Presentación CAD-CAM

5/14/2018 Presentaci n CAD-CAM - slidepdf.com

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CAD

CAD es el acrónimo de „Computer Aided Design‟ o diseño asistido por

computador.

Definición

El uso de ordenadores para realizar tareas de creación, modificación, análisis yoptimización de un diseño.

Herramientas CAD

•Modelado geométrico•Modelado y análisis de tolerancias•Calculo de propiedades físicas (masa, volumen, momentos, etc.)•Modelado y análisis de elementos finitos•Ensamblado•etc.

Función principal: definición de la geometría del diseño (pieza mecánica,

arquitectura, circuito electrónico, etc.)



CAE

Acrónimo de Ingeniería asistida por Ordenador o Computer Aided Engineering

Definición

Es la tecnología que se ocupa del uso de sistemas informáticos para analizar lageometría generada por las aplicaciones de CAD, permitiendo al diseñador simular yestudiar el comportamiento del producto para refinar y optimizar dicho diseño

Herramientas

•Programas de cinemática: determinar trayectorias de movimiento y velocidades deensamblado de mecanismos.•Programas de análisis dinámico: determinar cargas y desplazamientos en productoscomplejos como los automóviles.•Programas de temporización lógica y verificación: simulan el comportamiento decircuitos electrónicos complejos.•El método de análisis de elementos finitos o FEM (de Finite Element Method).



FEM

El método de análisis por ordenador más ampliamente usado en ingeniería es elmétodo de elementos finitos o FEM (de Finite Element Method).

•Se utiliza para determinar: tensiones, deformaciones, transmisión de calor, distribución decampos magnéticos, flujo de fluidos y cualquier otro problema de campos continuos queserian prácticamente imposibles de resolver utilizando otros métodos.•La estructura se representa por un modelo de elementos interconectados que dividen elproblema en elementos manejables por el ordenador.•El modelo es abstracto de descomposición espacial que la propia geometría del diseño. Seeliminan los detalles innecesarios de dicha geometría o se reduce las dimensiones•Una vez creado dicho modelo, se genera la malla de elementos finitos para poder aplicar elmétodo. El software que se encarga de la generación se le denomina pre-procesador.•Después de realizar el análisis de cada elemento, el ordenador ensambla los resultados ylos visualiza. Las regiones con gran tensión se destacan, por ejemplo, mostrándose en colorrojo. Las herramientas que realizan este tipo de visualización se denominan post-procesadores.



CAM

Acrónimo de Computer Aided Manufacture, Fabricación Asistida por

Computadora

Definición

El uso de sistemas informáticos para la planificación, gestión y control de lasoperaciones de una planta de fabricación mediante una interfaz directa o indirecta

entre el sistema informático y los recursos de producción.

Interfaz directa: Son aplicaciones en las que el ordenador se conecta directamente con elproceso de producción para monitorizar su actividad y realizar tareas de supervisión ycontrol. Así pues estas aplicaciones se dividen en dos grupos:

§ Supervisión: implica un flujo de datos del proceso de producción al computador con

el propósito de observar el proceso y los recursos asociados y recoger datos.§ Control: supone un paso más allá que la supervisión, ya que no solo se observa elproceso, sino que se ejerce un control basándose en dichas observaciones.

Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que el ordenador se utiliza comoherramienta de ayuda para la fabricación, pero en las que no existe una conexión directacon el proceso de producción



Sistemas CAD/CAM

Triple objetivo:

• Utilizar la potencia de las herramientas informáticas actuales• Integrar todos los procesos• Reducir los costes (de tiempo y dinero) en el desarrollo de los productos y ensu fabricación.

Consecuencias:

Aparición de una nueva tecnología denominada „Fabricación Integrada por

Ordenador‟

Nuevas metas:

„Gestión Integrada por Ordenador‟: Para llegar a este escalón seria

necesario integrar, además de los procesos de diseño y fabricación, losprocesos administrativos y de gestión de la empresa.



Ciclo de Producto



Componentes del CAD/CAM



Procesos CAM

Meta: Convertir ideas en productos económicosy fiables.

El diseño determina la apariencia, funcionalidady además la fabricación.

Relación diseño-fabricación:· Cambios en el diseño repercuten en lafabricación (incremento de coste). Diseñosupone hasta 80% de recursos y coste.

