Diseño asistido por computadora
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  • 1. Diseño Asistido Por ComputadoraCADEl dibujo es una técnica que permite representar cualquier tipo de gráficos, planos o algoque se tenga en mente, para expresarlo y presentarlo a otras personas, además de quees una manera de plasmar las ideas.Existen diferentes tipos de técnicas para el dibujo y entre las más usadas en el área de laindustria es el diseño asistido por computadora. En dicha técnica se inicia con trazossencillos basados en el uso de herramientas bastante sencillas, en este caso el que seabordará es el trazo con líneas, que es lo más básico.De dichos trazos por medio de líneas existen dos tipos de dibujo: el de líneas porcoordenadas y por líneas considerando su longitud.El usar ambas técnicas puede facilitar en algunas ocasiones el trazado de las líneas a lahora de realizar un dibujo, o bien se puede realizar una combinación de ambas paraefectos más prácticos. En este caso se hará mención de las ventajas y desventajas quepresenta cada tipo de dibujo para que quede más clara la diferencia de la aplicación decada una.En el trazado por coordenadas. Las ventajas son: Se proporciona con mayor exactitud la línea a dibujar, usando el eje “x” y “y”.Da la opción de definir directamente la orientación de la línea al aportar el ángulo.No es necesario especificar el ángulo de la línea si se aporta la longitud en ambos ejes. Las desventajas:Es más tardado porque se hace tanto para el eje “x” como para el “y”.Requiere mayor conocimiento del dibujo que se quiere plasmar para poder dar con másdetalle las longitudes de cada línea. En el trazado por líneas y longitud. Las ventajas:No es tan necesario poner el valor del ángulo, sólo con que se indique la dirección en lacual se quiere efectuar el trazo una vez especificada la longitud.Ahorra tiempo al indicar la dirección con el mouse. Las desventajas:Puede que no sea tan preciso y de todas maneras necesites ser exacto al poner el valorde los ángulos en cuanto a la dirección y el sentido. En general el diseño asistido por computadora brinda una gran cantidad de ventajas
  • 2. por las herramientas que usa y la calidad en los diseños elaborados a la hora depresentar un trabajo formal, además de que ahorra tiempo al evitar hacerlo a mano.Cad (Diseño Asistido Por Computadora)Grupo: Ingeniería Civil Integrantes: -Fernando José Báez Pinales 10-0009 -ÁngelFernando Báez Ventura 10-0010 -Mayra Daniela Díaz Manzano 10-0030 -Johaly EleonorFructuoso Torres 10-0040 -Sandy Leopoldo Guillén Álvarez 10-0052 -Marcella InésTrinidad Saavedra 10-0113 Sección: 14 Tema: Herramientas CAD-CAM y su Aplicaciónen la Ingeniería Civil1
  • 3. ÍndicePRESENTACION______________________________________________________________ 1 QUE LA HERRAMIENTA CAD CAM Y SUSRELACIONES__________________________________ 3 SISTEMA CADCAM___________________________________________________________ 5 APLICACIONES CAD CAM______________________________________________________ 7 WORKNC-CAD______________________________________________________________ 9 PROGRAMACION CAD CAM____________________________________________________ 11 CAD CAM Y LAINGENIERIA CIVIL_________________________________________________ 13ALTERNATIVA LIBRE DEAUTOCAD________________________________________________ 15 SERVICIOSDE CAD EN LINEA____________________________________________________ 17BIBLIOGRAFIA____________________________________________________________________ 182
  • 4. ¿Qué es la herramienta Cad/ Cam?Proceso en el cual se utilizan los ordenadores o computadoras para mejorar lafabricación, desarrollo y diseño de los productos. Éstos pueden fabricarse más rápido, conmayor precisión o a menor precio, con la aplicación adecuada de tecnología informática.Los sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD, acrónimo de ComputerAidedDesign)pueden utilizarse para generar modelos con muchas, si no todas, de las características deun determinado producto. Estas características podrían ser el tamaño, el contorno y laforma de cada componente, almacenados como dibujos bi y tridimensionales. Una vezque estos datos dimensionales han sido introducidos y almacenados en el sistemainformático, el diseñador puede manipularlos o modificar las ideas del diseño con mayorfacilidad para avanzar en el desarrollo del producto. Además, pueden compartirse eintegrarse las ideas combinadas de varios diseñadores, ya que es posible mover los datosdentro de redes informáticas, con lo que los diseñadores e ingenieros situados en lugaresdistantes entre sí pueden trabajar como un equipo. Los sistemas CAD también permitensimular el funcionamiento de un producto. Hacen posible verificar si un circuito electrónicopropuesto funcionará tal y como está previsto, si un puente será capaz de soportar lascargas pronosticadas