Materia
Mecanizado de alto rendimiento
Datos generales de la materia
- Modalidad
- Presencial
- Idioma
- Castellano
Descripción y contextualización de la asignatura
La asignatura se centra en los principios incluidos bajo el término "Mecanizado de alto rendimiento". Estos son tres, la búsqueda de una elevada productividad mediante la maximización de las capacidades de los procesos y la reducción de tiempo muertos, la mejora de la precisión dimensional y acabado superficial, y la ecoeficiencia del proceso. La signatura se divide así en tres grandes bloques: Un primer bloque dedicado al mecanizado donde se abordan las principales herramientas, máquinas-herramienta utilizadas, elementos auxiliares, etc. orientados a cada tipo de material de pieza. En segundo lugar se abordan procesos de alta precisión como son los procesos abrasivos o la electroerosión, con el objeto de comprender las bases de estos procesos y sus aplicaciones industriales. Por último se abordan los procesos no convencionales, profundizando en aquellos procesos que utilizan un láser como fuente de calor. De la misma manera, se estudian las bases de estos procesos y sus aplicaciones en componentes mecánicos.Tema 1. Mecanizado de alto rendimiento
Tema 2. Mecanizado de precisión
Tema 3. Métodos de mecanizado no convencional
Tema 4. Aplicaciones láser en la industria
Profesorado
Nombre | Institución | Categoría | Doctor/a | Perfil docente | Área | |
---|---|---|---|---|---|---|
GODINO FERNANDEZ, LEIRE | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Ayudante Doctor | Doctora | Bilingüe | Ingeniería Mecánica | leire.godino@ehu.eus |
GONZALEZ BARRIO, HAIZEA | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Adjunto (Ayudante Doctor/A) | Doctora | Bilingüe | Ingeniería Mecánica | haizea.gonzalez@ehu.eus |
LAMIKIZ MENTXAKA, AITZOL | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Catedratico De Universidad | Doctor | No bilingüe | Ingeniería de los Procesos de Fabricación | aitzol.lamikiz@ehu.eus |
LOPEZ DE LA CALLE MARCAIDE, LUIS NORBERTO | Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea | Profesorado Catedratico De Universidad | Doctor | No bilingüe | Ingeniería Mecánica | norberto.lzlacalle@ehu.eus |
Competencias
Denominación | Peso |
---|---|
Conocimientos de los procesos de mecanizado a alta velocidad y rendimiento | 15.0 % |
Conocimientos de los procesos de mecanizado de tipo abrasivo | 15.0 % |
Conocimientos de los procesos de fabricación no convencionales | 15.0 % |
Conocimientos de las bases de aplicación del láser en procesos industriales | 15.0 % |
Conocer las máquinas actuales que llevan a cabo los procesos de mecanizado y su previsible evolución | 15.0 % |
Ser capaz de definir un proceso de mecanizado en función de los requisitos de tiempo de proceso, calidad de pieza y coste | 15.0 % |
Ser capaz de plantear opciones de mejora de sistemas de fabricación por mecanizado | 10.0 % |
Tipos de docencia
Tipo | Horas presenciales | Horas no presenciales | Horas totales |
---|---|---|---|
Magistral | 42 | 63 | 105 |
P. de Aula | 10 | 15 | 25 |
Taller Ind. | 8 | 12 | 20 |
Actividades formativas
Denominación | Horas | Porcentaje de presencialidad |
---|---|---|
Clases expositivas | 30.0 | 100 % |
Ejercicios | 10.0 | 100 % |
Talleres de aplicación | 50.0 | 40 % |
Trabajo Personal del Alumno/a | 60.0 | 0 % |
Sistemas de evaluación
Denominación | Ponderación mínima | Ponderación máxima |
---|---|---|
Examen escrito | 50.0 % | 80.0 % |
Exposiciones | 20.0 % | 20.0 % |
Preguntas a desarrollar | 0.0 % | 10.0 % |
Trabajos Prácticos | 0.0 % | 20.0 % |
Resultados del aprendizaje de la asignatura
Proyectar y diseñar procesos de mecanizado a alta velocidad y rendimientoProyectar y diseñar procesos de mecanizado de tipo abrasivo
Proyectar y diseñar procesos de fabricación no convencionales
Proyectar y diseñar bases de aplicación del láser en procesos industriales
Conocer las máquinas actuales que llevan a cabo los procesos de mecanizado y su previsible evolución
Ser capaz de plantear opciones de mejora de sistemas de fabricación por mecanizado
Ser capaz de diferenciar los principales elementos y conocer su función en máquinas herramienta actuales.
Ser capaz de dimensionar un proceso y optimizarlo en función de datos del proceso, material y herramienta.
Conocer los mecanismos de corte de procesos de mecanizado convencional, abrasivo y no convencional.
Ser capaz de establecer las principales leyes que rigen los procesos de mecanizado por arranque de viruta.
Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia
La evaluación se realizará mediante la combinación de exámenes y actividades formativas de forma continua a lo largo del curso. La nota final de la asignatura será la suma de los puntos obtenidos en las mismasExámenes
------------
Peso: 50%
Exámenes que recogen los diferentes temas que aborda la asignatura.
