UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILEFACULTAD DE INGENIERÍA

Departamento de Ingeniería Mecánica Área de Procesos Mecánicos

INGENIERIA DE EJECUCION EN MECANICA

PLAN 2002

GUÍA DE LABORATORIO

ASIGNATURA ”MAQUINAS HERRAMIENTAS CNC”CÓDIGO 15067

NIVEL 07

EXPERIENCIA C05

“DISEÑO Y MANUFACTURA ASISTIDO POR COMPUTADOR”

HORARIO: VIERNES:3-4-5-6

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DISEÑO Y MANUFACTURA ASISTIDO POR COMPUTADOR

1. OBJETIVO GENERAL

Familiarizar al alumno con la tecnología del diseño asistido por computador CAD/CAM.

2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

2.1 Que el alumno conozca el entorno de los sistemas CAD/CAM y se familiarice con el sistema empleado en el laboratorio.

2.2 Que el alumno comprenda las ventajas e inconvenientes de los sistemas CAD/CAM

2.3 Que el alumno se familiarice con las diversas marcas de software comerciales y maneje los criterios de selección de los sistemas CAD/CAM.

3. INTRODUCCIÓN TEORICA

3.1 Introducción al CAD/CAM

Al principio, hacer un programa de mecanizado era muy difícil y tedioso, pues había que planear e indicarle manualmente a la máquina cada uno de los movimientos que tenía que hacer. Era un proceso que podía durar horas, días, semanas. Aún así era un ahorro de tiempo comparado con los métodos convencionales.

Para simplificar la programación manual, muchas de las máquinas modernas trabajan con lo que se conoce como “lenguaje conversacional” en el que el programador escoge la operación que desea y la máquina le pregunta los datos que se requieren para parametrizar los ciclos de trabajo.

Actualmente se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de mecanizado de forma automática. En el sistema CAD (diseño asistido por computador) la pieza que se desea mecanizar se diseña en el computador con herramientas de dibujo y modelado sólido. Posteriormente el sistema CAM (manufactura asistida por computador) toma la información del diseño y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza deseada; a partir de esta ruta de corte se crea

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automáticamente el programa de mecanizado, el cual puede ser introducido a la máquina mediante un disco o enviado electrónicamente mediante la puesta serial.

3.2 Software CAD/CAMLos sistemas CAD/CAM facilitan enormemente la operación de las máquinas CNC.

Los sistemas CAD (Diseño Asistido por Computadora), se emplean para dibujar la pieza que se quiere maquinar.

3.2.1 CAD

CAD (Computer Aided Design), o diseño asistido por computador, es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a los ingenieros en la generación geométricas de piezas y partes.

Los paquetes CAD actuales varían desde aplicaciones basadas en vectores y sistemas de dibujo en 2 dimensiones (2D) hasta modeladores en 3 dimensiones (3D) a través del uso de modeladores de sólidos y superficies paramétricas. Se trata básicamente de una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc.) con la que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante geometría alámbrica, esto es, puntos, líneas, arcos, splines, superficies y sólidos para obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto de ellos.

La base de datos asociada a cada entidad asigna una serie de propiedades como color, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten manejar la información de forma lógica. De los modelos pueden obtenerse planos con cotas y anotaciones para generar la documentación técnica específica de cada proyecto.

3.2.2 CAM

El CAM (computer aided manufacturing) o Manufactura Asistida por Computador, implica el uso de computadores y tecnología de computacional para ayudar en todas las fases de la manufactura de un producto, incluyendo la planeación del proceso y la producción, mecanizado, calendarización, administración y control de calidad. El sistema CAM abarca muchas de las tecnologías. Debido a sus ventajas, se suelen combinar el diseño y la manufactura asistidos por computador en los sistemas CAD/CAM. Esta combinación permite la transferencia de información dentro de la etapa de diseño a la etapa de planeación para la manufactura de un producto, sin necesidad de volver a capturar en forma manual los datos sobre la geometría de la pieza. La base de datos que se desarrolla durante el CAD es almacenada; posteriormente ésta es procesada por el CAM, para obtener los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción, el equipo de manejo de materiales y las pruebas e

