Introducción
El sistema CAD/CAM es el proceso donde se utilizan ordenadores o computadoras para la fabricación, desarrollo y diseño de los productos. Este tipo de sistema permite fabricar más rápido, con mayor precisión o a menor precio. Gracias a los dibujos Bi o Tridimensionales almacenados, cuando estos datos son introducidos, el diseñador puede manipularlos o modificar las ideas del diseño (modificar los dibujos); Estos dibujos pueden ser compartidos e integrar ideas de varios diseñadores, ya que es posible la transferencia de datos. Gracias al movimiento de datos se pueden comunicar diseñadores e ingenieros en lugares distantes y pueden trabajar como un equipo.
El Sistema CAD, permite simular el funcionamiento de un producto. Ej.: permite verificar si dicho producto cumple con las expectativas propuestas, si un puente podrá soporta las cargas propuestas sin riesgos o si una salsa de tomate fluirá adecuadamente.
El equipo CAM con lleva a la eliminación de los errores del operador y costes de mano de obra.
La creación de estos programas de piezas es una tarea que se realiza hoy día por software informático especial que crea el vínculo entre los sistemas CAD y CAM.
Gracias a sus ventajas, se suele combinar el diseño y la fabricación asistidos por computadora en los sistemas. Esta combinación permite la transferencia de datos de un producto sin volver a capturar manualmente los datos geométricos de la pieza(es decir almacena los datos de la pieza en caso de errores y permite volver a su estado original los planos). La base que se desarrolla durante el CAD es procesada por el CAM, para Obtener los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción, y las pruebas e inspecciones automatizadas para establecer la calidad del producto.
Una de sus funciones importantes en operaciones de mecanizado es la posibilidad de describir la trayectoria de la herramienta para múltiples operaciones, Ej. Torneado, fresado y taladro con control numérico. En cualquier momento el ingeniero o el técnico pueden mostrar y comprobar visualmente si la trayectoria tiene posibles colisiones con prensas o soportes u otros objetos; como asi también es posible modificar la trayectoria de la herramienta para tener en cuenta otras formas de piezas que se vayan a mecanizar. Los sistemas CAD/CAM son capaces de codificar y clasificar las piezas que tengan formas semejantes en grupos, mediante codificación alfanumérica.
“ El surgimiento del sistema CAD/CAM ha tenido un gran impacto en la manufactura al normalizar el desarrollo de los productos y reducir los esfuerzos en el diseño, pruebas y trabajo con prototipos; gracias a este sistema se ha hecho posible reducir los costos de importante, y mejorar la productividad”, es verdad gracias a este sistema se ha logrado mucho en el sistema de producción y por ello es posible fabricar productos de buena calidad sin tantos prototipos ya que el mismo sistema permite ver un diagnostico si funcionara(mediante el diseño de la herramienta)
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/CAD/CAM
http://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n_asistida_por_computadora
Desarrollo
Grafico que explica el Funcionamiento del Sistema
El sistema está estructurado en tres módulos:
· . Aplicación Modular Analítica. Aquí se procesa y analiza los datos provistos por el usuario. Luego de introducir los datos esta genera una interface para el modulo grafico, con los siguientes datos:
• Dimensiones y tolerancias a brochar.
• Modelo y certificado técnico de la máquina herramienta.
• Tipo de material a elaborar, resistencia a la rotura (MPa) y dureza (HB).
• Coeficiente de relleno volumétrico (K) e Incremento por diente (mm).
• Paso de los dientes de corte y de calibrado (mm).
• Dimensiones del diente (ancho (mm), radio de redondeo de la cavidad del entre diente (Mm), radio del dorso del diente (mm), área (mm²)).
• Cantidad de dientes que cortan simultáneamente.
• Angulo de incidencia para los dientes de corte, de transición y de calibrado.
• Angulo de ataque para los dientes de corte y de calibrado.
• Longitud y diámetro de la guía delantera y trasera (mm).
• Área de la sección más peligrosa (mm²).
• Dimensiones del vástago.
• Fuerza máxima del brochado (kN).
• Tensión en el primer diente y en la cola (MPa).
• Tensión admisible en el primer diente y en la cola (MPa).
• Cantidad y dimensiones de los dientes de corte, transición y calibrado (mm).
• Longitud hasta el primer diente, del cono de transición, de corte, total, etc. (mm).
