I N S T I T U T O T E C N O L O G I C O D E M E R I D A

Ingeniería Mecánica

MATERIA

SIM

TAREA

CAM/CAD CAE

EQUIPO:

SOLIS PRIETO VINCENT A. EK REYES GILBERT

DE ANDA GOMEZ GONZALO DZUL PACHECO EDWIN GERMAN AKE REYES

PROFESOR

ING. JOSÉ ANTONIO CANTO ESQUIVELFecha: 26-Febrero-2011

TAREA CAD/CAM CAE

Objetivo:

Los integrantes del equipo fueron contratados, por una empresa metal-mecánica, como consultores de sistemas de CAD/CAM para analizar y seleccionar un software de CAD/CAM que se adapte a las necesidades de la empresa.

La empresa tiene las siguientes características:

- La empresa fabrica moldes de inyección de plástico. Sólo realiza la manufactura de los mismos.

- Un taller de maquinados con 3 fresadoras verticales de 3 ejes de las siguientes marcas: HURON KX15, MAZAK 15M y HAAS VF-63. Además está instalada una electroerocionadora de hilo de 2 ejes marca Deckel.

- Sus clientes le envían en formato DWG y IGES los archivos ingenieriles del diseño vía email y generalmente no es necesario realizar modificaciones al diseño. Sin embargo, se planea que en un futuro la empresa pueda realizar sus propios diseños modelando en sólidos.

- La empresa no esta dispuesta a gastar más de 25,000 USD incluyendo impuestos por el software de CAD/CAM.

- La empresa actualmente tiene todo su software ingenieril bajo la plataforma windows.

- La inversión en hardware que la empresa tenga que realizar debe de ser la mínima posible.

Entregables:

- Cada equipo deberá realizar una investigación de al menos cuatro CAD/CAM existentes en el mercado, entregando un reporte con datos técnicos y conclusiones de las ventajas y desventajas de cada sistema para la empresa. Este reporte es un reporte ingenieril interno para el equipo.

- Deberá de seleccionar el sistema de CAD/CAM que más se adapte a la empresa y realizar un reporte con sus justificaciones y conclusiones, además de la información necesaria para que la empresa realice la compra. Este documento es un reporte de información y conclusiones para el cliente.

SISTEMAS CAD/CAM

1. SOLID WOKS

"El software CAD de SolidWorks fue, con mucha diferencia, el sistema más fácil de   utilizar y el que proporcionó las operaciones más automatizadas. Tras   la formación, diseñamos nuestro primer molde en menos de dos semanas".

¿Por qué SolidWorks?

Cuando piensa en SolidWorks, ¿qué le viene a la cabeza? La mayoría de la gente piensa en nuestro software CAD mecánico (MCAD) en 3D. Y, aunque puede que sea por lo que más se nos conoce, conviene recordar que SolidWorks es mucho más.

EL software de gestión de datos de productos (PDM) le permite mantener sus datos organizados, mientras que el control de versiones garantiza que todas las personas de la oficina trabajen a partir de una misma página.Incluso  3DVIA Composer, le ayudará a mantener su documentación sincronizada con los cambios de diseño a la vez que contribuye a la contención de costes.Si se está planteando la posibilidad de pasarse al 3D, en SolidWoks somos conscientes de que hay otros aspectos por considerar, más allá de las funciones del producto.

¿Por qué debo considerar SolidWorks?Empresas de todos los sectores, incluidos sus competidores directos, ya están efectuando la transición al CAD en 3D. Si desea llevar el diseño de productos al siguiente nivel, sacar el máximo partido a su equipo y convertirse en líder del mercado, éste es el momento de empezar a pensar en los distintos modos en que SolidWorks® puede ayudarle a tener éxito.

Cómo facilitar al máximo la transiciónPasar de 2D a 3D implica algo más que comprar un software nuevo; requiere que usted y sus empleados piensen de forma distinta acerca de cómo enfocar el proceso de diseño.

¿Cómo podemos diseñar mejores productos con SolidWorks?Si piensa en tres dimensiones. Sus productos son tridimensionales. Desde esta perspetiva, ¿no es más lógico diseñarlos en 3D?

¿Qué rendimiento de la inversión obtendremos?Comprendemos que para la mayoría de las empresas cambiar a una nueva plataforma de diseño es una gran inversión y es importante saber cómo influirá en la línea inferior. La buena noticia es que al cambiar a SolidWorks, el retorno de la inversión se nota desde los primeros días.

2. Tebis CAM

Tebis CAM cuenta con hasta 9 módulos para distintos niveles: Taladrado y Fresado en 2,5D, Desbaste en 3+2 Ejes, Acabado en 3+2 Ejes, Material sobrante en 3+2 Ejes, Fresado de tubos en 3+2 Ejes, basado en 5 Ejes simultáneos, Corte por láser en 5 Ejes, Corte por fresado en 5 ejes y Erosión por hilo en 4 ejes.

