El científico frente a la sociedad  
Artículo de opinión  
Capacitación a estudiantes de ingeniería  
mecánica en mecanizado de alta velocidad  
Training for mechanical engineering students  
in high speed machining  
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,2  
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RAÚL ARMANDO SALAS-MOTIS , JOSÉ ESPARZA-ELIZALDE  
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Y ARTURO MORALES-BENAVIDES  
Abstract  
Resumen  
It is presented a methodological proposal to train students in  
mechanical engineering career in the high-speed machining to  
improve Access to employment opportunities. The proposal is  
based primarily on a labor market analysis, surveys and interviews  
to with staff of companies in the machining industry, professional  
profiles and training needs identified, in addition to existing  
literature on the machining industry. Research conducted in 2010  
at the Instituto Tecnológico de Chihuahua (ITCH) On training  
needs and wants of students of mechanical engineering at the  
appropriate management of high-speed machining (HSM) yields  
the main result, which is indispensable to use a CAM software  
Se presenta una propuesta metodológica para capacitar a alumnos  
de la carrera de ingeniería mecánica en el mecanizado de alta  
velocidad para mejorar sus oportunidades de acceso al trabajo. La  
propuesta se basa principalmente en un análisis del mercado de  
trabajo, encuestas y entrevistas al personal de las empresas del  
sector del mecanizado, así como en los perfiles profesionales y  
necesidades formativas detectadas, además de documentación  
existente relativa a la industria del mecanizado. La investigación  
realizada en el año 2010 en el Instituto Tecnológico de Chihuahua  
(
ITCH) sobre las necesidades y carencias formativas de estudiantes  
de ingeniería mecánica en el manejo adecuado del mecanizado por  
alta velocidad (MAV) arroja como principal resultado el que es  
indispensable el uso de un software CAM (manufactura asistida por  
computadora) para la generación adecuada de trayectorias de corte  
con el MAV.  
(
computer aided manufacturing) to generate cutting paths  
appropriate to the MAV.  
Keywords: aerospace industry, computer aided manufacturing  
(
CAM), HSM, aluminum machining, educational plans, cutting  
speed.  
Palabras clave: industria aeroespacial, manufactura asistida por  
computadora (CAM) MAV, maquinado de aluminio, planes  
educativos, velocidad de corte.  
Introducción  
no de los procesos de manufactura más usados en la producción de piezas metálicas es el corte con  
desprendimiento de material, conocido como mecanizado. En este proceso, una herramienta con  
filos cortantes penetra la superficie de una pieza desprendiendo el material en forma de viruta, hasta  
obtener el producto final. La demanda de componentes mecánicos de gran exactitud para  
U
sistemas de elevada precisión está aumentando considerablemente en los últimos años a nivel mundial. Este  
hecho ha provocado el desarrollo de nuevas tecnologías aplicadas a los procesos de corte como la aplicación  
del corte a altas velocidades (Coronado-Marín, 2005).  
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1
________________________________  
Instituto Tecnológico de Chihuahua.Ave. Tecnológico #2909, Col. 10 de Mayo. Chihuahua, Chih., México. 31310. Tel: (614) 201-2000.  
Dirección electrónica del autor de correspondencia: rasalas@itch.edu.mx  
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mecánica en mecanizado de alta velocidad  
En términos generales, el mecanizado de alta  
velocidad se refiere al proceso de eliminación de  
material de una pieza mecánica por medio de  
desprendimiento de viruta a velocidades de corte muy  
superiores a los utilizados convencionalmente, es  
decir, mayores a las 20,000 revoluciones por minuto  
Partiendo de que el mercado laboral demanda  
habilidades sobre el manejo del MAV acordes con  
los cambios tecnológicos que se están produciendo  
en esta industria, se trabaja sobre el objetivo  
específico de desarrollar una propuesta para capacitar  
a los alumnos de Ingeniería mecánica en mecanizado  
de alta velocidad, utilizando un sistema CAM en su  
capacitación, y así mejorar sus oportunidades de  
acceso al mercado laboral.  
(
Krar et al., 2009). El aumento de las velocidades de  
corte es una forma de incrementar la eficiencia de  
los procesos productivos a través de la reducción de  
los tiempos de fabricación (Martínez-Aneiro y  
Sánchez-Battaille, 2007).  
Utilizaciones del MAV  
El mecanizado de alta velocidad (MAV) ofrece  
gran cantidad de virutas cortadas en la unidad de  
tiempo y, como consecuencia, importantes  
reducciones de tiempos de mecanizado. Lo anterior  
se traduce en menores tiempos de fabricación y  
reducción de costos de producción, sobre todo para  
aplicaciones en la industria aeroespacial (Kalpakjian  
y Schmid, 2008). El mecanizado por alta velocidad  
se ha convertido en un proceso importante en  
diversas aplicaciones, como el fresado de  
componentes grandes de aluminio para aeronaves,  
donde las máquinas deben tener alta rigidez y  
precisión, requiriendo por lo general de dispositivos  
de sujeción de alta calidad para mantener su  
confiabilidad (King, 1992).  
Actualmente, las tecnologías de maquinado por  
arranque de material por viruta han ganado un gran  
interés e importancia desde la introducción del MAV  
(METALMECANICA, 2010), el cual permite  
obtener piezas con geometría compleja muy útiles  
en el sector del maquinado aeroespacial.  
Entre los sectores industriales con amplia  
aplicación del MAV destaca principalmente el sector  
aeronáutico, debido sobre todo a que sigue siendo  
uno de sus objetivos el ahorro de combustible mediante  
la reducción de peso, sustituyendo el pesado acero  
empleado en los componentes estructurales de  
aviones, por aleaciones de aluminio con una excelente  
resistencia a la corrosión y con capacidad de  
mecanizado a alta velocidad (Ramírez-Medina,  
2010).  
Para ampliar el campo de colocación laboral del  
egresado de ingeniería mecánica es necesario  
incorporar mano de obra calificada para atender las  
necesidades de la industria metal-mecánica nacional.  
En este sentido, cada vez es más evidente la  
necesidad de contar con instituciones de nivel superior  
especializadas en formar el recurso humano  
competente.  
Según la Dirección General de la Industria  
Aeroespacial de la Secretaría de Economía (SE)  
(
2010), la perspectiva para las compañías del sector  
manufacturero es evolucionar de fabricación de partes  
de mediana complejidad, como se hace ahora, a  
manufacturas de bienes más complejos. Acorde con  
esta situación, la Federación Mexicana de la Industria  
Aeroespacial (FEMIA, 2009) en conjunto con el  
Consejo Mexicano de Educación Aeroespacial  
(COMEA, 2010) trabajan en el desarrollo de planes  
educativos para solventar la demanda que generará  
dicho sector, señalando que las compañías del sector  
requerirán personal calificado para operación de  
máquinas CNC, metrología dimensional,  
programación de rutas de corte en interfaces CAD/  
CAM, diseño de procesos y propuesta de nuevos  
diseños.  
Para desarrollar una propuesta de capacitación  
a estudiantes de ingeniería mecánica, se realizó un  
análisis del mercado de trabajo del ingeniero mecánico  
por medio de un estudio exhaustivo de las necesidades  
y carencias formativas en las áreas de desempeño  
profesional para el ingeniero mecánico en la ciudad  
de Chihuahua. En dicho estudio (obtenido por medio  
de entrevistas con personal de las empresas del sector  
del mecanizado, como gerentes de empresas) poco  
más del 80% de los entrevistados mencionan al  
manejo del MAV como una ineficiencia en el recién  
egresado de ingeniería mecánica.  
Según el Programa de las Naciones Unidas  
para el Desarrollo (PNUD, 2008), el futuro de  
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mecánica en mecanizado de alta velocidad  
muchas armadoras es migrar a la producción de  
aeronaves para sustituir al automóvil en los próximos  
homogéneo. En este tipo de piezas se elimina hasta  
un 95% del peso del bloque inicial en un tiempo  
mínimo.  
2
5 años, adecuando sus prácticas para atender los  
requerimientos que establece la industria  
aeroespacial.  
Figura 1. Componente de mediana complejidad para la industria  
automotriz.  
Según la FEMIA (2009), la industria de  
fabricación de aviones está cambiando sus planes y  
estrategias de producción para los próximos años,  
instalando sus nuevas plantas en territorio mexicano,  
lo que beneficiará a nuestro país, ya que se prevén  
alianzas y nuevas fuentes de empleo. Por ejemplo,  
según la Cámara Nacional de la Industria de  
Transformación (CANACINTRA, 2009), la industria  
aeroespacial en México crecerá de 100 fabricantes  
estadounidenses y europeos en el año 2004, a más  
de 350 para el año 2011.  
Otro factor fundamental en la adopción del  
maquinado de alta velocidad ha sido el requisito para  
obtener una mejora adicional en las tolerancias  
dimensionales de las operaciones de corte, partiendo  
del hecho que al aumentar la velocidad de corte, la  
viruta elimina cada vez más el calor generado, por lo  
que la pieza de trabajo mantiene una temperatura  
cercana a la del medio ambiente. Esto resulta  
benéfico, porque no existe dilatación térmica de la  
pieza durante el maquinado (Rao, 2000). El MAV  
tiende a sustituir las pasadas de gran profundidad a  
baja velocidad de corte por muchas pasadas rápidas  
de menor profundidad de corte, obteniendo un  
considerable aumento de viruta desalojada (volumen  
de material por unidad de tiempo). Por ejemplo, no  
es lo mismo maquinar componentes y partes de  
tecnología estándar de mediana complejidad para la  
industria automotriz (Figura 1), que partes de  
vanguardia para la industria aeroespacial, pues esta  
última emplea la manufactura de alta velocidad, donde  
la rigidez mejorada de los centros de mecanizado  
actuales permite que la máquina corte más rápido y  
a mayor profundidad, logrando así una tasa más alta  
de remoción de metal.  
Figura 2. Moldura típica compuesta de paredes y suelos delgados.  
Hasta hace poco, muchas de estas piezas eran  
producidas basándose en técnicas de prueba y error,  
actualmente con el correcto manejo del MAV y  
estrategias de maquinado simuladas por medio de  
computadora, las piezas son obtenidas en tiempos  
récord a costos mínimos (Groover, 1997).  
De acuerdo con la recopilación y análisis  
estadístico de la información de entrevistas  
personales al personal de las empresas del sector  
del mecanizado, se propone la siguiente estrategia a  
seguir para capacitar al alumno de ingeniería  
mecánica en el mecanizado de alta velocidad:  
Realizar prácticas: este recurso fue el más  
señalado por los encuestados en cuanto a su  
importancia para los logros de los objetivos del  
Otro ejemplo es la aplicación del MAV en la  
fabricación de estructuras aeronáuticas (Figura 2),  
donde la tendencia es cada vez más hacia el diseño  
de componentes monolíticos, reduciendo al máximo  
el número de partes ensambladas, disminuyendo el  
peso y obteniendo un comportamiento mecánico más  
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mecánica en mecanizado de alta velocidad  
aprendizaje. Es entonces muy importante su  
implementación buscando aprender mejor los  
conceptos; así, cuando el estudiante realiza los  
ejercicios deberá mecanizar las piezas en un  
simulador, para verificar la secuencia de programación  
y finalmente proceder al mecanizado de la pieza en  
una máquina real.  
con supervisión docente. Con este balance entre la  
teoría y la práctica se pretende desarrollar  
capacidades en el egresado que activen nuevos  
conocimientos, destrezas y habilidades para que el  
alumno las ponga de manifiesto en su vida laboral  
productiva.  
-
La formación práctica se aconseja fuera  
Según el Instituto de Máquina Herramienta  
IMH, 2008), para un buen enlace entre la teoría y la  
del horario de clases. Generalmente, se considera  
que sería mejor recibir ésta, o al menos una parte,  
fuera de las horas de clases debido a la variación de  
la duración de la experimentación requerida.  
(
práctica del maquinado se propone realizar  
actividades prácticas en distintos entornos (como  
laboratorios o talleres de la institución o en la planta  
industrial), en función de los acuerdos que la institución  
consiga con el medio productivo, logrando así un  
acercamiento de los estudiantes a situaciones reales  
de trabajo.  
Conclusiones  
Mediante el estudio en cuestión se concluye que  
es necesario el manejo de un sistema CAM  
(
Manufacturing Aided Computer) con agilidad,  
Otro recurso muy valioso, detectado  
principalmente en las entrevistas, fue la técnica grupal  
o aprendizaje colaborativo, que favorece la  
comunicación e intercambio de información entre los  
diversos alumnos que llevan el curso (ITCH, 2011).  
disponer de conocimiento de las herramientas  
empleadas en este mecanizado, desarrollar las  
estrategias de mecanizado por alta velocidad y  
retroalimentarlas con los alumnos.  
Dentro de los contenidos curriculares debemos  
garantizar el uso de herramientas informáticas para  
el diseño, el cálculo y la elaboración de proyectos.  
Así mismo, la formación de profesionistas debe  
concentrarse en la aplicación de procesos de  
manufactura, seguridad de ensamblado e ingeniería  
de diseño.  
Se distingue que el principal problema que  
acompaña a la implantación de la alta velocidad en  
aplicaciones prácticas es la "falta de un método  
adecuado". Para resolverlo, se trabaja en la definición  
de esta metodología para después pasar a fase de  
pruebas.  
Las características generales de la propuesta  
metodológica de capacitación en MAV a seguir son  
las siguientes:  
En el I.T.Ch, se trabaja en la fase de pruebas  
con la generación y difusión de documentación técnica  
sobre esta metodología con alumnos de últimos  
semestres que hayan cursado las materias de  
-
Formación presencial. La opinión  
"Procesos de fabricación" y "Manufactura", y con  
predominante es que este entrenamiento se debe  
impartir de manera presencial. Esta podría  
complementarse con adiestramiento a distancia, que  
permitiese una mayor libertad de horario a los  
receptores de la misma.  
alumnos que se encuentran elaborando sus tesis con  
temas afines, para obtener su título de ingeniero  
mecánico. Se espera acrecentar y perfeccionar la  
forma de trabajar con el MAV para ofrecer egresados  
altamente capacitados y actualizados.  
-
Duración moderada. La duración preferida  
para los cursos se sitúa entre 10 y 40 horas. Parece  
que los cursos de menos de 10 horas se consideran  
insuficientes.  
Literatura citada  
CANACINTRA, 2009. Cámara Nacional de la Industria de  
Transformación. http://canacintrachihuahua.org.mx/images/  
revistas/revista_transforma42.pdf p36-37  
COMEA, 2010. Consejo Mexicano de Educación Aeroespacial.  
http://www.e-itesca.edu.mx/comea/  
Coronado-Marín, John Jairo, 2005. Economía en el maquinado  
para la industria metalmecánica. Universidad ICESI. Cali,  
Colombia, p39-46  
-
Combinación de teoría y práctica. La gran  
mayoría se inclina por una combinación de formación  
teórica y práctica más o menos nivelada. En caso de  
predominio de uno de los dos tipos de contenidos se  
prefiere un predominio de la práctica, esta última,  
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mecánica en mecanizado de alta velocidad  
FEMIA, 2009. Federación Mexicana de la Industria Aeroespacial,  
http://femia.com.mx/  
METALMECANICA, 2010. Revista "METALMECANICA"  
Edición 4 - Vol. 15, http://www.metalmecanica.com/  
PNUD, 2008. Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo,  
http://www.undp.org.mx/  
Ramírez - Medina, Leidy Janeth, 2010. Tesis Doctoral: Fatiga de  
aleaciones de aluminio Aeronáutico con nuevos tipos de anodizado  
de bajo impacto ambiental y varios espesores de recubrimiento.  
