PROGRAMACIÓN EN EL CONTROL
NUMÉRICO:
Se pueden utilizar dos métodos:
Programación Manual:
En este caso, el programa pieza se
escribe únicamente por medio de razonamientos y
cálculos que realiza un operario.
Programación Automática: En este caso, los
cálculos los realiza un computador,
que suministra en su salida el programa de la
pieza en lenguaje
máquina. Por esta razón recibe el nombre de
programación asistida por computador. De
este método
hablaremos más adelante.
Programación Manual:
El lenguaje
máquina comprende todo el conjunto de datos que el
control necesita
para la mecanización de la pieza.
Al conjunto de informaciones que corresponde a una misma
fase del mecanizado se le denomina bloque o secuencia, que se
numeran para facilitar su búsqueda. Este conjunto de
informaciones es interpretado por el intérprete de
órdenes.
El programa de mecanizado contiene todas las
instrucciones necesarias para el proceso de
mecanizado.
Una secuencia o bloque de programa debe contener todas
las funciones
geométricas, funciones
máquina y funciones tecnológicas del mecanizado, de
tal modo, un bloque de programa consta de varias
instrucciones.
El comienzo del control numérico ha estado
caracterizado por un desarrollo
anárquico de los códigos de programación.
Cada constructor utilizaba el suyo particular.
Posteriormente, se vio la necesidad de normalizar los
códigos de programación como condición
indispensable para que un mismo programa pudiera servir para
diversas máquinas
con tal de que fuesen del mismo tipo.
Los caracteres más usados comúnmente,
regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son, entre otros, los
siguientes:
N es la dirección correspondiente al número
de bloque o secuencia. Esta dirección va seguida normalmente de un
número de tres o cuatro cifras. En el caso del formato
N03, el número máximo de bloques que pueden
programarse es 1000 (N000 N999).
X, Y, Z son las direcciones correspondientes a las cotas
según los ejes X, Y, Z de la máquina herramienta.
Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, es
decir, con respecto al cero pieza o con respecto a la
última cota respectivamente.
G es la dirección correspondiente a las funciones
preparatorias. Se utilizan para informar al control de las
características de las funciones de
mecanizado, como por ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de
corrección de herramienta, parada temporizada, ciclos
automáticos, programación absoluta y relativa, etc.
La función
G va seguida de un número de dos cifras que permite
programar hasta 100 funciones preparatorias
diferentes.
Ejemplos:
G00: El trayecto programado se realiza a la
máxima velocidad
posible, es decir, a la velocidad de
desplazamiento en rápido.
G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la
herramienta se mueve a lo largo de una línea
recta.
G02: Interpolación lineal en sentido
horario.
G03: Interpolación lineal en sentido
antihorario.
G33: Indica ciclo automático de
roscado.
G77: Es un ciclo automático que permite programar
con un único bloque el torneado de un cilindro,
etc.
M es la dirección correspondiente a las funciones
auxiliares o complementarias. Se usan para indicar a la
máquina herramienta que se deben realizar operaciones tales
como: parada programada, rotación del husillo a derechas o
a izquierdas, cambio de
útil, etc. La dirección m va seguida de un
número de dos cifras que permite programar hasta 100
funciones auxiliares diferentes.
Ejemplos:
M00: Provoca una parada incondicional del programa,
detiene el husillo y la refrigeración.
M02: Indica el fin del programa. Se debe escribir en el
último bloque del programa y posibilita la parada del
control una vez ejecutadas el resto de las operaciones
contenidas en el mismo bloque.
M03: Permite programar la rotación del husillo en
sentido horario.
M04: Permite programar la rotación del husillo en
sentido antihorario, etc.
F es la dirección correspondiente a la velocidad
de avance. Va seguida de un número de cuatro cifras que
indica la velocidad de avance en mm/min.
S es la dirección correspondiente a la velocidad
de rotación del husillo principal. Se programa
directamente en revoluciones por minuto, usando cuatro
dígitos.
I, J, K son direcciones utilizadas para programar arcos
de circunferencia. Cuando la interpolación se realiza en
el plano X-Y, se utilizan las direcciones I y J.
Análogamente, en el plano X-Z, se utilizan las direcciones
I y K, y en el plano Y-Z, las direcciones J y K.