Una condición fundamental para el trabajo productivo son estructuras probadas y demostradas en la práctica. Por eso hace algunos años Tebis comenzó a ofrecer a sus clientes nuevas posibilidades para crear sus estructuras de fabricación dentro del sistema. La nueva versión de Tebis 3.5 ofrece aún más posibilidades de almacenar estas estructuras.

Así, por ejemplo, la nueva técnica del plan de trabajo reproduce exactamente el proceso de la fabricación y garantiza de una visión global y una previsión de todo el mecanizado. Acto seguido, todas las informaciones de fabricación se almacenan centralizadas, lo que aumenta una vez más la transparencia y se guardan permanentemente los conocimientos sobre los procesos de fabricación.

La biblioteca de máquinas integrada, visualiza el parque de máquinas disponible. Esto permite tener una buena visión global sobre la situación de mecanizado real que se dará posteriormente. A ello contribuyen también los controles de colisión y finales de carrera que pueden realizarse ya antes de la programación NC.

La biblioteca de herramientas mejorada admite la asignación de parámetros de tecnología probados en el sistema CAD/CAM de forma aún más detallada. De este modo podrá adaptar los datos de la herramienta de forma óptima a las tareas de mecanizado. Esto evita condiciones de corte incorrectos en la máquina desde el principio. Las tareas de mecanizado repetitivas se pueden automatizar y estandarizar de forma aún más optimizada.

VENTAJAS

En el taller, los procesos de fabricación deben ser estables. Esto se consigue a partir de la definición virtual del producto CAD. Es necesario ejecutar en las máquinas lo que anteriormente había en los monitores o en el papel. Tebis se ocupa de que este paso decisivo resulte sencillo.

Los procesos de producción Tebis permiten también la simple transferencia de programas NC posprocesados al taller. Sin embargo, las mayores ventajas se obtienen cuando se proporciona el modelo CAD con las sendas de mecanizado calculadas. De este modo, se trasladan al taller la decisión de en qué máquina, con qué herramientas y en qué posiciones va a mecanizar.

El uso de las estaciones de visualización Tebis, con posibilidades de simulación y DNC integradas, presta al proceso de fabricación un elevado grado de eficacia. La seguridad que se consigue simulando las sendas de mecanizado en la máquina virtual es total.Bajo el término “Soluciones de taller” se agrupan cuatro productos Tebis: - Estaciones de visualización

- Estaciones de Simulación

- Estaciones DNC

- Frontends de taller

Procesos de fabricación modernos con estructuras de comunicación sin documentos

Si en el taller se dispone de sistemas de visualización, el modelo digital se convierte por fuerza en el soporte de información central. Cada vez se generan menos planos sobre papel e instrucciones de trabajo impresas. En su lugar, todos los empleados que participan en el proceso utilizan medios electrónicos para informarse. Los documentos centrales en este caso son los archivos de modelo CAD. En combinación con las estaciones de visualización Tebis son idóneos para estudiar vistas y secciones, tomar medidas, simular sendas de mecanizado y emitirlas a programas NC apropiados para la máquina adecuada. Las máquinas virtuales optimizan el proceso de mecanizado y reducen la posibilidad de errores Al incorporar simuladores en los procesos de fabricación Tebis, todo el parque de máquinas se representa de un modo realista en forma de máquinas virtuales y se ofrece tanto para la programación NC como también para la fabricación en la máquina.

El simulador Tebis permite la simulación realista de sendas de mecanizado con control de colisión completo para todos los componentes de la máquina, incluyendo el control de los finales de carrera. La modificación posterior de la posición de sujeción, de la aplicación del cabezal y del orden de ejecución, así como el cambio y la edición de herramientas ofrecen al operador amplias posibilidades de optimización. Alimentando las máquinas a través de estaciones de

visualización, de simulación o DNC Todos los productos de software de Tebis para el taller se han concebido de manera que puedan proporcionar programas NC en el formato correcto para cada máquina. Esto se consigue mediante el concepto de posprocesado Tebis que está integrado tanto en las estaciones CAM como en las estaciones de visualización, de simulación y DNC.

Cálculo de programas NC directamente en la máquina (wOP) Si están equipadas con los correspondientes módulos CAM, las estaciones CAM se pueden utilizar también a pie de máquina. En combinación con Tebis DNC es posible asignar este tipo de estación de trabajo CAM directamente a una máquina determinada. De este modo, cada senda de mecanizado se puede enviar inmediatamente después de su cálculo a la cola de espera del control numérico.

Hardware relacionado con el taller

Con los fronteras de taller, Tebis proporciona otra herramienta para métodos de comunicación modernos: un hardware potente y robusto con distintas configuraciones para satisfacer las necesidades de cualquier puesto de trabajo.

