CAD CAM
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CAD (DIBUJO ASISTIDO POR CUMPUTADORA)CAD es el acrónimo de ‘Computer Aided Design’ o diseño asistido por computador. Se trata de la tecnología implicada en el uso de ordenadores para realizar tareas de creación, modificación, análisis y optimización de un diseño. De esta forma, cualquier aplicación que incluya una interfaz gráfica y realice alguna tarea de ingeniería se considera software de CAD. Las herramientas de CAD abarcan desde herramientas de modelado geométrico hasta aplicaciones a medida para el análisis u optimización de un producto especifico. Entre estos dos extremos se encuentran herramientas de modelado y análisis de tolerancias, calculo de propiedades físicas (masa, volumen, momentos, etc.), modelado y análisis de elementos finitos, ensamblado, etc. La función principal en estas herramientas es la definición de la geometría del diseño (pieza mecánica, arquitectura, circuito electrónico, etc.) ya que la geometría es esencial para las actividades subsecuentes en el ciclo de producto descrito en la figura siguiente.
El termino CAD se puede definir como el uso de sistemas informáticos en la creación, modificación, análisis u optimización de un producto.
Aplicaciones del CAD:
Sistemas CAD para la Arquitectura Sistemas CAD para la Metal-Mecánica. Sistemas CAD para la Electrónica.
CAM (FABRICACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADORA)
Es la aplicación de sistemas de sistemas de computación a los ambientes de fabricación. La combinación de CAD Y CAM CAD/CAM ha tenido un gran efecto en la manera en que se
realizan la fabricación y ha mejorado la precisión y la confiabilidad del proceso y la productividad de los trabajadores.
La descripción geométrica de las piezas creadas por los sistemas CAD se usa para producir los datos necesarios para planear, controlar y fabricar piezas o ensambles completos.
La CAM se basa en el uso de los: SISTEMAS INFORMÁTICOS PARA LA PLANIFICACION, GESTIÓN Y CONTROL DE LAS OPERACIONES DE UNA PLANTA DE FABRICACIÓN MEDIANTE UNA INTERFAZ DIRECTA O INDIRECTA ENTRE EL SISTEMA INFORMÁTICO Y LOS RECURSOS DE PRODUCCIÓN.Aplicaciones: Robots industriales. Programación de Robots. Automatización. CNC
CAE (INGENIERIA ASISTIDA POR COMPUTADORA)Es el conjunto de programas informáticos que permiten analizar y simular los diseños de ingeniería realizados con el ordenador, o creados de otro modo e introducidos en el ordenador, para valorar sus características, propiedades, viabilidad y rentabilidad. Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de fabricación y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado. TECNOLOGÍA QUE SE OCUPA DEL USO DE SISTEMAS INFORMÁTICOS PARA ANALIZAR LA GEOMETRÍA GENERADA POR LAS APLICACIONES CAD. PERMITEN SIMULAR Y ESTUDIAR EL COMPORTAMIENTO DEL PRODUCTO PARA REFINAR Y OPTIMIZAR EL DISEÑO.Aplicaciones: Análisis cinemático. Análisis por el método de elementos finitos (FEM, Finite Elements Method). Maquinado por control numérico CNC (Computered Numeric Control). De exportación de ficheros "Stl" (Estereolitografía) para máquinas de prototipado rápido.
BIBLIOGRAFIA
Cecil Jensen,; Dibujo y Diseño en Ingeniería. Editorial Mc Graw Hill. 2004Boon, G. K.; Mercado, A. "Automatización Flexible en la Industria". Editorial LIMUSA, Noriega.1991
Sistemas cad/cam
conceptos
cronológicamente, los sistemas cad fueron los primeros en
aparecer, luego aparecieron los cam y finalmente se llegó al
concepto cim; esto ocurrió así debido a que cada nuevo
sistema se basó en el anterior o al menos lo usó como base.
muchos de los sistemas cad / cam en uso hoy en día están
diseñados y pensados para automatizar funciones manuales,
independientemente de si la función particular que cumplirán
será análisis ingenieril, diseño conceptual, dibujo,
documentación o la programación de la maquinaria de
manufactura e inspección.
la implementación de sistemas cad / cam es una decisión
fundamental que depende de cuánto de la tecnología se
necesitará en una empresa / trabajo en particular. si el trabajo
que se realizará es una sola pieza, que a largo plazo sufrirá
solo pequeñas modificaciones, se necesitará un cad simple; en
cambio, si se habla de productos con múltiples piezas y con
necesidad de intercambiabilidad, estamos hablando de un
computador sofisticado y un programa más complicado. esto
significa además que al planificar una inversión en hardware y
software debe planificarse fríamente, de tal manera de conocer
el ciclo de vida de los equipos y de los programas. las
empresas que implementan este sistema no deben pensar que
tendrán solo un costo inicial y después andará todo sobre
ruedas, pues en la práctica, el uso de estos sistemas implica
costos y necesidades constantes, fundamentalmente por los
apresurados cambios tecnológicos que se producen hoy en
día.
sin embargo, la diferencia de costo y potencia entre las
plataformas computacionales requeridas para un cad y un cad /
cam ya no son tan notorias. esto se debe a que los
computadores personales ya son suficientes para manejar el
software, y los costos de éste o aquel son similares, así como
el costo de su puesta en marcha (díganse operadores, cursos,
implementación, etc.). lamentablemente, en caso de que el
software no sea muy compatible o esté pasado de moda, se
pierde plata. por esto la industria computacional ha tendido a
una mayor estandarización de sus productos, con el fin también
de disminuir costos, así como ha implementado el concepto de
upgrade, el cual permite conseguir la última tecnología dando
la antigua "en parte de pago".
las redes computacionales han contribuido enormemente con
el desarrollo de los sistemas cad / cam, teniendo la desventaja
eso sí de que se pierde un poco la privacidad de la información,
ya sea porque el sistema de red es muy complejo o porque hay
un mayor número de usuarios con acceso directo a él. se han
desarrollado numerosos protocolos con el fin de salvaguardar
las comunicaciones entre computadores, algunos de ello son:
ethernet, tcp / ip, map / top, ascii, ftp, nfs, y mucho otros.
en los periféricos del computador mismo han existido grandes
avances también, que han permitido mejorar ostensiblemente
la calidad de las imágenes. es así como hoy existen monitores
de 4000 por 4000 pixeles y millones de colores. también en el
área de los scanners, plotters e impresoras se ha logrado gran
éxito, existiendo digitalizadores de imágenes en tres
dimensiones, impresoras a color y otros.
el término plataforma de software se aplica en este caso a la
arquitectura de software básica, incluyendo base de datos,
metodología, capacidades gráficas y herramientas geométricas.
en base a esta definición, existen tres clasificaciones básicas
de plataformas cad / cam: 2d, 2-½d y 3d. dentro de estas
clasificaciones existe una serie de herramientas para generar y
usar variadas librerías de símbolos y partes, así como para
agregar distintos niveles de inteligencia. rodeando estas
clasificaciones hay herramientas adicionales para personalizar,
acceso, entrada / salida y periféricos. tras estas clasificaciones
hay distintas definiciones de geometría usada para curvas,
superficies y sólidos. es la combinación agregada de todas
estas herramientas la que de vida al concepto de plataforma.
herramientas
la modelación básica, la modelación del ensamblado, el cuidar
los detalles, el dibujo y la documentación son las herramientas
que componen la plataforma de software en el ambiente cad /
cam.
en el mundo del cad / cam, el primer foco está apuntado a la
geometría. es, al mismo tiempo, la herramienta con la que el
sistema se construye y la primera constante en cualquiera de
sus aplicaciones. muchos sistemas cad / cam disponibles están
confinados a la creación de diseños y dibujos a través de los
gráficos de un computador. otros proveen un más comprensivo
juego de herramientas y geometría, tal y como lo permite la
tecnología actual.
los métodos básicos de modelación usados por estos sistemas
son los que definen su precio, capacidad y productividad para
el usuario. por ejemplo, los sistemas de dibujo de dos
dimensiones requieren algoritmos matemáticos más simples, y
producen archivos menores. los de dos y media dimensiones
necesitan procesadores más poderosos, pero proveen
información de profundidad, muestran imágenes
tridimensionales y generan vistas que aumentan la
productividad. en ambos sistemas, sin embargo, los métodos
generalmente replican los método manuales de diseño. los
sistemas de dibujo de tres dimensiones proveen la más alta
productividad, calidad y ganancias en diseño, pero requieren
computadores y memorias considerablemente más grandes. si
los productos son solo dibujos, un sistema de dos dimensiones
bastará. por otro lado, un sistema de dos dimensiones tendrá
muy pocas posibilidades de expandirse a un sistema mayor.
dos dimensiones (2d): con pocas excepciones, la mayor parte
de los sistemas cad / cam comenzaron implementando
herramientas geométricas de dos dimensiones. hoy en día se
siguen usando, a pesar de no dar la mejor productividad, ni
siquiera en dibujos de solo dos dimensiones. un buen sistema
de dos dimensiones debe poder dibujar a través de
proyecciones, aceptar los formatos internacionales de dibujo,
tener alta velocidad, tener librerías, aceptar los formatos
internacionales de medidas, tener un buen set de estilos y
portes de letras y ser escalable. el sistema puede basarse en
vectores o en puntos en el espacio, siendo el primero el más
indicado, pues debería ser capaz de detallar despieces de
modelos tridimensionales y tener una posibilidad para
ampliarse a un sistema 3d.
dos y media dimensiones (2-½d): uno se podría preguntar:
¿qué es media dimensión? en los sistemas cad / cam eso
implica que el sistema maneja los datos de profundidad del
modelo y ofrece normalmente la posibilidad de mostrar la
apariencia tridimensional de él, usando técnicas
bidimensionales con representaciones ortográficas. muchas
veces, los sistemas 2-½d están equipados para diseño y
manufactura de productos simples o planchas, y son muy
utilizados por compañías cuyos productos consisten más de
partes compradas que de partes manufacturadas, en las cuales
interfaces, interacciones e interferencias entre partes están
dadas más que por calcular. sin embargo los sistemas 2-½d
proveen limitadas mejoras en calidad y productividad por un
costo ínfimamente superior a los sistemas 2d.
tres dimensiones (3d): la modelación en tres dimensiones es la
puerta de entrada a un ambiente cad / cam completo. a pesar
de que los sistemas 3d no son necesariamente ocupados para
todos los ambientes de diseño, ingeniería y manufactura,
muchos de los sistemas tridimensionales de cad / cam pueden
replicar las funciones de sistemas 2d y 2-½d si así se requiere.
los sistemas 3d pueden separarse en tres clases:
- wireframe (malla): en el sistema wireframe, el modelo 3d es
creado y guardado solo como una representación geométrica
de aristas y puntos dentro del modelo. los modelos 3d
wireframe son transparentes en la realidad y por esta razón
requieren un usuario de experiencia y gran conocimiento del
modelo antes de entender claramente la representación. una
ventaja de los sistemas 3d es la generación automática de
vistas y dibujos de una parte de los modelos. esto ayuda en
calidad, productividad, preparación y manufactura del producto.
sin embargo, el sistema wireframe requiere de un gran esfuerzo
para desplegar imágenes limpias del modelo 3d completo.
- superficies: la adición de información de las superficies al
modelo 3d resulta en imágenes gráficas mejoradas cuando se
traspasa a aplicaciones manufactureras como cnc. la
modelación de superficie permite grados variables de precisión
en el modelo cad / cam desde muy preciso, en el caso de
superficies planeadas o regladas o superficies de revolución, a
menores niveles de precisión en superficies esculpidas.
- sólidos: la modelación por sólidos es el último método de
modelación geométrica para el ambiente cad / cam. un factor
determinante para automatizar el diseño a través del proceso
de manufactura, esta herramienta permite almacenar
información precisa sobre piezas dadas. los modelos sólidos
pueden ser divididos en csg (constructive solid geometry) y
brep (boundary representation). csg consiste en usar cajas
primitivas, como cubos, cilindros, conos, toros, etc., sacándoles
partes a ellas para crear una imagen sólida del modelo. los
sólidos brep pueden ser almacenados de dos maneras: con
superficies verdaderas y topología del modelo o solo con
superficies ordenadas, de tal manera que cuando necesite
calcular algo lo haga, y no lo tenga guardado de gusto como en
el primer caso. en resumen, la modelación por sólidos es la
mejor manera de lograr buenos resultados, tanto en análisis
como en dibujo y velocidad, con la sola salvedad de que
requiere computadores potentes.
un sistema 3d debería elegirse en la práctica por las siguientes
razones:
mejoras en calidad del producto y en tolerancias y alineamiento
entre partes
reducción del tiempo de diseño y de potenciales problemas de
manufactura
soporte de automatización mejorada para diseño, análisis,
manufactura e inspección
soporte de 2d cuando se requiera sin restringir futuros métodos
o expansiones
uno de las más importantes compensaciones que se obtiene de
los sistemas cad / cam es en el área de chequeo, verificación
de diseño y manufactura del producto.
hay distintas maneras de generar modelos de ensamblado en
estos sistemas, los cuales son: modelos en modelos,
componentes o figuras y ensamblados inteligentes. todo va en
el software y hardware del que se disponga.
aplicaciones
la base de cualquier sistema cad / cam es la plataforma de
software usada en generar y documentar el modelo de una
parte o documento, y es el llamado corazón del sistema. lo que
vendría a ser el alma del sistema son las aplicaciones que se le
pueden agregar. es a través de aplicaciones que las
verdaderas eficiencias del cad / cam en términos de ahorro en
producción y costos relacionados con el proceso se pueden ver
realizadas.
las aplicaciones en el ambiente cad / cam pueden ser
separadas en tres tipos principales: función, disciplina e
industria. algunas de ellas se pueden ver en la siguiente tabla:
tabla 2.
