Herramientas CAx en el entorno de Ingeniería Concurrente Profesor Ing. Jovanny Pacheco Universidad del Norte Barranquilla 2003

Temas del Curso Definiciones Básicas Desarrollo Históricod e Aplicaciones CAD El proceso CAE Tipos de Modelos y sus ventajas Intercambio de datos entre aplicaciones

Algunas definiciones básicas CAD: Computer Aided Design CADD: Computer Aided Drafting and Documentation CAE: Computer Aided Engineering CAM: Computer Aided Maunfacturing FEA: Finite Element Analysis CFD: Computational Fluid Dynamics RP: Rapid Prototyping

Integración CAD/CAM

Historia del CAD Lanzamiento AutoCAD 2002 Lanzamiento de Mechanical Desktop 6 Solid Edge V10 SolidWorks 2000 John Kirschtick Funda SolidWorks 1994 Autodesk Lanza AutoCAD R13 1995 Autodesk Mechanical Desktop. 1996 se hace público el formato SAT 2000 Lanzamiento de ACIS 1.0 AutoCAD V11 Unión IBM-Dassault CATIA-CADAM Fundación de Ashlar Lanzamiento de AutoCAD V10 Primera versión de Pro/E Fundación de Bentley Lanzamiento de CADKEY Fundación de Varimetrix 1990 Fundación de Autodesk Primera versión de AutoCAD Se inicia el desarrollo de STEP Aparece el Modelado de Sólidos Desarrollo de CATIA Desarrollo de IGES Dassault adquiere CADAM (computer Augmented Drafting and Manufacturing) 1980 Fundación de MCS Lanzamiento de ADAM Fundación de Computervision Fundación de SDRC 1970 Fundación de McDonell Douglas Ivan Southerland SKETCHPAD Linconl Lab. MIT Dr. Patrick J. Hanratty PRONTO programación en control numérico. Fuerza Aérea de los estados unidos proyecto SAGE (Semi Automatic Ground Environment) desarrollado en el MIT 1960 1950

El mercado del CAE

El mercado del CAD Por su tamaño y costo se pueden clasificar en: Alta Gama Media < US $ 10000 Gama Baja <US $ 2500 Alta > 15000

El Proceso CAE Modelo Geometrico Modelo FEA Resultados FEA

CAD en el proceso de Diseño Diseño Conceptual Modelo CAD 3D Protoripo Virtual Prototipo Fisico Evaluacion Fabricación

Tipos de Modelos Armazón de alambre (wireframe) Superficies Sólidos

Armazon de alambre Curvas planas o alabeadas No define áreas ni volumenes Se pierde sensación de profundidad Modelo “ligero” Aplicaciones como “esqueleto” para otro tipo de modelos Análisis de estructuras (FEM)

Superficies 3D No define volúmenes Se adapta a formas más complejas Construcción laboriosa Aplicaciones en CAM y generación de modelos para animación Generación de archivos STL para RP

Superficies 3D Tipos de superficies: Mallas Poligonales Superficies paramétricas Superficies generadas por curva Superficies NURBS

Superficies 3D Curva de corte Frontera de corte Bordes de superficie

Modelos Sólidos Encierra un volumen definido por varias caras Puede contener información sobre masa, inercias, centroides Apropiados para componentes mecánicos y ensambles Modelo base para análisis FEA de componentes

Modelos Sólidos Tipos de sólidos Geometría Constructiva de Sólidos (SCG) Representación por fronteras (B-rep)

Modelos Sólidos Geometria Constructiva de Sólidos Primitivas Operaciones Booleanas Árbol de operaciones Unión Substracción

Modelos Sólidos Representación por Fronteras Borde Cara Caras (Face) Ciclos (Loops) Bordes (Edge) Vértices (Vertex) Borde Cara

Modelos Sólidos Tipos de Modelado Modelado explícito Modelado paramétrico Modelado basado en rasgos (Feature Based)

Modelos Sólidos Modelos Solidos Actuales Pieza: Conjunto de restricciones geométricas y rasgos parametrizados Las piezas se reunen en ensambles y sub-ensambles. Restricciones de ensamble Obtención de planos de parte y ensamble a partir de vistas Capacidad de exportar a otras aplicaciones

Intercambio de Archivos Trasladar modelos entre diferentes aplicaciones. Equipo de Diseño Formatos privados de CAD Diferencias en funcionalidad (2D o 3D) Tipo de geometría Precisión numérica Tipos de datos no gráficos

Alternativas para el intercambio Transferencia directa Utilizacion de un formato neutro Utilizacion de un Kernell

Traductores directos La manera más eficiente de transferir datos Costo alto, debido al trabajo requerido para desarrollarlo Número de traductores requeridos

Formatos Neutros Tiempo de desarrollo Menos eficiente que la traducción directa No cubre todas las características de un programa en particular ·        IGES ·        VDA-FS ·        SET ·        STEP Otros formatos no estándares DXF DWG A Formato neutro B

Utilización de Kernells Un kernell es un conjunto de funciones para realizar operaciones con sólidos Los más conocidos son ACIS y Parasolids Es confiable cuando ambos programas trabajan con el mismo kernell. Por ej: AutoCAD y VisualNastran Sólo se almacenan entidades sólidas Los grandes paquetes CAD/CAM como CATIA, Pro/E, I-DEAS no estan basados en estos kernells

Ejemplos de compatibilidad AutoCAD Malla MasterCAM

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