3. Moldex 3D

Es un sistema que tiene la conexión directa y efectiva con los mejores sistemas de CAD

Moldex3D es el líder mundial de productos CAE para el análisis en la industria de moldeado por inyección de plástico para simular con profundidad la más amplia gama de aplicaciones de moldeo por inyección con el objetivo de optimizar los procesos de diseño de producto y de fabricación, reducir el tiempo de lanzamiento al mercado del producto y permitir que el retorno de su inversión se acelere.

Moldex3D le ofrece la más completa capacidad de simulación de moldeado por inyección de plástico en 3D, tales como fluidez de sólidos, efecto de corredera 3D, temperatura del molde, fuente de corriente, efecto de inercia o viscosidad. Estas funciones superiores efectivamente le ayudan a simular el flujo a través de las cavidades, permitiendo optimizar las entradas así como la evaluación del diseño de los circuitos de refrigeración, reducción al mínimo del tiempo del ciclo, simulación del proceso vario térmico, etc

Generación automática de malla 3D.

Moldex3D esté equipado de un motor de generación de mallas 3D para ayudar a los usuarios a trabajar directamente a través de sólidos modelados en CAD 3D. Sus avanzadas funcionalidades le permiten a los usuarios de manera eficiente la importación / reparación / y edición de su modelo de CAD, así como preparar la malla para diversos análisis.

Computación paralela de alto rendimiento.

Moldex3D, la empresa líder para profesionales de CAE de moldeado por inyección, es el único que ofrece todo el apoyo en la computación paralela. Mediante la utilización de multi-núcleos o multi-CPU(Core), el tiempo requerido para el análisis se ha acortado. Por ejemplo, se consigue una mayor eficiencia de hasta cincuenta a ochenta por ciento en general al usar PCs de doble núcleo, incluso mucho más. Moldex3D ha trabajado en análisis paralelos que disminuyen su costo y contribuye a un rendimiento excepcional.

Diseña en 3D, Analiza en 3D

El pensamiento de Moldex3D núcleo del calculo profesional, los usuarios pueden percibir varios fenómenos dentro de la cavidad después del diseño CAD de acabado 3D. Por ejemplo tú puedes instalar múltiples colocaciones de puerta para el balance de flujo y reducir la presión de llenado, al mismo tiempo comprueba la posible línea de soldadura y la localización de trampas de aire en una fase temprana de diseño.

¿Como ayuda Moldex3D Explorer?

Explorer proporciona una visión dentro del diseño y proceso de moldeado. El pensamiento de visualización 3D derrite frontalmente los avances, contribución de entrada, línea de soldadura, trampa de aire, temperatura, orientación molecular y los resultados del tiempo de enfriamiento. Los usuarios pueden llegar más lejos en la optimización de sus partes del diseño tanto para mejorar el rendimiento y la reducción de costes.

¿Que hace Moldex3D Explorer?

La interfaz de Moldex3D Explorer esta completamente integrada en NX. Esto por tanto es muy amigable y sencillo. Los usuarios simplemente asignan una localización de entrada y seleccionan un material; Explore cojerá el resto y lo genera en un informe de HTML. El verdadero pensamiento sólido 3D de simulación de flujo de plástico, Explorer permite a los usuarios de NX rápidamente para comprobar la fabricación y calidad de las partes de diseño plástico en una temprana fase de diseño.

4. FIKUS VISUALCAM

Metalcam S.L., el fabricante de software líder en soluciones CAD/CAM para taller, anuncia que la nueva versión 16 de su producto insignia Fikus Visualcam está ya disponible. La nueva versión un entorno amigable y eficiente de programación para las máquinas de Electroerosión por hilo, fresa, torno, torno con herramientas motorizadas y laser y cortadores CNC. Para incrementar la productividad del usuario, Fikus Visualcam 16 incorpora más de 120 mejoras y novedades en todos los módulos.

Entorno de trabajo

Las novedades en el entorno de Fikus se han centrado en el soporte de los dispositivos SpaceBall® para el control de los movimientos dinámicos en pantalla y en dos nuevas opciones de zoom dinámico con centro en el cursor o en un punto fijo, esta última al estilo de SolidWorks®, para los usuarios acostumbrados a este sistema CAD.

CAD

Nuevas funciones se añaden a la aplicación de CAD o completan la funcionalidad de funciones ya existentes:

Se ha completado las opciones de elementos geométricos tangentes a o desde curvas NURBS.

Nueva función para la creación de sincronismos entre dos curvas.

Nueva opción "Paralela N veces".

Generador de recorrido interactivo.

