Profesorado

Antonio Illana Martos

Objetivos

Descripción y objetivos

En esta asignatura se estudian las máquinas desde una perspectiva
integral. Ello abarca los procesos de fabricación (de elementos y
productos semielaborados); el cálculo, diseño y ensayo de máquinas; y el control
de calidad en la manufactura.


Conocimientos Previos

Los objetivos descritos son muy ambiciosos. Para poder cubrirlos en el
tiempo disponible es necesario partir de una buena base, la cual se adquiere en
las asignaturas:

-  “Elasticidad y Resistencia de Materiales” (2º I.T.I. - Mecánica)
-  “Tecnología de Materiales” (2º ciclo I.I. - 1er cuatrimestre)
-  “Ing. Mecánica” y “Teoría de Mecanismos y Máq.”  (I.T.I. -
Mecánica)

Se debe remarcar la necesidad de una buena formación previa en Resistencia de
Materiales, a fin de poder seguir con provecho esta asignatura.

Programa

Contenido General del Programa

Se pueden distinguir en la asignatura dos grandes bloques. El diseño y cálculo
de elementos mecánicos se trata en los temas 2, 3, 4, 5, 6 y 14. El segundo
bloque trata sobre tecnologías de fabricación, en los temas 7, 8, 9, 10, 11, 12,
13 y 15.


Temas

Tema 1   Introducción.
Tema 2   Reglas de diseño.
Tema 3   Transmisión de potencia. Rozamiento en seco.
Tema 4   Esfuerzo, tensión y deformación.
Tema 5   Criterios de deformación y diseño por resistencia estática.
Tema 6   Diseño por resistencia a la fatiga. Diseño de árboles.
Tema 7   Deformación plástica I. Forja y laminación.
Tema 8   Deformación plástica II. Extrusión y trefilado.
Tema 9   Deformación plástica III. Chapa.
Tema 10   Conformado por eliminación de material I. Fundamentos y análisis.
Tema 11   Conformado por eliminación de material II. Aspectos Tecnológicos.
Tema 12   Elementos de máquinas.
Tema 13   Automatización.
Tema 14   Metrotecnia
Tema 15  Técnicas de Control de Calidad.


Programa desarrollado


Tema 1.  Introducción.
1.1.  Procesos básicos de fabricación.
1.2.  Evolución histórica.
1.3.  Conceptos básicos sobre máquinas y mecanismos.
1.4.  Aplicaciones cinemáticas de mecanismos.
1.5.  Ejemplos.

Tema 2.  Reglas de diseño
2.1.  El proceso de diseño.
2.2.  Consideraciones en el diseño.
2.3.  El diseño y la fabricación.
2.4.  Materiales y sus propiedades mecánicas.
2.5.  Diseño equilibrado y confiabilidad.

Tema 3.  Transmisión de potencia. Rozamiento en seco.
3.1.  Motores y medios de impulsión.
3.2.  Curvas de par motor y par resistente.
3.3.  Trabajo, par y movimiento en máquinas.
3.4.  Frenos y embragues de zapata.
3.5.  Transmisión por correas. Frenos de cinta.
3.6.  Volantes. Dimensionado del volante.
3.7.  Otros tipos de transmisión.

Tema 4.  Esfuerzo, tensión y deformación.
4.1.  Esfuerzos y tensiones.
4.2.  Análisis de momentos no coplanares.
4.3.  Tensiones en uniones soldadas y atornilladas.
4.4.  Cargas térmicas.
4.5.  Esfuerzos de Hertz.
4.6.  Pandeo.
4.7.  Deformación.

Tema 5.  Criterios de deformación y diseño por resistencia estática.
5.1.  Criterios de deformación.
5.2.  Trabajo de deformación.
5.3.  Teorías de falla para materiales frágiles.
5.4.  Valores de resistencia estática.
5.5.  Tensiones residuales y pretensado.

Tema 6.  Diseño por resistencia a la fatiga. Diseño de árboles.
6.1.  Falla por fatiga.
6.2.  Resistencia a la fatiga.
6.3.  Modificación de la resistencia a la fatiga.
6.4.  Concentración de tensiones.
6.5.  Márgenes y factores de seguridad. Cálculo.
6.6.  Tensiones fluctuantes.
6.7.  Dimensionado de árboles. Ejemplos de cálculo.
6.8.  Morfología y diseño del árbol.

Tema 7.  Deformación plástica I. Forja y laminación.
7.1.  Introducción.
7.2.  Forja.
7.3.  Laminación.

Tema 8.  Deformación plástica II. Extrusión y trefilado.
8.1.  Extrusión.
8.2.  Trefilado. Fabricación de tubos.
8.3.  Estampado.

Tema 9.  Deformación plástica III. Chapa.
9.1.  Corte.
9.2.  Doblado.
9.3.  Estirado.
9.4.  Embutición profunda.

