SISTEMAS CAD - CAMINGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

El diseño y fabricación con ayuda del computador, comúnmente llamado sistema CAD /CAM, (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturig), es una herramienta tecnológica que podría descomponerse en numerosas disciplinas pero que, normalmente abarca: diseño gráfico, manejo de bases de datos, fabricación, control numérico de máquinas herramientas, robótica y visión computadorizada

Muchos de los sistemas CAD/CAM en uso hoy en día están diseñados y pensados para automatizar funciones manuales, independientemente del tipo de función particular que desempeñen como: análisis ingenieril, diseño conceptual, dibujo, documentación o la programación de maquinaria de manufactura e inspección

Características de los sistemas CAD / CAM

2. El sistema debe estar en capacidad de colaborar en todos los procesos, desde el diseño conceptual al control numérico de las maquina herramientas

3. En la etapa del diseño conceptual, el sistema deberá facilitar una presentación efectiva del objeto diseñado.

1. El sistema debe ayudar al diseñador a realizar cualquier trabajo mediante relaciones mutuamente efectivas, es decir, el computador debe realizar aquellas tareas en las que es más eficiente que el operador humano

LIMITACIONES DEL SER HUMANO La actividad física segrega ácidos en los músculos, que limita su

funcionamiento, el diseño humano lo hace para preservar el órgano Labores repetitivas, desconcentran a las personas y terminan por hacerles perder la concentración y “conciencia” La utilización de modelos matemáticos es una actividad desgastante que se puede desarrollar solo por un cierto tiempo Las operaciones matemáticas como sistemas de ecuaciones diferenciales de abundantes ítems o matrices de alto grado, difícilmente pueden ser “hechas a mano”, sin correr el riesgo de cometer errores

Siempre nos acompaña la duda sobre un resultado, ¿será el correcto?

Los procesos de simulación, son limitados a valores de unas cuantas variables, tomadas en consideración por el diseñador

La experiencia en diseño y forma como responden los materiales no está disponible en libros.

LIMITACIONES DEL SER HUMANO La ciencia en su afán de explicar los fenómenos naturales,

desarrolla modelos interpretativos, “asunciones de ingeniería”, que permitan interpretar los fenómenos.

Tenemos una idea de la precisión y de la exactitud, pero difícilmente de su aplicación oportuna, los valores necesariamente son experimentales

En un fenómeno existe la influencia de variables externas, necesitamos conocer aquellas en las que su incidencia es más significativa, muchas veces esta incidencia nos está del todo clara: ejemplo, frecuencia natural y resonancia, fatiga mecánica, corrosión interior.

Dependencia tecnológica, el conocimiento está afuera, se expresa en otra lengua, es ajeno, hay que comprarlo, los complejos raciales y regionales tienen profunda incidencia en el desarrollo científico y tecnológico, se tiene aún hoy en día el mercado cautivo.

La propiedad intelectual es un tema no tratado en forma justa ni equitativa, mucho se nos exige, poco se nos reconoce.

Existen personas de altísima capacidad, los genios de la ciencia, tecnología y arte, que nacen uno por cada cien mil habitantes.

Procesos de Manufactura

El hombre desde su aparición sobre la superficie de la tierra, constantemente se ha visto forzado a adaptarse a las condiciones del medio ambiente, el anhelo de sobrevivir le ha impulsado al dominio las fuerzas de la naturaleza. Para alcanzarlo, ha debido aprender a construir y utilizar utensilios totalmente ajenos a él y a su condición humana.

La necesidad de alimentación desarrolló la agricultura, la inclemencia del medio ambiente impulsó la construcción, la protección de la familia, la posesión y conservación del suelo y demás pertenencias dio origen a las guerras, cada una de estas actividades demandó e hizo necesaria la creación de diversos implementos: arcos, flechas, palancas, planos inclinados, lanzas, etc., etc., son unos pocos ejemplos de la fecunda mente creativa del hombre antiguo.

ORÍGENES DE LA MANUFACTURA

Cuando aparecen las ciudades y con ellas los asentamientos humanos, las necesidades alimenticias, constructivas y de defensa, cambian de características radicalmente, todo debe producirse en mayor cantidad y en menor tiempo, aflora entonces el reconocimiento de las limitaciones del diseño humano, cabe mencionar que el principal incentivo para la elaboración de nuevos dispositivos, que puedan desarrollar mayores fuerzas y capacidades, así como su inserción en las actividades diarias, constituye una respuesta a las restricciones antes mencionadas.