|función |disciplina |
industria |
|diseño |estructural |
aeroespacial |
|análisis |mecánica |
automotriz |
|documentación |eléctrica
|electrónica de consumo |
|planeación de producción |electrónica
|otros |
|manufactura |arquitectura
| |
|control de calidad |civil |
|
|simulación |otros |
|
|soporte logístico | |
|
las funciones son normalmente aquellas operaciones,
herramientas o acciones soportados por la plataforma de
software, tales como la geometría wireframe o la modelación de
la superficie.
las disciplinas son creadas con la adición de software
especializado de aplicación, librerías, interfaces de usuario y
herramientas sobre las funciones básicas con el fin de crear
diagramas esquemáticos de aplicaciones de wireframes, o
aplicaciones de estilo de
software de modelación de superficie.
las aplicaciones industriales son creadas con el software
específico para disciplinas o industrias, y la adición de librerías
y herramientas especiales para cada proceso en particular.
la creación y documentación básica de los modelos cad / cam
es parte de la plataforma de software, mientras que las
aplicaciones son las herramientas usadas para automatizar
completamente el proceso de diseño. una breve lista de
aplicaciones puede verse en la siguiente tabla:
tabla 3
|mecánica |diseño eléctrico / electrónico |
arquitectura / civil |diseño de componentes |
| | |
|electrónicos |
|eslabones y mecanismos |diagramas de cableado
|diseño con acero |tableros de cir- |
|engranajes y poleas |diseño lógico y esquemático
|diseño de construcción |cuitos impresos |
|hidráulica y neumática |cableado y encaminado
|tubos, diseño de plantas |diseño lsi y |
|planchas de metal |diseño de arneses para cables
|topografía |vlsi |
|diseño de moldes |sistemas de iluminación |
creación de mapas |diseño híbrido |
|diseño de fundición |distribución de potencia |
diseño de concretos |diseño guiado |
|superficies y estilo |diseño para montar y acercar |
planeación de espacio |por ondas |
el análisis ingenieril puede ser dividido en varias áreas, sin
embargo, una clasificación más general es:
soluciones cerradas: hechas con ecuaciones particulares para
ese tipo de problemas
análisis lógico y de simulación: análisis computacional para
comprobar ajuste a la forma y a la función
elementos finitos y análisis de diferencias finitas: análisis
computacional para sistemas particulares: análisis
estructural, mecánico y térmico
análisis cinemático: virtualmente se puede observar la
operación de un componente
aquí entra el concepto de ingeniería asistida por computador,
cae (computer aided engineering).
como en el caso de las aplicaciones para diseño, el número de
aplicaciones para manufactura está creciendo rápidamente. al
dirigir aplicaciones de manufactura, el proceso se puede dividir
en dos categorías: generación y uso. lo más importante es la
generación de datos, y su transmisión está en manos de la
correcta implementación del cam. el cam en el sistema cad /
cam implica que el diseño y la manufactura están
estrechamente ligados. la idea es que el cam utilice los datos
generados por el cad adecuadamente.
el rango y la profundidad de las aplicaciones cam varía hoy
grandemente. ellas abarcan desde herramientas altamente
automatizadas, que son predominantemente manejadas a
través de gráficos, hasta herramientas basadas en lenguajes
como apt, y otros lenguajes para manejar la máquina.
los productos más avanzados permiten el uso e integración de
ambos métodos (gráfico y lenguaje) en aplicaciones
concurrentes para maximizar la productividad del usuario.
una lista parcial de aplicaciones actuales de manufactura con
cad / cam se presenta a continuación:
oxicorte, taladrado, perforado, compresión, maquinado,
soldado, colocación y ensamble de piezas, diseño de
herramientas, diseño de moldes, doblado de cañerías y tubos,
extrusión, estampado y embutido, programación de robots,
impresión de tableros de circuitos y recubrimiento de cables.
proceso de control en las industrias de procesos fluidos.
por lo regular, los sistemas de control de procesos usados en
este tipo de industrias cuentan con un cuarto de control
centralizado para monitorear la operación de la planta. este
cuarto cuenta con un área cercana donde todos los cables
de¡ campo de operación se concentran en interfaces de
entrada/ salida.
localizados junto al cuarto de control se encuentran la oficinas
de los supervisores de la planta, log laboratorios si es que
estos se requieren y todas las
facilidades de soporte para el personal operativo de la planta.