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inspecciones automatizadas para establecer la calidad del producto. Una función de CAD/CAM importante en operaciones de maquinado, es la posibilidad de describir la trayectoria de la herramienta para diversas operaciones, como por ejemplo torneado, fresado y taladrado con control numérico. Las instrucciones o programas se generan en computadora, y pueden ser modificados por el programador para optimizar la trayectoria de las herramientas. El ingeniero puede entonces mostrar y comprobar visualmente si la trayectoria tiene posibles colisiones con prensas, soportes u otros objetos. En cualquier momento es posible modificar la trayectoria de la herramienta, para tener en cuenta otras formas de piezas que se vayan a maquinar.

El mercado de software de CAD/CAM ofrece una gran variedad, simples, complejos, poderosos, limitados (“2D, 3D, 3D1/2, hasta 5D o más. Usted puede dibujar la pieza en el propio programa o puede importar los archivos generados por otros sistemas CAD como al auto-CAD u otros. Puede usted escoger entre un sistema básico como el BobCAD, o software avanzado y poderosos como el ProCAM , CAMWorks, Gibs CAM, MasterCAM, IDEAS, etc.

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 Puede usted simular cómo quedará su parte maquinada, entre otras ventajas.

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Ejemplos de geometrías a mecanizar.

4. METODO A SEGUIR

4.1. Reconocimiento del entorno del sistema CAD/CAM.4.2. Generación de geometrías bidimensionales y tridimensionales4.3. Generación de programas a partir de las geometrías definidas.

5.- VARIABLES A CONSIDERAR

5.1 Condiciones de corte.5.2 Condiciones de geometría de la pieza y del perfil de la herramienta.5.3 Tipos de mecanizado.

6.- TEMAS DE INTERROGACIÓN

6.1 Conceptos de CAD6.2 Software`s de CAD6.3 Conceptos de CAM6.4 Software`s de CAM`6.5 Software de CAD/CAM6.6 Importación y exportación de los archivos CAD.

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7.- EQUIPOS E INSTRUMENTOS A UTILIZAR

7.1. Computador7.2. Torno CNC7.3. Centro de Mecanizado CNC7.4. Programas comerciales de: CAD, CAM y de CAD/CAM7.5 Material de trabajo, (paralelepípedo de 100mmX100mmx50mm aproximadamente)

en acero SAE1020 y de polímeros.7.6 Fresas de vástago de metal duro

8.- LO QUE SE PIDE EN EL INFORME

8.1 Las características técnicas de los equipos e instrumentos empleados en el laboratorio.

8.2 Descripción del método seguido.8.3 Explicación general del uso del programa CAD utilizado.8.4 Pasos a seguir para general el programa CNC asistido por computador.8.5 Ventajas e inconvenientes de la utilización de sistemas CAD/CAM.8.7 Un análisis de los resultados obtenidos, comentarios y conclusiones personales.8.8 La referencia bibliográfica.8.9 El apéndice con:

a.1. Presentación de resultados, (programa CNC sin post-procesar).a.3. Gráficos.a.4. Resultado de la investigación al tema propuesto por el profesor

9.- BIBLIOGRAFÍA9.1 Koren, Yoran,: “Computer Control off Manufacturing systems”, Editorial McGraw Hill.9.2 Hannam, Roger G,: “Computer Integrated Manufacturing: from concepts to realisation” Editorial Addison-Wesley.9.3 Groover, Mikell,: “CAD/CAM: Computer-Aided design and manufacturing”, Editorial Prentice-Hall9.4 Catálogos del torno CNC, marca SAEIL, modelo TNL-35.9.5 Apuntes de la asignatura “Maquinas Herramientas CNC”9.6 Catálogos SANDVIK de herramientas de corte.9.7 Software CAD/CAM: GibbsCAM, IDEAS, MasterCAM,

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