T es la dirección correspondiente al
número de herramienta. Va seguido de un número de
cuatro cifras en el cual los dos primeros indican el
número de herramienta y los dos últimos el
número de corrección de las mismas.
Estructura de Block
Es el modo de dar ordenes a la maquina para que se los
ejecute tiene ciertas características que se debe
cumplir.
La maquina ejecuta las ordenes (operaciones) de otra
manera por lo que cada orden tiene una estructura
definida a cada orden le denominamos block o bloque de
programa.
De manera general cada block tiene la siguiente
estructura:
a) Numero de
operaciones
b) Código
de orden de configuración
c) Puntos coordenados o
coordenadas
d) Parámetros
complementarios
Formato de Block
El modo básico de comunicarse con la maquina
herramienta es a través de los elementos que forman la
estructura de un block de instrucciones, en donde cada uno de los
caracteres alfanuméricos tienen un significado y una
representación propia.
a | b | c | d | ||
O001 | |||||
N010 | G21 | Encabezado | |||
N020 | [BILLET | X 30 | Z 80 | ||
N030 | G28 | ||||
N040 | M06 | T 1 | |||
N050 | M03 | S 500 | |||
N060 | F 60 | Procedimiento | |||
N……. | |||||
N070 | M02 | ||||
N080 | G28 | Conclusión | |||
N090 | M05 |
Introducción a la
programación
Para realizar un programa debemos tener en cuenta varios
factores, algunos de ellos similares a los de las maquinas
convencionales. Estos factores los podemos dividir en
geométricos y tecnológicos.
Los factores de geometría de la
pieza contienen datos sobre sus
dimensiones (plano de taller); además de:
-
Tolerancias
-
Acabado superficial
-
Origen de movimientos
-
Superficie de referencia, etc.
Los factores tecnológicos hacen
referencia a:
-
Material de la pieza a mecanizar
-
Tipo de mecanizado
-
Velocidad de corte
-
Profundidad de pasadas
-
Revoluciones de la pieza o herramienta
-
Lubricante
-
Utillaje, etc.
Así también elaborar un proceso de
trabajo lo mas racional posible.
Equipo necesario para la
programación
a) Maquina – Herramienta
con C.N.C.
b) Manual de programación
y operación del C.N.C. del que disponga la
maquina
c) Lector de cinta
magnética (disquete)
d) Cinta magnética para
grabación en cassette
e) Ordenador para simular
grafica de la pieza programada
f) Discos de 3
½" para ordenador, para activar piezas.
g) Catálogos de materiales y
herramientas
de diversos fabricantes.
CICLOS ENLATADOS O REPETITIVOS.
Estos ciclos tienen la particularidad de trabajar una
sola operación en un mismo sentido hasta lograr el
objetivo
establecido.
G90: Cilindrado
G92: Roscado
G94: Careado – Conicidad
Conicidad G94
X: Es la posición final de corte
Z: Es la posición final de corte
R: Siempre va ha ser negativo (cuadro de corte
–z).
El signo de R depende de la dirección de la
conicidad. La función
G94 es un ciclo enlatado, una línea de información del programa capacitara a la
herramienta para ejecutar cuatro movimientos
distintos.
R: Distancia incremental del comienzo el corte a la
posición final del corte.
Ciclo de Roscado
El código
G92 nos permite realizar la operación de roscado o cuerda
en algún diseño
de pieza. La función de este es de manera cíclica
que se mete contemplando los factores de importancia. El avance o
paso y la profundidad total de maquinado. Realizándose
solo cuerdas estándar.
1° Punto Previo
2° Velocidad de corte
X: Profundidad del corte
Z: Longitud total de la cuerda
F: Avance (paso)
60° = 0.8660 (0.75) = 0.649
0.649 (2) = 1.299
16/25.4 = 1.587 16 hilos x pulgada
(1.3) (1.587) = 2.063 ® Profundidad
Total.
Si se tiene una medida de 10.0, se le resta la
profundidad total y nos queda una medida de 7.947
Radios de Curvatura
El código G02 nos permite realizar radios en
sentido derecho o sentido horario (va conforme a las manecillas
del reloj).