los dispositivos de campo para la medición de los procesos y
los actuadores se localizan a lo largo de la planta, regularmente
a cientos o miles de metros de¡ cuarto de control, e
interconectados a los paneles primarios por medio de cables de
par trenzado, aunque en la actualidad,-, algunas plantas
también utilizan cable de fibra óptica. debido a que la mayoría
de éstas plantas están expuestas a la humedad y pueden tener
atmósferas muy duras y corrosivas, estos cables son más
caros que los normales, ya que deben cubrir especificaciones
que impidan estos factores (ver figura capítulo 1 -1)
control numérico por computadora (cnc)
cuando se desarrollaron los sistemas de control numérico (cnc
– computerized numerical control) la idea consistía en
preplanificar cada movimiento que el operario realizase, para
posteriormente ejecutarlos secuencialmente de manera rápida,
evitando las imprecisiones que se cometen en cualquier
proceso manual. el desarrollo continuó ampliando el
movimiento punto a punto a interpolaciones circulares y
helicoidales, y agregando multitud de funcionalidades adjuntas.
el procesamiento de los datos en el cnc comienza por el
interprete del programa, el cual descifra el programa escrito en
formato iso de manera que pueda ser asimilado por el sistema
de control y ejecutado en el interpolador. pero antes de que los
datos lleguen al interpolador es necesario realizar una serie de
transformaciones como compensación de la geometría de la
herramienta, escalado, rotación, cinemática de la máquina, etc.
después, el interpolador actúa enviando a los servos las
consignas adecuadas.
el cnc tiene que ser capaz de realizar las operaciones
manteniendo los diferentes errores que se producen dentro de
las tolerancias establecidas. para el trabajo en alta velocidad,
las exigencias son, como cabe esperar, más severas debido
sobre todo a los altos valores de avance que se requieren.
la forma más habitual de especificar las trayectorias que debe
seguir la herramienta en una operación de mecanizado esta
basada en la generación de una sucesión de puntos entre los
cuales se realizan interpolaciones lineales. el cad (computer
aided design) permite realizar el diseño de la pieza a mecanizar
como una concatenación de elementos geométricos simples,
mientras que el cam (computer aided machining) define, a partir
de la información cad, la trayectoria a seguir por la herramienta
para realizar el mecanizado de la pieza, siendo aquí donde se
realiza la traslación de la trayectoria a puntos discretos. la serie
de puntos es posteriormente cargada en el control numérico,
que los ejecuta de forma ordenada.
evidentemente, la aproximación de una trayectoria curva
mediante una serie de tramos rectos entre los puntos
especificados por el cam supone una pérdida de precisión. en
el caso de trayectorias con pequeño radio de curvatura, el
número de puntos especificado sobre la curva, esto es, la
densidad de puntos, deberá ser mayor que en el caso de
trayectorias casi rectas. sólo así se podrá mantener un grado
de precisión constante a lo largo de toda la trayectoria.
de forma equivalente, un aumento en los requerimientos de
precisión a lo largo de toda la superficie mecanizada obliga a
especificar un mayor número de puntos en la definición de la
trayectoria.
el hecho de tener que procesar una gran cantidad puntos con
precisión y a gran velocidad impone la adopción de una serie
de soluciones en los controles numéricos para alta velocidad.
✓ precisión y rapidez para la fabricación de piezas
especializadas.
✓ contamos con el equipo más moderno para realizar
trabajos de maquinado mediante control numérico
computarizado, pudiendo cumplir así con las necesidades de
nuestros clientes en tiempo y forma.
✓ somos la solución de proveeduría estratégica para
empresas que buscan capacidades tecnológicas de diferentes
procesos de maquinados cnc.
✓ servicio de control numérico.
✓ podemos proporcionar el servicio de maquila con
maquinaria con la más alta tecnología.
control numérico por computadora
definición general: se considera control numérico a todo
dispositivo
capaz de dirigir posicionamientos de un órgano mecánico
móvil, en el que las órdenes relativas a los desplazamientos del
móvil son elaboradas en forma totalmente automática a partir
de informaciones numéricas definidas, bien manualmente o por
medio de un programa.
ámbito de aplicación del control numérico:
como ya se mencionó, las cuatro variables fundamentales que
inciden en la bondad de un automatismo son: productividad,
rapidez, precisión y velocidad.
de acuerdo con estas variables, vamos a analizar qué tipo de
automatismo es el más conveniente de acuerdo al número de
piezas a fabricar. series de fabricación:
grandes series: (mayor a 10.000 piezas)
esta producción está cubierta en la actualidad por las máquinas
transfert, realizadas por varios automatismos trabajando
simultáneamente en forma sincronizada. series medias: (entre
50 y 10.000)
existen varios automatismos que cubren esta gama, entre ellos
los copiadores y los controles numéricos. la utilización de estos
automatismos dependerá de la precisión, flexibilidad y rapidez
exigidas. el control numérico será especialmente interesante
cuando las fabricaciones se mantengan en series
comprendidas entre 5 y 1.000 piezas que deberás ser repetidas
varias veces durante el año. series pequeñas: (menores a 5
piezas) para estas series, la utilización del control numérico
suele no ser rentable, a no ser que la pieza sea lo
suficientemente compleja como para justificarse su
programación con ayuda de una computadora. pero en general,
para producciones menores a cinco piezas, la mecanización en
máquinas convencionales resulta ser más económica. a
continuación, podemos ver un gráfico que ilustra de forma clara
lo expresado anteriormente.