Dirigida por Dra. Mar Toledano Prados, UNIVERSIDADE DA  
CORUÑA, Junio, 2010. http://ruc.udc.es/dspace/bitstream/2183/  
7323/2/RamirezMedina_LeidyJaneth_TD.pdf  
Groover, Mikell P., 1997. Fundamentos de Manufactura Moderna.  
Prentice-Hall Hispanoamericana, México p596-645.  
ITCH, 2011. Instituto Tecnológico de Chihuahua, http://  
www.itch.edu.mx/academic/desacad/ofertaeducativa/  
mecanica.html  
IMH, 2008. Instituto de Máquina Herramienta. http://www.imh.es/  
Kalpakjian, Serope y Schmid, S.R. 2008. Manufactura, Ingeniería y  
Tecnología, 5a.Edicion. Pearson, México p778-787  
King, Frank, 1992. El aluminio y sus aleaciones. Limusa, Grupo  
Noriega editores México p248-250  
Rao, P. N., 2000. Manufacturing Technology. Tata McGraw-Hill,  
New Delhi, p376-411  
Krar, Steve F., Arthur R. Gill y Peter Smid, 2009. Tecnología de las  
Máquinas Herramienta, 6a. Edición. Alfaomega, México p.467-  
SE, 2010. Secretaría de Economía, http://www.economia.gob.mx  
4
72, 642-668  
Martínez-Aneiro, F. y T. Sánchez-Battaille, 2007. Conceptos del  
maquinado con altas velocidades de corte en moldes y matrices.  
Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría, Cuba,  
p63-69. http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?  
iCve=225117649009  
Este artículo es citado así:  
Salas-Motis, R. A., J. Esparza-Elizalde y A. Morales-Benavides. 2011: Capacitación a estudiantes de  
ingeniería mecánica en mecanizado de alta velocidad. TECNOCIENCIA Chihuahua 5(3): 116-120.  
Resúmenes curriculares de autor y coautores  
RAÚL ARMANDO SALAS-MOTIS. Terminó sus estudios de ingeniería en 1992, obteniendo el título de Ingeniero Mecánico Industrial en el  
Instituto Tecnológico de Chihuahua (ITCH). Realizó su posgrado en el Instituto Tecnológico de Monterrey (ITESM), donde obtuvo el  
grado de Maestro en Ingeniería en Sistemas de Calidad y Productividad en 2005. Actualmente se desempeña como Jefe de  
Laboratorio de Manufactura y como docente en la cátedra de Manufactura Asistida por Computadora en el ITCH. Su área de  
especialidad es el maquinado por control numérico de aluminio en centros de maquinado con tres ejes simultáneos.  
JOSÉ ESPARZA-ELIZALDE. Terminó sus estudios de ingeniería en 1981, obteniendo el título de Ingeniero Industrial Mecánico en el Instituto  
Tecnológico de Chihuahua (ITCH). Actualmente se desempeña como docente en las cátedras de Procesos de Fabricación en el  
ITCH. Su área de especialidad son los procesos de conformado de metales.  
ARTURO MORALES-BENAVIDES. Terminó sus estudios de ingeniería en 1989, obteniendo el título de Ingeniero Industrial Mecánico en el  
Instituto Tecnológico de Chihuahua (ITCH). Realizó su posgrado en la Universidad Autónoma de Chihuahua, donde obtuvo el grado  
de Maestro en Administración en 2001. Actualmente se desempeña como Jefe de Depto. METAL-MECANICA y como docente en la  
cátedra de Circuitos Hidráulicos y Neumáticos en el ITCH. Sus áreas de especialidad son Planeación Estratégica, Sistemas  
Hidráulicos y Automatización.  
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