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

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 mismas



Exámenes

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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 RENDIMIENTO

CAPÍTULO 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

CAPÍTULO 2.1 Introducción a los procesos abrasivos

2.1.1 Naturaleza de los procesos abrasivos

2.1.2 Aplicaciones y características generales

2.1.3 Principales procesos

CAPÍTULO 2.2 Descripción del proceso y herramientas de rectificado

2.2.1 Comparación con los procesos de mecanizado

2.2.2 La analogía del microfresado

2.2.3 Muelas de rectificado



CAPÍTULO 2.3 Procesos y máquinas de rectificado

2.3.1 Rectificado plano

2.3.2 Rectificado cilíndrico

2.3.3 Rectificado sin centros

2.3.4 Otros procesos: afilado de herramientas

CAPÍTULO 2.4 Fuerzas y energía

2.4.1 Dimensiones de la viruta

2.4.2 Fuerzas y potencia

2.4.3 Energía específica de rectificado

CAPÍTULO 2.5 Mecánica del contacto muela-pieza

2.5.1 La longitud real de contacto

2.5.2 Contacto elástico entre cuerpos no rugosos

2.5.3 Influencia de la topografía superficial de la muela

2.5.4 Medición de la longitud de contacto

CAPÍTULO 2.6 Aspectos térmicos

2.6.1 Daños de origen térmico en el rectificado

2.6.2 Calor conducido y temperaturas en la pieza

2.6.3 Cálculo de temperaturas

2.6.4 Medición experimental de temperaturas

CAPÍTULO 2.7 Otros procesos abrasivos

2.6.1 Lapeado

2.6.2 Pulido

2.6.3 Bruñido

TEMA 3. MÉTODOS DE MECANIZADO NO CONVENCIONAL

CAPÍTULO 3.1: Introducción a los métodos no convencionales en la industria

3.1.1 Necesidades industriales

3.1.2 Clasificación de los métodos no convencionales

3.1.3 Situación de los métodos no convencionales en la industria

3.1.4 Análisis comparativo entre los procesos no convencionales

3.1.5 Ejemplos industriales de métodos no convencionales

CAPÍTULO 3.2: Electroerosión

3.2.1 Introducción

3.2.2 Fenómeno de la descarga

3.2.3 Parámetros de erosión

3.2.4 Electroerosión por penetración

3.2.5 Electroerosión por hilo

3.2.6 Máquinas de electroerosión

CAPÍTULO 3.3: Mecanizado químico y electroquímico

3.3.1 Introducción

3.3.2 Proceso de mecanizado químico

3.3.3 Proceso de mecanizado electroquímico

3.3.4 Integridad superficial

3.3.5 Comparativa con otros procesos

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: Aporte por láser y tratamientos superficiales con láser

4.4.1 Introducción

4.4.2 Equipamiento para operaciones de aporte por láser

4.4.3 Parámetros del proceso de aporte por láser

4.4.4 Ejemplos industriales

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 eGela

Bibliografía básica

Mecanizado de alto rendimiento: procesos de arranque, López de Lacalle, L.N., Sánchez, J.A., Lamikiz, A., Ediciones Técnicas Izaro, 2004, ISBN: 84-609-1380-5

ASM 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, 1989



Manufacturing 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 CIRP



International 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/EHU



https://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.