Actividades Formativas
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Peso: 50% puntos
Consiste en la presentación de trabajos en grupo de las actividades formativas planteadas: Trabajo en grupo de mecanizado de precisión, caso de estudio de fabricación de un componente mediante láser e informe de prácticas de mecanizado.
Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia
La evaluación se realizará empleando la misma metodología y criterios descritos en la convocatoria ordinaria.Temario
TEMA 1 MECANIZADO DE ALTO RENDIMIENTOCAPÍTULO 1.1 El proceso físico del mecanizado
1.1.1 El proceso viscoelástico y naturaleza
1.1.2 Magnitudes fundamentales, parámetros de corte
1.1.3 Operaciones de mecanizado: procesos, herramientas y parámetros
CAPÍTULO 1.2: Modelización del proceso
1.2.1 Modelos analíticos
1.2.2 Modelos de elementos finitos
1.2.2 Modelos mecanísticos
CAPÍTULO 1.3: Ensayos y experimentación
1.3.1 Herramientas para mecanizado avanzado
1.3.2 Técnicas de experimentación, medida de fuerza y temperatura
1.3.2 Selección de herramientas de corte
CAPÍTULO 1.4: Concepto de mecanizado de alto rendimiento
1.4.1 Mecanizado a alta velocidad y otros tipos
1.4.2 Las máquinas herramienta
1.4.3 Técnicas de refrigeración MQL, y otras
CAPÍTULO 1.5: Mecanizado de aceros y fundiciones
1.5.1 Mecanizado de aceros: aceros de fácil maquinabilidad
1.5.2 Mecanizado de moldes y aceros templados
1.5.3 Mecanizado de fundiciones
1.5.4 El sector de automoción
CAPÍTULO 1.6: Mecanizado de aleaciones aeronáuticas
1.6.1 Mecanizado de aleaciones de titanio
1.5.2 Mecanizado de superaleaciones
1.5.3 Mecanizado de piezas en Al
CAPÍTULO 1.7
1.7.1 Prácticas de taller en mecanizado
1.2.2 Prácticas medida de desgaste de herramienta
TEMA 2 MECANIZADO DE PRECISIÓN: PROCESO DE RECTIFICADO
CAPÍTULO 2.1 Introducción a los procesos abrasivos
2.1.1 Introducción
2.1.2 Comparativa con otros procesos de mecanizado
CAPÍTULO 2.2 Muelas de rectificado
2.2.1 Generalidades
2.2.2 Material abrasivo
2.2.3 Tamaño de grano
2.2.4 Dureza de la muela
2.2.5 Estructura de la muela
2.2.6 Aglomerante
2.2.7 Especificación estándar de las muelas convencionales
2.2.8 Muelas Superabrasivas
2.2.9 ¿Puede la alúmina reemplazar algunas aplicaciones de CBN?