El código G03 permite realizar radios en sentido
izquierdo o sentido de horario
Radios de Curvatura Luter Polacion Circular
Puntos para aplicar el código G02 y
G03
Ejecución
1° Punto Previo
2° Punto Inicial del arco
3° Punto Final del arco (va a estar dado por x_
z_)
4° Sentido en que se debe mover la
herramienta
5° Indicar el radio
(R-)
Gargantas
Los nones son herramientas
para exteriores.
Los pares son para
interiores.
Sacar la herramienta del plano de trabajo
Paro del husillo
Solicitud de la herramienta
Encendido del husillo
Traer la herramienta al plano de trabajo.
A continuación, y a modo de establecer
algún tipo de comparación, se detallan dos tipos de
controles numéricos, el primero de la firma SIEMENS
(SINUMERIK 3T) fabricado en el año 1984 y el segundo de la
firma FAGOR( CNC 8025 Y 8030), de construcción mucho más
reciente.
Control de contorneo CNC con microprocesador
para tornos, con mando de interconexión programable
integrado (PC) para dos ejes con control de contorneado en X, Z.
Interpolación lineal y circular.
Características
Entrada/Salida del programa
A través del teclado
alfanumérico del panel del servicio
A través de la interfase RS 232C (V. 24), o de 20
mA de corriente de línea (TTY) para conectar una unidad
lectora / perforadora de cinta.
Memoria de programa: Memoria de
semiconductores (RAM,
volátiles de lectura no
destructiva; usa tecnología CMOS) con
capacidad de hasta 32000 caracteres de cinta perforada y
batería tampón para 8000 caracteres de cinta
perforada (Aprox. 20 m de cinta).
Programación: Construcción del programa según
norma DIN 66024, 66025
Tiempo de Parada: Entre 0,001 y 99999,999
seg.
Informaciones de Desplazamiento
Para los ejes X, Z (Programables en cotas absolutas e
incrementales).
Parámetros de interpolación I, K
(Programables en cotas incrementales para la determinación
del centro de la circunferencia de interpolación
circular).
Teach-Inc, Playback: función que permite la
realización del programa durante el mecanizado de una
pieza muestra.
Sistemas de vigilancia: Lectura,
formato, captadores de posición y accionamiento, perfil de
pieza velocidad de giro del cabezal, tensión,
temperaturas, microprocesadores, transmisión entre el
panel de servicio y
componente lógico de control, transmisión entre
control y PC, memoria del
sistema de
programa. Permite reconocer perturbaciones en el control, en la
interconexión y en la máquina para impedir
daños en la pieza.
Sistema de Diagnóstico: Es un medio de
comprobación para personal de
mantenimiento;
muestra
el estado de:
Temporizadores del PC, Marcas internas
del PC, señales entre PC y máquina y entre PC y
control.
Protección de datos: Batería
tampón
Velocidad de avance: desde 0,01 mm/vuelta hasta 50 mm /
vuelta.
Precisión de entrada / salida: de 0,001
mm.
FAGOR CNC 8025
Este CNC está preparado para su uso en ambientes
industriales, concretamente en tornos. Permite controlar los
movimientos y accionamientos de la máquina.
El control numérico CNC 8025 es un módulo
cerrado y compacto que dispone en su parte frontal de:
# Un monitor o
pantalla CRT de 8" monocromo, fósforo, ámbar; que
se utiliza para mostrar la información requerida del sistema.
Un teclado que
permite la
comunicación con el CNC, pudiéndose solicitar
información mediante comandos o bien
alterar el estado del
CNC mediante la generación de nuevas
instrucciones.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Un panel de mando que contiene las teclas necesarias
para trabajar en modo manual y los pulsadores de marcha / parada
del ciclo.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
DEL CNC.
Características generales.
- 3 procesadores de
8 bits - Capacidad de 32 Kb para albergar programas
pieza. - 2 líneas de comunicación RS232C y RS485
- 6 entradas de contaje hasta 4 ejes + encoder cabezal
+ herramienta sincronizada + volante
electrónico. - Entrada para palpador digital (TTL o 24
Vcc) - Resolución de 0.001 mm o 0,0001
pulgadas. - Factor multiplicador hasta x100 con entrada
senoidal. - Velocidades de avance desde 0.001 mm/min hasta 65535
mm/min (0.0001 hasta 2580 pulgadas/min). - Recorrido máximo
8388.607 mm (330.2601 pulgadas) - 11 entradas digitales octoacopladas
- 32 salidas digitales octoacopladas
- 6 salidas analógicas:
10 V (una para cada eje + cabezal)
Peso aprox.:
Modelo compacto 12kg
Modelo modular: Unidad central 9 kg. Monitor
20kg
Consumo aprox.: Unidad central 75 w y monitor 85
w.