Aplicación de CAM

La tabla de herramientas para las tecnologías de fresa, torno y torno-fresa permite ahora crear los datos de herramienta en función de la máquina y del material a mecanizar. Al crear una trayectoria nueva, podremos escoger la máquina y el material y las herramientas y los datos tecnológicos serán los que correspondan.

El simulador permite ahora utilizar herramientas en "T" y cónicas, mostrándonos el resultado que produce sobre el material este tipo de herramientas. Se han añadido también opciones para poder guardar el material resultante en formato STL y para información sobre el volumen de viruta extraído.

Hilo

Numerosas novedades conforman la aplicación de hilo en esta versión 16 de Fikus:

Nuevas opciones de tratamiento de esquinas en cónico constante (redondear, ...)

Nuevas opciones de holgura parcial en construcción

Nuevo proceso 2XA (2 ejes avanzados) para poder definir una o varias piezas de 2 ejes con posibilidad de conicidades diferentes en cada cara

Nuevo Wizard de Ona Arion

Mejoras en los Repartos asistidos

Mejoras en los Wizards

Movimientos de entrada automáticos en Selección XY

Puntos de entrada automáticos para Destrucción en Selección XY

Poder crear y seleccionar sincronismos realizados desde el CAD

Fresa

Soporte para utilizar herramientas cónicas y en T en procesos 2D y parcialmente en procesos 3D

Opción para mecanizar punzones y cavidades desde alturas independientes o conjuntas al calcular un proceso

Opción para calcular el taladro inicial en los processos de ranura

Capturar automáticamente el nivel y la altura de un punzón o cavidad si tenemos los contornos superior e inferior dibujados

Reestructuración de la selección de contornos

Directo y ranura sobre superfices

Tener en cuenta los punzones check al mecanizar taladros

Perfiles 3D con pasada variable

Planeado de punzones sin repaso final

Sobrepaso de material con sobrante de material

Ranura por línea media

Desbaste y contorneado de regladas: Limitar pasadas por Offset en primera pasada 

Opción de contornear o no las islas interiores en el planeado de punzones

Copiado de superficies con opción de bidireccional / unidireccional

Mecanizado de modelos STL en 3D

Mejoras generales en el Asistente de taladros y poder realizar cajeras y contorneados

Torno

Redondear esquinas del toolpath en acabado y seguimiento Control de ángulos en las herramientas de ranura

Wizard: Opción para definir el material en valor relativo (longitud) + absoluto (diámetro)

Orden de desbaste de las subzonas de torno que se generan al tratar material con zona en cilindrados, refrentados y mandrinados

Redondeo de entrada en desbastes

Reestructuración de la tabla de herramientas

Torno-Fresa

Todas las mejoras del torno Todas las mejoras de la fresa

Selección de máquina al crear la trayectoria de Torno-Fresa

Gantt específico según máquina

Creación de una estructura de mecanizado (Torno - Fresa - Torno - Fresa) predefinida en el Wizard de torno

Simetría respecto del eje de rotación en transformaciones

REPORTE DE SELECCIÓN DE SOFTWARE CAD/CAM IDEAL PARA LA EMPRESA

TEBIS CAM

Después de un extensivo análisis de mercado en cuanto a software de diseño cad/cam, llegamos a la conclusión que dentro de las cuatro opciones, SOLID WORKS, TEBIS CAM, MODEX 3D, FIKUS VISUALCAM. Que el software que se adapta mejor a las necesidades de la empresa y juzgado al tipo de proceso que realiza, seleccionamos el TEBIS CAM , por su multifuncionalidad ya que cuenta cuenta con hasta 9 módulos para distintos niveles: Taladrado y Fresado en 2,5D, Desbaste en 3+2 Ejes, Acabado en 3+2 Ejes, Material sobrante en 3+2 Ejes, Fresado de tubos en 3+2 Ejes, basado en 5 Ejes simultáneos, Corte por láser en 5 Ejes, Corte por fresado en 5 ejes y Erosión por hilo en 4 ejes y además una adaptabilidad al proceso de moldeado por inyección y termoformado.

La biblioteca de máquinas integrada, visualiza el parque de máquinas disponible. Esto permite tener una buena visión global sobre la situación de mecanizado real que se dará posteriormente. A ello contribuyen también los controles de colisión y finales de carrera que pueden realizarse ya antes de la programación NC. La biblioteca de herramientas mejorada admite la asignación de parámetros de tecnología probados en el sistema CAD/CAM de forma aún más detallada. De este modo podrá adaptar los datos de la herramienta de forma óptima a las tareas de mecanizado. Esto evita condiciones de corte incorrectos en la máquina desde el principio. Las tareas de

mecanizado repetitivas se pueden automatizar y estandarizar de forma aún más optimizada.

En conclusión los requerimientos técnicos para la implementación de esta tecnología de software se adapta al presupuesto asignado y además la oportunidad de ir agregando poco a poco las siguientes etapas de maquinado.