2.2.10 Aplicaciones de CreepFeed
CAPÍTULO 2.3 Procesos y parámetros
2.3.1 Rectificado plano
2.3.2 Rectificado cilíndrico
CAPÍTULO 2.4 Desgaste y diamantado
2.4.1 Desgaste de muelas abrasivas
2.4.2 Diamantado. Fundamentos
2.4.3 Diamantado estático
2.4.4 Diamantado rotativo
CAPÍTULO 2.5 Dimensiones de viruta y energía específica
2.5.1 Longitud de contacto y espesor de viruta.
2.5.2 Agresividad.
2.5.3 Rugosidad teórica.
2.5.4 Fuerzas y energía específica de rectificado.
2.5.5 Longitud de contacto real.
CAPÍTULO 2.6 Aspectos térmicos del rectificado
2.6.1 Introducción
2.6.2 Detección del daño de origen térmico
2.6.3 Interacción muela-pieza
2.6.4 Cálculo de temperaturas en rectificado
2.6.5 Aproximación industrial
CAPÍTULO 2.7 Monitorización del proceso de rectificado
2.7.1 Introducción
2.7.2 Medición de potencia
2.7.3 Medición de fuerza
2.7.4 Medición de temperaturas
2.7.5 Medición del desgaste de muela
CAPÍTULO 2.8 Máquinas y procesos especiales
2.8.1 Fabricación de herramientas de corte
2.8.2 Engranajes
TEMA 3 MECANIZADO DE PRECISIÓN: ELECTROEROSIÓN
CAPÍTULO 3.1: Fundamentos básicos de EDM
3.1.1 Fundamentos del proceso
3.1.2 Electroerosión por hilo
3.1.3 Electroerosión por penetración
CAPÍTULO 3.2: Acabado e integridad superficial en EDM
3.2.1 Acabado superficial
3.2.2 Daño superficial inducido por EDM
3.2.3 Influencia en la vida a fatiga
CAPÍTULO 3.3: EDM en Materiales avanzados
3.3.1 EDM en materiales aeronáuticos
3.3.2 EDM en materiales cerámicos
CAPÍTULO 3.4: Otros procesos no convencionales para corte
3.4.1 Corte por plasma
3.4.2 Corte por combustión - Oxyfuel
3.4.3 Corte por agua
3.4.4 Selección del proceso de corte óptimo: Comparativa de procesos.
TEMA 4. APLICACIONES LÁSER EN LA INDUSTRIA
CAPÍTULO 4.1: Procesos láser en la industria
4.1.1 Introducción al láser en la industria
4.1.2 Tipos de láser industriales
4.1.3 Parámetros fundamentales del haz láser
4.1.4 Parámetros para la evaluación de la calidad de un haz láser
4.1.5 Seguridad en instalaciones láser
CAPÍTULO 4.2: Corte por láser
4.2.1 Introducción al proceso de corte
4.2.2 Principales parámetros de corte
4.2.3 Variantes del proceso: Corte térmico y por combustión
4.2.4 Máquinas de corte por láser
4.2.5 Aplicaciones industriales
4.2.6 Comparativa del proceso de corte láser con otros procesos de corte.
CAPÍTULO 4.3: Soldadura por láser
4.3.1 Introducción al proceso de soldadura
4.3.2 Principales parámetros de proceso de soldadura
4.3.3 Máquinas de soldadura por láser
4.3.4 Aplicaciones industriales
4.3.5 Comparativa del proceso de soldadura láser con otros procesos de soldadura.
CAPÍTULO 4.4: Fabricación Aditiva metálica y tratamientos superficiales con láser
4.4.1 Introducción a la Fabricación Aditiva Metálica
4.4.2 Proceso Laser Powder Bed Fusión
4.4.3 Proceso Laser Direct Energy Deposition
4.4.4 Ejemplos industriales de Fabricación Aditiva Metálica
4.4.5 Temple por láser y tratamiento superficial
Bibliografía
Materiales de uso obligatorio
Organización Docente, Apuntes de la Asignatura, Fichas Prácticas e información general disponible gratuitamente en la plataforma eGelaBibliografía básica
Mecanizado de alto rendimiento: procesos de arranque, López de Lacalle, L.N., Sánchez, J.A., Lamikiz, A., Ediciones Técnicas Izaro, 2004, ISBN: 84-609-1380-5ASM handbook vol 15: Machining, varios autores, 2006
Metal Cutting.Trent, Trent,E.M. y P.K. Wright, Butterworth Heinemann, 2000
Fundamentals of machining and machine tools, Boothroyd, G., Knight, W.A., Marcel Dekker, 1989
Wire EDM Handbook, Sommer, Ed. Advance Publishing, 2000
Grinding Technology, Malkin, Ed. Ellis Horwood, 1989
Laser Cladding; Toyserkani, E.; Khajepour, A.; Corbin, S.; CRC Press, 2005
Laser Material Procesing ¿ 3ª Ed; Steen, W.M.; Springer, 2003
Bibliografía de profundización
Mechanics of machining, Oxley, P.L.B., Ellis Horwood Limited, 1989Manufacturing automation, Altintas, Y., Cambridge University Press, 2000
Metal cutting mechanics, Astakhov V.K., CRC Press, 1999
The machining of Metals, Armarego y Brown, Prentice Hall, 1969
Tribology of abrasive machining processes, Marinescu, Rowe, Dimitrov, Inasaki, Ed. William-Andrew, 2004
Tribology. Friction and wear of engineering materials, Hutchings, Ed. Butterworth-Heinemann, 2001
Principles of abrasive processing, Shaw, Ed. Oxford Science Publ., 1999
The EDM Handbook, Guitrau, Ed. Hanser-Gardner, 1997
CO2 Laser Cutting; Powell, J.; Springer, 1998
Fascination of Sheet Metal, Editado por Trumpf, 2006
Introduction to Industrial laser Material Processing, Editado por ROFIN-BAASEL, 2003
Laser Cutting Guide for Manufacturing; Caristan, C. L.; SME, 2004
Revistas
Annals of the CIRPInternational Journal of Machine Tools and Manufacture
International Journal of Advanced Manufacturing Technologies
Manufacturing Science and Engineering, Trans of the ASME
Machining Science and Technology
Journal of Material Processing Technology
International Journal of Machinning and Machinability of materials
Proc. of the Institution of Mechanical Engineers, part B Manufacture
International Journal of Electrical Machining
Proceedings of the International Symposium on Electro Machining
Optics and Laser in Engineering
Enlaces
www.ehu.es/manufacturing, Página web del grupo de fabricación de alto rendimiento de la UPV/EHUhttps://www.ehu.eus/es/web/CFAA/home, Página web del Centro de Fabricación Avanzada en Aeronáutica
www.edmtt.com, Página web dedicada a la electroerosión en general
www.edm-europe.com, Página web sobre fabricantes, usuarios y aplicaciones de la electroerosión
www.wireedmworld.com, Página web dedicada a la electroerosión por hilo
www.lasers.org.uk, Página web del Grupo Láser de la Universidad de Liverpool.