Embalaje.
Cumple la norma EN 60068-2-32
Alimentación.
Alimentación universal de corriente alterna
entre 100 V y 240 V (+10% y –15%)
Frecuencia de red 50-60 Hz
1% y
2% durante periodos muy cortos.
Cortes de red: cumplen la norma EN
61000-4-11. Es cpaz de resistir microcortes de hasta 10
mjilisegundos a 50 Hz partiendo de 0º a 180º (2
polaridades, positiva y negativa)
Distorsión armónica: menor del 10% de la
tensión eficaz total entre conductores bajo tensión
(suma del 2º al 5º armónico)
Características eléctricas de las entradas
de captación.
Consumo de la alimentación de +5 V
.750 mA (250 mA por cada conector)
Consumo de la alimentación de -5 V
.0.3 A (100 mA por cada conector)
Niveles de trabajo para señal
cuadrada.
Frecuencia máx. 200 KHz.
Separación mín. entre flancos 950
nseg.
Desfase 90º
20º.
Umbral alto (nivel lógico "1") 2.4V
VIH 5V
Umbral bajo (nivel lógico "0") -5V
VIL 0.8V
V máx.
7V.
Histéresis 0.25V
Corriente de entrada máx. 3 mA.
Niveles de trabajo para señal
senoidal.
Frecuencia máx. 25 KHz.
Tensión pico a pico 2V. VPP
6V
Corriente de entrada II 1mA.
Características eléctricas de las entradas
digitales.
Tensión nominal +24Vcc.
Tensión nominal máx. + 30 Vcc.
Tensión nominal mín. +18 Vcc.
Umbral alto (nivel lógico "1") VIH
+18 Vcc.
Umbral bajo (nivel lógico "0") VIL
+5 Vcc. o no conectado.
Consumo típico de cada entrada 5 mA.
Consumo máx. de cada entrada 7 mA.
Protección mediante aislamiento galvánico
por optoacopladores.
Protección ante conexión inversa hasta
–30Vcc.
Características eléctricas de las salidas
digitales.
Tensión nominal de alimentación +24
Vcc
Tensión nominal máx +30 Vcc
Tensión nominal mín. +18 Vcc.
Tensión de salida Vout = Tensión de
alimentación (Vcc) –2V.
Intensidad de salida máx. 100 mA.
Protección mediante aislamiento galvánico
por optoacopladores.
Protección por fusible exterior de 3 Amp ante
conexión inversa hasta -30 Vcc y ante sobretensiones de la
fuente exterior superiores a 33 Vcc.
CRT
Monitor 8" monocromo
Deflexión: 90 grados
Pantalla: antireflexiva
Fósforo: PLA (ámbar)
Resolución: 600 líneas
Superficie visualizable: 146×119 mm
Frecuencia de barrido
Sincronismo vertical: 50-60 Hz positivo
Sincronismo horizontal: 19.2 KHz positivo
Condiciones ambientales
Humedad relativa: 30-90% sin
condensación
Temperatura de trabajo 5 – 40º C con una
media inferior a 35º C.
Temperatura ambiente en
régimen de no funcionamiento: entre –25º C
y +70º C
Altitud máx. de funcionamiento. Cumple la norma
IEC 1131-2
Vibración
En régimen de funcionamiento 10-50 Hz amplitud
0.2 mm
En régimen de transporte
10-50 Hz amplitud 1mm, 50-300 Hz 5g de
aceleración.
(Inclusive lo puede adquirir en la dirección
siguiente: )
Datos de Pantalla – Parte Superior
Fabricante: Denford
Versión: V1.34
Paquete: Mirak
Parte Superior Derecha
Nombre: Nombre del archivo o
Programa (no debe pasar de 8 caracteres).
CNC Editor: Permite editar o escribir el programa de
maquinado de cnc (bloques y columnas).
Simulación: Permite observar el diseño
de maquinado de la pieza.
Parte Baja de la Pantalla
Tutorial: Permite poder meter
mensajes y así como simularlos () colocar mensajes en la
edición del programa.
¡: Enviar mensajes a pantalla sin detener la
ejecución.
¿: Enviar mensajes y detiene la ejecución
del programa hasta pulsar ENTER.
Teclas de Accionamiento
Rápido
F1: Adquirir Ayuda General.
F1+Crtl: Proporciona ayuda de códigos
G/M
F2: Guarda Rápidamente Programas de
C.N.C.
F3: Carga Rápidamente programas de
C.N.C.
F5: Adquirir información sobre el software.
F9: Checar, Correr, Simular Programas.
F10: Mena Principal.
F7: Iniciar Remarcacion
F8: Finalizar la Remarcacion
Además de las teclas de función o
accionamiento rápido se tienen otras teclas de
combinación tales como:
ALT+E :Regresar al editor.
ALT+Q: Abandonar programa o salir del Sistema
Fanuc.
CRTL+PGUP: Movimiento a
la primera línea.
CTRL+PGDN: Movimiento a
la última línea.
CTRL+Y: Cerrar líneas.
CTRL+N: Abrir líneas.
CTRL+R: Recuperar o restaurar líneas antes
editadas o borradas.
(Esto es solamente si no haces movimientos o cambio de
línea).
ALT+D: Borrar el área marcada (v al salir el
mensaje).
ALT+N: Mover el área marcada.
ALT+E: Permite copiar el área marcada
Teclas de Operación de la Maquina
Ext. Keybd
-
Selección de operación
Auto: Para ejecutar un programa.
Edit: Para editar un programa.
Single Block: Ejecución de un programa paso a
paso.
Home: Retorna a los puntos de referencia
programados.
Block Skip: Para ignorar un bloque cuando ejecute un
programa.
Jog: Desplaza los ejes con los incrementos deseados y
sobre la marcha.
-
Refrigerante.
On: Refrigerante encendido.
Off: Refrigerante apagado.
-
Ejecución
Cycle Start: Arranca un programa.
Cycle Stop: Detiene un programa.
-
Husillo
Spndl Cw: Movimiento del husillo en dirección de
las manecillas del reloj.
Spndl Stop: Paro del husillo.
Spndl Ccw: Movimiento contrario a las manecillas del
reloj.
-
Eje/Direccion
-X: Movimiento en dirección -x
+X: Movimiento en dirección +x
-Z: Movimiento en dirección -z
+Z: Movimiento en dirección +z
Trvrs: Movimiento transversal rápido
Teclas de Edición
Alter
Insert
Delete
/# EOB
Cancel
Teclas de números y letras
Cursor
Page (final y principio de pagina)
TENDENCIAS
DE LA AUTOMATIZACIÓN EN LA INDUSTRIA
NACIONAL.
Las Industrias
Modernas exhiben dos tipos de panorama, en términos del
tipo de país en la cual se ubica. Cuando se trata de
países desarrollados es posible encontrar las siguientes
características:
- Cada vez se exige mayor precisión y alto
control de
calidad. - Los diseños de los productos
son cada vez más complicados. - La diversidad de productos
crea la necesidad de flexibilidad en las
maquinarias. - Hay aumento en el tiempo de
inspección. - La fecha de entrega de los productos es cada vez
menor. - El costo de
fabricación de moldes es mayor y es necesario minimizar
errores. - La formación de instructores es más
difícil, pues es necesario personal,
más experimentado.
En cuanto al ambiente de
trabajo se observa:
- Escasez de la mano de obra calificada.
- Producción de múltiples modelos y en
grandes cantidades. - El Ambiente de taller no resulta
atractivo. - En el caso de países de menor desarrollo
(subdesarrollados), se puede encontrar otro panorama con
distintos problemas
como por ejemplo: - Notable desactualización.
- Baja competitividad.
- Organizaciones rígidas.
- Debilidad en el recurso humano al no conocer las
nuevas
tecnologías. - Lo cual también se acompaña de grandes
necesidades de ayuda tales como: - Programas de gestión tecnológica.