Procesos de Manufactura

PRODUCIR:Consiste en dar forma, tamaño, propiedades físico mecánicas, químicas y otras propiedades necesarias a una porción de materia prima, de tal forma que ésta se convierta en producto o materia prima preparada

Procesos de Manufactura

PRODUCTOEs una opción elegible, viable y repetible que la oferta pone a la disposición de la demanda, para satisfacer una necesidad o atender un deseo a través de su uso o consumo (KOTLER 2001, pp 394)

MATERIA PRIMAEs una cantidad de materia extraída de la naturaleza a la que se transforma, por diversos procedimientos, para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.

* Las materias primas que ya han sido manufacturadas, pero que todavía no constituyen definitivamente un bien de consumo, sedenominan productos semielaborados, productos semiacabados o productos en proceso, o simplemente materiales.

Ejemplos: Materia prima: Mineral de hierro ( magnetita)Material: Varilla de hierro (acero)Materia prima: algodónMaterial: tela

Procesos de Manufactura MecánicaLos materiales en Ingeniería tienen características inherentes que permiten diferenciarlos unos de otros y aplicarlos según sea la conveniencia, por ejemplo si se quiere transmitir calor se prefiere al cobre frente al hierro. Se debe tomar en cuenta que un material puede tener diferentes comportamientos en los proceso de mecanización, entendiéndose este último en el campo de la ingeniería como: proceso que se realiza en una máquina para preparar la materia prima

MECANIZADO Es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones de conformación de piezas, mediante la eliminación de material, ya sea por arranque de viruta o por abrasión. También se lo conoce como conformado mecánico

FUNDICIÓN DEL ACERO

Procesos de Manufactura Mecánica

PROPIEDADES MECÁNICAS:Se refieren al comportamiento de los materiales frente a la aplicación de cargas externas, entre las principales se tienen:

ELASTICIDAD:PLASTICIDAD:RESISTENCIA A LA FLUENCIA:RESISTENCIA A LA TRACCIÓN:RESISTENCIA A LA TORSIÓNRESISTENCIA A LA FATIGA:DUREZA:FRAGILIDAD:TENACIDAD:RESILIENCIA:

PROPIEDADES FÍSICAS:Se refieren al comportamiento de los materiales frente a condiciones externas como: calor, electricidad, magnetismo, radiación, etc.

PROBETA NORMALIZADA PARA ENSAYOS MECÁNICOS

CURVA ESFUERZO DEFORMACIÓN

Procesos de Manufactura Mecánica

TorneadoFresadoCepillado

PROCESOS CON ARRANQUE DE VIRUTA

TORNEADO:Proceso de fabricación con arranque de viruta en el que la pieza gira y la herramienta se desplaza axialmente, a una distancia constante de eje de simetría de la pieza

TORNEADOVelocidad del giro del piezaMaterial de la piezaMaterial de la cuchillaTamaño de la piezaVelocidad de avance de la cuchillaDistancia de penetraciónElevación de temperatura en la cuchilla y piezaPresión entre pieza y cuchillaAcabado superficialTipo de enfriamiento

Parámetros principales del torneado

MATERIALES PARA HERRAMIENTAS DE CORTE

 

Existe una variedad bastante amplia de materiales para cuchillas de

corte, la selección del material apropiado depende de diversos factores

como: la máquina a ser utilizada, el material de la pieza que se va a

tallar, los requerimientos de producción, costo, terminado superficial y

precisión requeridas.

Generalmente una cuchilla de corte tiene tres características que

presentar:

Dureza en calienteResistencia al impacto o resistencia mecánica al choqueResistencia al desgaste

MATERIALES PARA CUCHILLAS DE CORTE

PROCESOS DE FABRICACIÓNLos procesos de fabricación generalmente se clasifican de acuerdo con su tamaño y grado de mecanizaciónDE ACUERDO AL TAMAÑO:

Producción marginal: caracterizada por ser manual con poco parque industrial, mano de obra no especializada, poca organización empresarial y reducido tamaño

Producción local: