas en el Torno y Fresadora. Desarrollar un proyecto para maquinar una pieza en Torno y otra en Fresadora. Dibujar una pieza factible de maquinar en un Torno y otra en Fresadora utilizando software de CAD/CAM. Generar planos mecánicos de las piezas a maquinar y utilizar los dibujos de las piezas, asignando herramientas y parámetros de maquinados para simular su maquinado en computadora. Cambiar a Control Numérico los programas simulados y aceptados, editándolos en postprocesador CAD/CAM. Simular las trayectorias de un brazo manipulador robótico en matlab.
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