- Modelos de cooperación entre empresas.
- Programas de cooperación
internacional.
Tal como se puede observar el panorama desde estas dos
perspectivas no es igual, sin embargo a través de una
correcta orientación de planes, es posible ir escalando
los niveles tecnológicos, adecuándolos cultural y
técnicamente a los objetivos de
desarrollo.
Siempre para este tipo de gestión, es necesario integrar los
esfuerzos de la empresa
privada, la Universidades y los Centros de Formación
Profesional, a fin de encontrar los canales más adecuados
de transferencia tecnológica. Igualmente es posible
trabajar en la actualización de los recursos
humanos y en la generación de ambientes confiables que
fomenten la consulta de las empresas. Una
última meta común y necesaria podría ser el
desarrollo de la actividad de investigación que en la actualidad es muy
pobre en las universidades y nula a nivel de las empresas
nacionales.
Como siempre, para emprender este difícil camino
es necesario que exista una voluntad política ejecutiva.
Este aspecto muchas veces es uno de los más
difíciles a salvar, sin embargo todo depende de que surja
un clima que los
impulse. Lo cual puede darse; cuando los empresarios, como
potenciales beneficiarios directos de esta gestión
desarrollen estrategias para
lograr este clima
político impulsor.
Debo aclarar que no tratamos de decir que la automatización es la única
alternativa de desarrollo. Si no, más bien, que es
necesario definir una línea o un plan con el cual
se logre este desarrollo. La automatización es sólo
una muy buena alternativa pues su dirección es hacia
delante, la cual es tal vez la mejor dirección.
Boon, G.K.; Mercado, A.;
Automatización Flexible en la Industria ;
Ed. LIMUSA-Noriega, México,
1991.
James V. Valentino and Joseph Goldenberg; | |||
Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey |
Martino, R.L.; Sistemas
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1990.
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Producción Química – El mundo de los |
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Plásticos y Aplicaciones – Caso |
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Planeación y Control de la Producción (PCP – |
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Investigación de Operaciones – |
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Legislación y Mecanismos para la Promoción Industrial |
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INVESTIGACIÓN DE OPERACIONES – REDES Y LA
ADMINISTRACIÓN DE PROYECTOS
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Trabajos Publicados de Neumática en Ingeniería |
Aire comprimido de la UPIICSA |
/trabajos13/compri/compri.shtml |
Neumática e Ingeniería |
/trabajos13/unointn/unointn.shtml |
Neumática: Generación, Tratamiento |
/trabajos13/genair/genair.shtml |
Neumática: Generación, Tratamiento |
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Neumática – Introducción a los Sistemas Hidráulicos |
/trabajos13/intsishi/intsishi.shtml |
Estructura de Circuitos Hidráulicos en |
/trabajos13/estrcir/estrcir.shtml |
Neumática e Hidráulica – |
/trabajos13/genenerg/genenerg.shtml |
Neumática – Válvulas Neumáticas |
/trabajos13/valvias/valvias.shtml |
Neumática – Válvulas Neumáticas |
/trabajos13/valvidos/valvidos.shtml |
Neumática e Hidráulica, |
/trabajos13/valhid/valhid.shtml |
Neumática – Válvulas Auxiliares |
/trabajos13/valvaux/valvaux.shtml |
Problemas de Ingeniería Industrial en |
/trabajos13/maneu/maneu.shtml |
Electroválvulas en Sistemas de |
/trabajos13/valvu/valvu.shtml |
Neumática e Ingeniería |
/trabajos13/unointn/unointn.shtml |
Estructura de Circuitos Hidráulicos en |
/trabajos13/estrcir/estrcir.shtml |
Ahorro de energía |
/trabajos12/ahorener/ahorener.shtml |
Trabajo Publicados de Derecho |
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Autor:
Ing. Iván Escalona
Ingeniería Industrial
UPIICSA – IPN
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gracias.
Estudios de Preparatoria: Centro Escolar Atoyac
(Incorporado a la U.N.A.M.)
Estudios Universitarios: Unidad Profesional
Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias
Sociales y Administrativas (UPIICSA) del Instituto
Politécnico Nacional (I.P.N.)
Ciudad de Origen: México.
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