• Cantidad y dimensiones de las ranuras rompe virutas.
· Aplicación Modular Grafica. Permite la fabricación de forma automatizada del plano de la herramienta. El plano se rige por la Norma Internacional Establecida por el usuario (ISO, DIN, JIS).
Con la información en la interface del plano detallado gracias a las bibliotecas gráficas, el sistema genera el conjunto de vistas necesarias para el plano constructivo.
Concluido este proceso, el usuario inserta en el plano los elementos gráficos generados en el lugar y en el orden de su preferencia.
Si se desea, se genera un código para la aplicación modular CNC, el cual construye gráficamente la herramienta, en la forma de un sólido con la geometría y las dimensiones calculadas. Con esta vista del Producto el Usuario tiene la posibilidad de detectar y corregir posibles errores antes de la fabricación
Con la información en la interface del plano detallado gracias a las bibliotecas gráficas, el sistema genera el conjunto de vistas necesarias para el plano constructivo.
Concluido este proceso, el usuario inserta en el plano los elementos gráficos generados en el lugar y en el orden de su preferencia.
Si se desea, se genera un código para la aplicación modular CNC, el cual construye gráficamente la herramienta, en la forma de un sólido con la geometría y las dimensiones calculadas. Con esta vista del Producto el Usuario tiene la posibilidad de detectar y corregir posibles errores antes de la fabricación
· Aplicación Modular CNC ((CNCMDL) Control Numérico Computarizado)). Genera el código acorde al tipo de control disponible, estableciendo el tipo de maquinaria CNC, tipos y dimensiones de las herramientas de corte, secuencia de trabajo, tipo de pieza bruto, ciclos fijos, etc. El CNCMDL posee una base de datos que permite manipular y organizar Datos indispensables para el diseño y la fabricación de estas herramientas.
La Base de Datos de Máquina Herramienta, contiene los certificados técnicos de cada una de las maquinas empleadas en los procesos tecnológicos, indispensables para el funcionamiento del módulo analítico y del módulo CNC.
La Base de Datos de los Materiales de Ingeniería, Utilizada por el modulo analítico y el CNC, prevé el marcado y las propiedades Fisico-Mecanicas de los materiales más usados en la construcción.
La Base de Datos de Elementos Gráficos, Utilizada por el modulo gráfico y el módulo CNC, contiene aquellos elementos normalizados en la herramienta y elementos constructivos estandarizados, según las normas establecidas (ISO, NC).
La Base de Datos de los Materiales de Ingeniería, Utilizada por el modulo analítico y el CNC, prevé el marcado y las propiedades Fisico-Mecanicas de los materiales más usados en la construcción.
La Base de Datos de Elementos Gráficos, Utilizada por el modulo gráfico y el módulo CNC, contiene aquellos elementos normalizados en la herramienta y elementos constructivos estandarizados, según las normas establecidas (ISO, NC).
Usos
Algunas de las aplicaciones características de la fabricación asistida por computadora son las siguientes:
Algunas de las aplicaciones características de la fabricación asistida por computadora son las siguientes:
- Calendarización para control numérico, control numérico computarizado y robots industriales.
- Diseño de dados y moldes para fundición en los que, por ejemplo, se reprograman tolerancias de contracción.
- Dados para operaciones de trabajo de metales, por ejemplo, dados complicados para formado de láminas, y dados progresivos para estampado.
- Diseño de herramientas y sopones, y electrodos para electroerosión.
- Control de calidad e inspección; por ejemplo, máquinas de medición por coordenadas programadas en una estación de trabajo CAD/CAM.
- Planeación y calendarización de proceso.
- Distribución de planta.
Básicamente podemos decir que en el Sistema CAD se encargarían del desarrollo del producto y en el sistema CAM se encarga de pasar el modelo 3D a la manufactura es un sistema muy bueno, y permite el desarrollo de un buen productos pero también cabe destacar el Sistema CAE.
Sistema CAE:
El sistema CAE es un proceso integrado que incluye todas las funciones de la ingeniería que van desde el diseño propiamente dicho hasta la fabricación. Para realizar la ingeniería asistido por computador CAE, se dispone de programas que permiten calcular como va a comportarse la pieza en la realidad, en múltiples aspectos, ya sea deformaciones, resistencias, características térmicas, vibraciones, etc.
Ventaja del Sistema CAE:
.- Facilidad y mayor sencillez en la etapa de diseño.
