CAD CAD es el acrónimo de ‘Computer Aided Design’ o diseño asistido por computador. Definición El uso de ordenadores para realizar tareas de creación,

Presentación del tema: "CAD CAD es el acrónimo de ‘Computer Aided Design’ o diseño asistido por computador. Definición El uso de ordenadores para realizar tareas de creación,"— Transcripción de la presentación:

1 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 y optimización 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.)

2 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 la geometría generada por las aplicaciones de CAD, permitiendo al diseñador simular y estudiar el comportamiento del producto para refinar y optimizar dicho diseño Herramientas Programas de cinemática: determinar trayectorias de movimiento y velocidades de ensamblado de mecanismos. Programas de análisis dinámico: determinar cargas y desplazamientos en productos complejos como los automóviles. Programas de temporización lógica y verificación: simulan el comportamiento de circuitos electrónicos complejos. El método de análisis de elementos finitos o FEM (de Finite Element Method).

3 FEM El método de análisis por ordenador más ampliamente usado en ingeniería es el método de elementos finitos o FEM (de Finite Element Method). Se utiliza para determinar: tensiones, deformaciones, transmisión de calor, distribución de campos magnéticos, flujo de fluidos y cualquier otro problema de campos continuos que serian prácticamente imposibles de resolver utilizando otros métodos. La estructura se representa por un modelo de elementos interconectados que dividen el problema en elementos manejables por el ordenador. El modelo es abstracto de descomposición espacial que la propia geometría del diseño. Se eliminan 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 el método. 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 y los visualiza. Las regiones con gran tensión se destacan, por ejemplo, mostrándose en color rojo. Las herramientas que realizan este tipo de visualización se denominan post- procesadores.

4 CAM Acrónimo de Computer Aided Manufacture, Fabricación Asistida por Computadora Definición El uso de sistemas informáticos para la planificación, 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. Interfaz directa: Son aplicaciones en las que el ordenador se conecta directamente con el proceso de producción para monitorizar su actividad y realizar tareas de supervisión y control. 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 el proceso, sino que se ejerce un control basándose en dichas observaciones. Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que el ordenador se utiliza como herramienta de ayuda para la fabricación, pero en las que no existe una conexión directa con el proceso de producción

5 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 en su 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, los procesos administrativos y de gestión de la empresa.

6 Ciclo de Producto

7 Componentes del CAD/CAM

8 Procesos CAM Meta: Convertir ideas en productos económicos y fiables. El diseño determina la apariencia, funcionalidad y además la fabricación. Relación diseño-fabricación: · Cambios en el diseño repercuten en la fabricación (incremento de coste). Diseño supone hasta 80% de recursos y coste. Desarrollo: Diseño: Tecnología y herramientas de diseño(CAD) Fabricación: Máquinas de Control Numérico

9 Procesos CAM Ciclo 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 a planificación 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) este en 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 · Herramientas 7- 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

10 Procesos CAM Sistemas de fabricación Combinación de recursos materiales (materia prima y herramientas) y humanos condicionados 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 cierto grado de flexibilidad 3-Sistemas de fabricación flexibles: (FMS) Medio volumen de fabricación y flexibilidad. La mayoría 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 robots 5-Stand-alone y máquinas de C.N.: Los más flexibles, poca producción, (piezas individuales), se adaptan a cambios en el diseño automáticamente. META: Adaptar volumen y flexibilidad a necesidades producción

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12 Procesos CAM Proceso de Fabricación “Design for manufacturing” Tener en cuenta en etapa diseño aspectos de fabricación Tipos procesos de fabricación: (materia prima  producto) a) Eliminación de material: metales, plásticos. Mecánica, térmica, química y electroquímica. b) Formación de material: metales, plásticos, cerámica Utilización de moldes. c) Deformación: metales. Forja, plegado, d) Unión de material: metales. Soldadura, pegado

13 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 NC 1. Exactitud datos numéricos: representación, manipulación 2. Especificación tolerancias 3. Separación de las anotaciones y geometría en capas 4. Uso de estructura de capas estándar 5. Concordancia entre precisión diseño y de las máquinas 6. Evitar entidades duplicadas y solapadas 7. Especificar requerimientos dimensiones (2D, 3D) 8. Introducción entidades en orden para trayectoria de herramienta (semiautomático)

14 Procesos CAM Planificación de procesos Convertir datos de diseño en instrucciones de fabricación requeridas para convertir 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 diseño conceptual de la etapa de diseño. Niveles de planificación · Alto nivel: Identificar elementos a mecanizar (superficies), agruparlos, ordenar grupos tiempo, herramientas para cada grupo. · Bajo nivel: Detallar pasos alto nivel; máquinas, avance, velocidad, anclajes, coste, tiempo estimado.