Desarrollo:

Diseño: Tecnología y herramientas dediseño(CAD)Fabricación: Máquinas de Control Numérico



Procesos CAMCiclo de producción

Pasos conversión información diseño en producto:1- Clasificación e identificación de partes: Clasificación y codificación para optimizar gestión.Tecnología de grupos (OPTIZ, CODE, KK-3, MICLASS) aplicada a diseño de piezas y aplanificación de procesos.2- Planificación de procesos:· Identificación de la secuencia de procesos.· Planificar y/o ordenar compra de material.· Diseño y adquisición de herramientas.· Planificación producción e inspección.3- Adquisición de nuevas herramientas: Para que estén disponibles para la fabricación.4- Planificación y compra de material: Asegurar que lista de materiales (etapa de diseño) esteen stock (MRPII sistema gestión recursos materiales).5- Programación Control Numérico: Generación programas N.C.. Integración CAD/CAM.

6- Planificación producción:· Donde se fabrican las piezas· Disponibilidad de materias primas· Herramientas7- Fabricación: Según tolerancias y requerimientos (material, acabado)8- Inspección: Control de calidad. Se usan técnicas de control estadístico· Interno (empresa)

· Externo (cliente)9- Otras actividades: Ensamblaje y/o distribución



Procesos CAMSistemas de fabricaciónCombinación de recursos materiales (materia prima y herramientas) y humanoscondicionados por requerimientos de diseño.Clasificación· Continuos (transformación)· Discretos (ensamblado)Evolución hacia sistemas cada vez más flexibles

Tipos:1-Linea de transferencia: Volumen de producción grande, piezas idénticas, inflexible.2-Sistema de fabricación especial: Similar a 1 con menor volumen de producción y ciertogrado de flexibilidad3-Sistemas de fabricación flexibles: (FMS) Medio volumen de fabricación y flexibilidad. Lamayoría de las funciones del sistema están asistidas por ordenador (control máquinas,gestión material, planificación producción)

4-Celula de fabricación: Muy flexible, máquinas completamente automáticas y robots5-Stand-alone y máquinas de C.N.: Los más flexibles, poca producción, (piezasindividuales), se adaptan a cambios en el diseño automáticamente.META: Adaptar volumen y flexibilidad a necesidades producción



Procesos CAM

Proceso de Fabricación“Design for manufacturing ” Tener en cuenta en etapa diseño aspectos de fabricaciónTipos procesos de fabricación: (materia prima producto)

a) Eliminación de material: metales, plásticos. Mecánica, térmica, química yelectroquímica.b) Formación de material: metales, plásticos, cerámica Utilización demoldes.c) Deformación: metales. Forja, plegado,d) Unión de material: metales. Soldadura, pegado



Procesos CAM

Importancia de la información CAD para la programación NC

Tecnología CAD/CAM genera tres tipos de dibujos:· Dibujos de diseño: generales (ensamblado)· Dibujos detallados: componente, tolerancias, acabado· Dibujos de programación NC: generación a partir de dibujos detallados,

geometría más requerimientos de mecanizado. Organizado en capas.

Consideraciones utilización de dibujos CAD para NC1. Exactitud datos numéricos: representación, manipulación2. Especificación tolerancias3. Separación de las anotaciones y geometría en capas

4. Uso de estructura de capas estándar5. Concordancia entre precisión diseño y de las máquinas6. Evitar entidades duplicadas y solapadas7. Especificar requerimientos dimensiones (2D, 3D)8. Introducción entidades en orden para trayectoria de herramienta(semiautomático)



Procesos CAMPlanificación de procesos•Convertir datos de diseño en instrucciones de fabricación requeridas paraconvertir materia prima en pieza terminada.•Evaluar especificaciones de diseño: geometría, dimensiones y tolerancias,acabado para..•Generar plan de procesos = secuencia de operaciones:

· Planificación de cortes sobre piezas· Preparación de tocho· Velocidades· Herramientas· Ensamblado· Estimación tiempos

· Estimación costes•Conexión entre departamentos ingeniería y producción. Similar al diseñoconceptual de la etapa de diseño.Niveles de planificación· Alto nivel: Identificar elementos a mecanizar (superficies), agruparlos, ordenargrupos tiempo, herramientas para cada grupo.

· Bajo nivel: Detallar pasos alto nivel; máquinas, avance, velocidad, anclajes,coste, tiempo estimado.

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