Tema 10.  Conformado por eliminación de material I. Fundamentos y análisis.
10.1.  Introducción.
10.2.  Conceptos básicos.
10.3.  Formación de la viruta.
10.4.  Modelos de corte.
10.5.  Herramientas de corte.

Tema 11.  Conformado por eliminación de material II. Aspectos tecnológicos.
11.1.  Torneado.
11.2.  Fresado.
11.3.  Taladrado.
11.4.  Mandrinado.
11.5.  Máquinas rectilíneas.
11.6.  Rectificado.
11.7.  Otros procesos.

Tema 12.  Elementos de máquinas.
12.1.  Lubricación.
12.2.  Levas.
12.3.  Engranajes.
12.4.  Rodamientos y cojinetes.
12.5.  Pernos.
12.6.  Resortes.

Tema 13.  Automatización.
13.1.  Tecnología de grupos y fabricación flexible.
13.2.  Elaboración rápida de prototipos.
13.3.  Control numérico.
13.4.  Robots industriales.

Tema 14.  Metrología.
14.1.  Principios de medición.
14.2.  Instrumentos convencionales.
14.3.  Mediciones de superficies.
14.4.  Tecnologías avanzadas.

Tema 15.  Técnicas de control de calidad.
15.1.  Introducción.
15.2.  Conceptos de calidad.
15.3.  Técnicas de gestión de calidad.

Actividades

Resolución de problemas

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Evaluación.
El examen final consta de dos partes diferenciadas, ponderadas aproximadamente
por igual.
En la primera parte se realizan preguntas teóricas de desarrollo, cuestiones
teóricas más breves y problemas de poca entidad. El material permitido para esta
parte es el usual de dibujo y una calculadora científica no programable.
La segunda parte se dedica a problemas de mayor complejidad, pudiéndose utilizar
cualquier tipo de material para su resolución.

Recursos Bibliográficos

No existe un texto único que desarrolle de forma adecuada los distintos
temas del programa. En su lugar se proponen dos libros como “bibliografía
básica” con la que poder estudiar la mayor parte del temario.

BÁSICA

-  Manufacturing processes for engineering materials
S. Kalpakjian    Ed. Addison-Wesley
Temas 1, 2, 5, 7 a 11 y 13 a 15.
Nota: no confundir con el texto ‘Manufactura:Ingeniería y tecnología’, del mismo
autor.


-  Diseño en Ingeniería Mecánica.
J. E. Shigley, y C. R. Mischke  Ed. McGraw-Hill
Temas 3 al 6 y 12.
Nota: se recomienda utilizar la 5ª, 7ª u 8ª edición, con preferencia a la 6ª.


-Apuntes de la asignatura.


COMPLEMENTARIA

-  Manufactura: Ingeniería y tecnología
Kalpakjian y Schmid      Ed. Prentice-Hall
Desarrolla los temas  de Fabricación, pero con una perspectiva de mera
descripción de los procesos.

-Tecnología Mecánica y Metrotecnia
Coca y Rosique    Ed. Pirámide
Desarrolla los temas  de Fabricación, pero con una perspectiva de mera
descripción de los procesos existentes.


-Alrededor de las máquinas herramientas
Gerling    Ed. Reverté
Guía, de lectura rápida y amena, sobre los procesos de mecanizado.

-Moldeo y conformación
Gerling
Idem que el anterior, para los procesos de deformación plástica.

-Elementos de máquinas. (Volumen I)
Niemann, G.    Ed. Labor, 1987, 1ª edición.
Guarda la estructura de un manual de diseño mecánico, con profusión de
tablas y diagramas para el cálculo práctico de elementos de máquinas. De
este libro debe estudiarse el capítulo 2 (reglas de diseño) y los
apartados referentes a soldadura y pegado. También se recomienda la
lectura del capítulo 3 (cálculo práctico de la resistencia).

-Mechanical Analysis and Design
Burr, A. H. y Cheatham, J. B.  Ed. Prentice-Hall, 1995, 2ª edición.
Los apartados del texto que deben estudiarse son: 3.1 a 3.3, 3.6 a 3.9,
3.11 y 3.15 a 3.17 (rozamiento, correas, frenos y embragues); 7.6 a 7.15
(tensiones térmicas y pretensado). Posee una buena colección de ejemplos
resueltos, así como de cuestiones y problemas propuestos.

-  Problemas de diseño de máquinas
Pedrero Moya, J. I.    Cuadernos de la UNED, 35188CU01
Guía de resolución de problemas, no indica las fórmulas utilizadas sino el orden
de cálculo y los resultados intermedios.

-  Gestión y control de calidad
Sebastián Pérez, M. A.  Cuadernos de la UNED, 35133CU01