ventajas del control numérico:
las ventajas, dentro de los parámetros de producción
explicados anteriormente son:
posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles.
gracias al control numérico se han podido obtener piezas muy
complicadas como las superficies tridimensionales necesarias
en la fabricación de aviones.
seguridad. el control numérico es especialmente
recomendable para el trabajo con productos peligrosos.
precisión. esto se debe a la mayor precisión de la máquina
herramienta de control numérico respecto de las clásicas.
aumento de productividad de las máquinas. esto se debe a la
disminución del tiempo total de mecanización, en virtud de la
disminución de los tiempos de desplazamiento en vacío y de la
rapidez de los pocisionamientos que suministran los sistemas
electrónicos de control.
reducción de controles y desechos. esta reducción es debida
fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una
máquina herramienta con control numérico. esta reducción de
controles permite prácticamente eliminar toda operación
humana posterior, con la subsiguiente reducción de costos y
tiempos de fabricación.
el objeto del control numérico es lograr la automatización en la
fabricación de piezas. deberá tenerse en consideración que la
automatización no implica producción masiva, la
automatización debe observarse como la manufactura de
piezas que cumplen con especificaciones rigurosas y en las
que para su fabricación intervino poco la mano del hombre.
el objeto de las máquinas automáticas es poder reproducir las
piezas diseñadas el número de veces que sea necesario y
disminuir al máximo la intervención del hombre en la operación
de la máquina.
con las máquinas automáticas se logra lo siguiente:
• reproducción de las piezas con gran similitud
• alta calidad en los acabados y en las medidas
• poca participación de los operadores de las máquinas
• control de la producción
en las operaciones de automatización se pueden incluir las
siguientes acciones:
• alimentación del material a procesar
• procesamiento del material de acuerdo a las necesidades
• transferencia de productos de unas máquinas a otras
• inspección de trabajos
• expulsión de trabajos terminados
la automatización implica auto corrección, esto significa que
para lograr la automatización de una máquina herramienta no
sólo es necesario la coordinación de las partes de la máquina,
sino que también deberá incluirse
que la máquina debe inspeccionar y con los servomecanismos
adecuados, corregir las deficiencias o variaciones detectadas.
cuando una máquina puede recibir sus instrucciones por medio
de un código numérico se dice que la máquina es de control
numérico. por lo regular estos códigos son aceptados por las
máquinas herramientas por medio de tarjetas, cintas o
programas de computadora.
es importante no confundir a una máquina automática con un
centro de maquinado.
una máquina automática con o sin control numérico es una
máquina que permite la fabricación, de manera repetida, de
piezas con muy poca participación del hombre en la operación
de la máquina. su objeto no es fabricar muchas piezas sino
fabricarlas sin que el hombre se preocupe por su operación.
los centros de maquinado cnc son máquinas totalmente
automáticas en las que su objetivo es la producción a gran
velocidad de muchas piezas u objetos. en la operación de
estas máquinas tampoco participa el hombre.
|[pic]
|
|el desarrollo de nueva maquinaria y de herramientas
adecuadas ha hecho posible el uso creciente del vidrio.
|
|vincent® cuenta con una amplia gama de herramientas de
diamante de primera calidad para todas las operaciones que
tienen que ver con|
|la industria del mueble y con el vidrio arquitectónico, desde el
biselado hasta el grabado y el bordeado en máquinas cnc.
|
|ruedas de cangilones de metal y con juntas de resina (con
borde segmentado o continuo) |
|herramientas para máquinas de bordeado, biselado y grabado
cnc |
|muelas periféricas de diamante para bordeados rectos y
dobles |
|muelas de grabado
|
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|
|maquinas cnc para todo tipo de uso.