.- Rapidez, exactitud y uniformidad en la fabricación.
.-Alto porcentaje de éxito.
.-Eliminación de la necesidad de prototipos.
.-Aumento de la productividad.
.-Fácil Integración, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricación.
.- Se obtiene un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo posible.
Aplicaciones
Las principales aplicaciones del CAD/CAM se dan en dos campos de acción: el mecánico y el electrónico, dominando el primero con un 58 % del mercado, mientras que el diseño electrónico alcanza sólo el 19 %. Esto es debido a que el nivel tecnológico al que se ha llegado exige un gran conocimiento del mismo a la hora de diseñar programas.
Aparte del diseño mecánico de piezas y/o máquinas donde el peso de la industria del automóvil y bienes de equipo es notable, otros sectores industriales utilizan la tecnología CAD. Se usa para el diseño electrónico de circuitos, arquitectura e ingeniería civil, ingeniería industrial (edificios y plantas industriales, urbanismo), patronaje en la industria textil, y muchos otros como artes gráficas y animación.
Programación en el Control Numérico
Se pueden utilizar dos métodos: Programación Manual:
En este caso, el programa pieza se escribe únicamente por medio de razonamiento y cálculos que realiza un operario
El lenguaje comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para la mecanización de la pieza. El programa de mecanizado contiene todas las instrucciones para el proceso, una secuencia o bloque de programa contendrá todas las funciones geométricas, funciones máquinas y tecnológicas del mecanizado, un bloque de programa consta de varias instrucciones.
Programación Automática: En este caso, los cálculos los realiza un computador, que suministra en su salida el programa de la pieza en lenguaje máquina.
Sistema CAE:
El sistema CAE es un proceso integrado que incluye todas las funciones de la ingeniería que van desde el diseño propiamente dicho hasta la fabricación. Para realizar la ingeniería asistido por computador CAE, se dispone de programas que permiten calcular como va a comportarse la pieza en la realidad, en múltiples aspectos, ya sea deformaciones, resistencias, características térmicas, vibraciones, etc.
Ventaja del Sistema CAE:
.- Facilidad y mayor sencillez en la etapa de diseño.
.- Rapidez, exactitud y uniformidad en la fabricación.
.-Alto porcentaje de éxito.
.-Eliminación de la necesidad de prototipos.
.-Aumento de la productividad.
.-Fácil Integración, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricación.
.- Se obtiene un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo posible.
Aplicaciones
Las principales aplicaciones del CAD/CAM se dan en dos campos de acción: el mecánico y el electrónico, dominando el primero con un 58 % del mercado, mientras que el diseño electrónico alcanza sólo el 19 %. Esto es debido a que el nivel tecnológico al que se ha llegado exige un gran conocimiento del mismo a la hora de diseñar programas.
Aparte del diseño mecánico de piezas y/o máquinas donde el peso de la industria del automóvil y bienes de equipo es notable, otros sectores industriales utilizan la tecnología CAD. Se usa para el diseño electrónico de circuitos, arquitectura e ingeniería civil, ingeniería industrial (edificios y plantas industriales, urbanismo), patronaje en la industria textil, y muchos otros como artes gráficas y animación.
Programación en el Control Numérico
Se pueden utilizar dos métodos: Programación Manual:
En este caso, el programa pieza se escribe únicamente por medio de razonamiento y cálculos que realiza un operario
El lenguaje comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para la mecanización de la pieza. El programa de mecanizado contiene todas las instrucciones para el proceso, una secuencia o bloque de programa contendrá todas las funciones geométricas, funciones máquinas y tecnológicas del mecanizado, un bloque de programa consta de varias instrucciones.
Programación Automática: En este caso, los cálculos los realiza un computador, que suministra en su salida el programa de la pieza en lenguaje máquina.
Fuente:
http://www.copimerainternacional.org/publicaciones/revista_techno/ci_tec/4_cad_cam.pdf
http://html.rincondelvago.com/sistemas-cadcamcae.html
http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml#PROGRAM
http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml#PROGRAM
http://www.copimerainternacional.org/publicaciones/revista_techno/ci_tec/4_cad_cam.pdf
http://html.rincondelvago.com/sistemas-cadcamcae.html
http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml#PROGRAM
http://www.monografias.com/trabajos14/manufaccomput/manufaccomput2.shtml#PROGRAM