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|
|confiabilidad y precision con cubertura del rango completo en
el campo cnc |
|
|
|flexibilidad en la manufactura de herramientas y moldes
|
|
|
|desde una pieza unica hasta la produccion de alto volumen
|
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|
|para la industria de la imprenta y sus cilinderes de impresion y
estampado en caliente, para corte, moldes en forma de llanta,
|
|electrodos de grafito - y mucho mas
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|
|desarollo de software propio para un nivel alto de de
seguridad. |
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|rendimiento maximo para estructuras finas y superficies en 3d
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|industria numismatica
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|herramientas especiales para la impresion de monedas y
medallas | |
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|industria automotriz
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|moldes de llantas, todo tipo de estampado y marcado en
partes mecanicas | |
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|industria aeronautica
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|pistones reguladores de hidraulica - todo tipo de marcadores
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|tecnologia dental
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|formas multiples para la fabricacion rapida y precisa de dientes
de ceramica | |
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|industria de moldes
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|moldes de injeccion de plastico, moldes para aluminio fundido ,
tecnologia hot runner , forming dies | |
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|billetes y papeles de seguridad
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|heramientas especiales para el sello de aqua y otros detailes
de seguridad en billetes y papeles de seguridad | |
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|industria grafica y de empaques
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|embossing dies, embossing cilindros, cilindros de corte,
cilindros de hot foil | |
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|industria de jugetes
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|moldes de injeccion de plastico, y moldes de fundicion de
aluminio |
|industria optica y electronica
|
|marcacion de vidrios y lentes con laser, controles de alta
precision para microscopios y maquinas productoras de lentes
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la automatización del diseño :
manufactura asistida por
computadora (cam)
definición de cam
• sistema que provee de información e instrucciones para la
automatización de máquinas en la creación de partes,
ensambles,
y
circuitos; utilizando como punto de partida la información de la
geometría creada por el cad. (anterior concepto de cam)
• de una manera más global es el uso efectivo de las
tecnologías de
cómputo en la planeación, administración y control de la
producción
en una empresa.
• sin embargo, ya en el terreno industrial cad/cam se refiere a la
generación automática de código cnc. resumen histórico
• 50´s. a principíos de esta década eran usadas simples
calculadoras
eléctricas de escritorio operadas manualmente para análisis de
cualquier tipo.
• 1957. douglas t. rosse del mit inició el sistema apt (automatic
programmed tooloing) , el cual provee la metodología para la
programación de la geometria de la parte y parámetros de
maquinado. manufactura
• 60´s se crea el cad en mit por ivan sutherland.
• general motors inicia un programa en su centro técnico para
explorar el
potencial del cad.
• a finales de esta decada comienza la integración cad/cam.
• 70´s el cad/cam es utilizado en programas espaciales por la
nasa y la
u.s. force. • a finales de lo 70´se da la primera conferencia en el
mit en gráficos
por computadoras y sistemas de cad/cam.
• en los 80´s y principios de los 90´s. se dieron grandes
avances en el
desarrollo de la creación de computadoras, comunicación y
transferencia de información, todo esto facilitó la interación de
diversos sistemas. fundamentos de cad/cam
• para el maquinado de piezas se han desarrollado varias
técnicas en los
últimos años:
• avances en las máquinas y herramientas
• control numérico
• control numérico computarizado
• sistemas cad/cam
• cada uno de ellos ha permitido grandes avances en la
fabricación de
piezas, siempre buscando la máxima eficiencia en el proceso.
• la optimización de trayectorias de corte, facilidad de
programación,
simulación del proceso, manejo de información y otros
beneficios. fundamentos de cad/cam
• para el maquinado de piezas se han desarrollado varias
técnicas en los
últimos años:
• avances en las máquinas y herramientas
• control numérico
• control numérico computarizado
• sistemas
cad/cam
• cada uno de ellos ha permitido grandes avances en la
fabricación de
piezas, siempre buscando la máxima eficiencia en el proceso.
• la optimización de trayectorias de corte, facilidad de
programación,
simulación del proceso, manejo de información y otros
beneficios. sistemas cad/cam
cad(drawing)
cam (manufacturing)
diseñar
modificar
dibujar
acotar
rotular
generación de programas de cnc
transferir programas de cn (dnc)
simulación de trayectorias de corte
selección de herramientas
determinar sujecióntécnicas de programación
programación manual
• es frecuentemente el método más sencillo y el más
económico, sin
embargo, es también quizá el método más tedioso. hoy en día
es muy
utilizado por muchas compañías en donde no existe una gran
variedad
ni un alto grado de complejidad en cuanto a la geometría de las
piezas
que producen. los ejemplos de las aplicaciones en las que este
método es muy adecuado son las operaciones de taladrado en
donde se
requieren solo movimientos simples punto-a-punto
• la programación manual usa datos numéricos básicos y
códigos
alfanuméricos especiales para definir los diferentes pasos en
un
proceso. técnicas de programación
programación manual
• es frecuentemente el método más sencillo y el más
económico, sin
embargo, es también quizá el método más tedioso. hoy en día
es muy
utilizado por muchas compañías en donde no existe una gran
variedad
ni un alto grado de complejidad en cuanto a la geometría de las
piezas
que producen. los ejemplos de las aplicaciones en las que este
método es muy adecuado son las operaciones de taladrado en
donde se
requieren solo movimientos simples punto-a-punto
• la programación manual usa datos numéricos básicos y
códigos
alfanuméricos especiales para definir los diferentes pasos en
un
proceso. técnicas de programación
programación conversacional
• es método de programación se ha convertido en una de las
técnicas
más populares en los últimos años. en este tipo de
programación el
programa es creado directamente en la máquina (taller de
trabajo) y la
principal ventaja
es el contenido de un alto nivel de descripción
estándar de la geometría de una pieza lo cual simplifica el
proceso de
definición de los movimientos de herramienta.
• en este tipo de sistemas, por lo general, el sistema solo
pregunta por la
geometría que se usará para calcular las trayectorias de
herramienta.
en la mayoría de los controles que utilizan este tipo de
programación
existe la posibilidad de verificar los movimientos del cortador
antes de
ejecutar el programa. técnicas de programación
programación conversacional
• es método de programación se ha convertido en una de las
técnicas
más populares en los últimos años. en este tipo de
programación el
programa es creado directamente en la máquina (taller de
trabajo) y la
principal ventaja es el contenido de un alto nivel de descripción
estándar de la geometría de una pieza lo cual simplifica el
proceso de
definición de los movimientos de herramienta.
• en este tipo de sistemas, por lo general, el sistema solo
pregunta por la
geometría que se usará para calcular las trayectorias de
herramienta.
en la mayoría de los controles que utilizan este tipo de
programación
existe la posibilidad de verificar los movimientos del cortador
antes de
ejecutar el programa. programación en cad/cam
• de manera general, se puede decir que los sistemas de
cad/cam
ayudan a un programador en tres áreas principales:
1.- evita el hacer cálculos matemáticos manualmente
2.- permite programar automáticamente diferentes tipos de
máquinas
usando el mismo lenguaje básico
3.- ayuda con ciertas funciones básicas de maquinado.
• la interacción entre el sistema de programación y el
programador es
un beneficio significativo del método de programación asistido
por un
sistema de cad/cam. existen otros beneficios importantes al
usar
este método como: el diseño puede estar dentro del mismo
sistema y
no es necesario hacer transferencia de datos, es posible tener
una base
de datos que incluye los datos geométricos y de manufactura
de una
gran cantidad de piezas, los movimientos de las herramientas
pueden ser verificados
y simulados paso a paso antes de ser
enviados a la máquina de cn. programación en cad/cam
• los sistemas cam o cad/cam pueden variar drásticamente de
uno a
otro en cuanto a su operación, sin embargo existen prácticas
muy
similares que deben de cumplirse independientemente del
software que
se este utilizando. estos pasos son:
• el programador debe dar información general al sistema.
• se debe definir la geometría de la pieza de trabajo.
• se deben definir las operaciones de maquinado. diferentes
sistemas cad/cam
• en el mercado existen una gran cantidad de sistemas
(softwares) de
cad/cam, y dependiendo de la necesidad y presupuesto de
cada
taller de maquinados es el tipo de software de cad/cam
requerido.
• el costo de un software de cad/cam puede variar de 2,000
hasta
más de 100,000 usd.
• algunos de los paquetes comerciales de cad/cam más
utilizados
son:
edgecam
worknc
vericut
solidworks
camlink
xcam
fastsolid
pro manufacture
teksoft
anvil 5000
anvil expresslos programas de cad/cam realizan cálculos
trigonométricos, elaboran
las instrucciones de desplazamiento de todos los ejes, calculan
velocidades
de corte y del husillo, y genera todas las ordenes de
accionamiento para el
cambio de herramienta, cambio de piezas, refrigerante y
muchas más.
pero estos datos no sirven por si solos para su introducción a
una máquina
de cnc, sino que se deben de ser preparados con la sintaxis de
una
máquina en particular a través de un programa denominado
posprocesador. los programas de cad/cam realizan cálculos
trigonométricos, elaboran
las instrucciones de desplazamiento de todos los ejes, calculan
velocidades
de corte y del husillo, y genera todas las ordenes de
accionamiento para el
cambio de herramienta, cambio de piezas, refrigerante y
muchas más.
pero estos datos no sirven por si solos para su introducción a
una máquina
de cnc, sino que se deben de ser preparados con la sintaxis de
una
máquina en particular a través de un programa denominado
posprocesador.
COMUNICACIÓN CAM Y MAQUINAS CNC
I.I.
5 D
SISTEMAS DE MANUFACTURA
DR. OSCAR LAUREANO CASANOVA