sin peligros e incluso si una salsa de tomate fluirá adecuadamentedesde un envase de nuevo diseño. Cuando los sistemas CAD se conectan a equipos defabricación también controlados por ordenador conforman un sistema integrado CAD/CAM(CAM, acrónimo de ComputerAidedManufacturing). La fabricación asistida por ordenadorofrece significativas ventajas con respecto a los métodos más tradicionales de control deequipos de fabricación. Por lo general, los equipos CAM conllevan la eliminación de loserrores del operador y la reducción de los costes de mano de obra. Sin embargo, laprecisión constante y el uso óptimo previsto del equipo representan ventajas aúnmayores. Por ejemplo, las cuchillas y herramientas de corte se desgastarán máslentamente y se estropearían con menos frecuencia, lo que reduciría todavía más loscostes de fabricación. Frente a este ahorro pueden aducirse los mayores costes de bienesde capital o las posibles implicaciones sociales de mantener la productividad con unareducción de la fuerza de trabajo. Los equipos CAM se basan en una serie de códigosnuméricos, almacenados en archivos informáticos, para controlar las tareas defabricación. Este Control Numérico por Computadora (CNC) se obtiene describiendo lasoperaciones de la máquina en términos de los códigos especiales y de la geometría deformas de los componentes, creando archivos informáticos especializados o programasde piezas. La creación de estos programas de piezas es una tarea que, en gran medida,se realiza hoy día por software informático especial que crea el vínculo entre los sistemasCAD y CAM. Las características de los sistemas CAD/CAM son aprovechadas por losdiseñadores, ingenieros y fabricantes para adaptarlas a las necesidades específicas desus situaciones. Por ejemplo, un diseñador puede utilizar el sistema para crearrápidamente un primer prototipo y analizar la viabilidad de un producto, mientras que unfabricante quizá emplee el sistema porque es el3
  • 5. único modo de poder fabricar con precisión un componente complejo. La gama deprestaciones que se ofrecen a los usuarios de CAD/CAM está en constante expansión.Los fabricantes de indumentaria pueden diseñar el patrón de una prenda en un sistemaCAD, patrón que se sitúa de forma automática sobre la tela para reducir al máximo elderroche de material al ser cortado con una sierra o un láser CNC. Además de lainformación de CAD que describe el contorno de un componente de ingeniería, es posibleelegir el material más adecuado para su fabricación en la base de datos informática, yemplear una variedad de máquinas CNC combinadas para producirlo. La FabricaciónIntegrada por Computadora (CIM) aprovecha plenamente el potencial de esta tecnologíaal combinar una amplia gama de actividades asistidas por ordenador, que pueden incluirel control de existencias, el cálculo de costes de materiales y el control total de cadaproceso de producción. Esto ofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo a laempresa responder con mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo denuevos productos. La futura evolución incluirá la integración aún mayor de sistemas derealidad virtual, que permitirá a los diseñadores interactuar con los prototipos virtuales delos productos mediante la computadora, en lugar de tener que construir costosos modeloso simuladores para comprobar su viabilidad. También el área de prototipos rápidos es unaevolución de las técnicas de CAD/CAM, en la que las imágenes informatizadastridimensionales se convierten en modelos reales empleando equipos de fabricaciónespecializado, como por ejemplo un sistema de estereolitografía.Relaciones entre CAD/CAMEl diseño asistido por computadora (CAD) y la fabricación asistida por computadora(CAM) constituyen dos técnicas que, aunque diferentes, han estado, estrechamenterelacionadas desde su aparición. Sin embargo, su evolución no ha logrado ser losuficiente convergente para que la comunicación entre ambos procesos alcance losniveles mínimos deseables. Sin embargo, el futuro del CAD y del CAM depende mucho delos logros en la capacidad entre ambos procesos.4
  • 6. Sistemas CadCAD es el acrónimo inglés de ComputerAidedDesign, y significa Diseño Asistido porComputador. La tecnología CAD se dirige a los centros técnicos y de diseño de unaamplia gama de empresas: sector metalmecánico, ingeniería electrónica, sector textil yotros. El uso de la tecnología CAD supone para el diseñador un cambio en el medio deplasmar los diseños industriales: antes se utilizaba un lápiz, un papel y un tablero dedibujo. Con el CAD, dispone de un ratón, un teclado y una pantalla de ordenador dondeobservar el diseño. Así, un computador, al que se le incorpora un programa de CAD, lepermite crear, manipular y representar productos en dos y tres dimensiones. Estarevolución en el campo del diseño ha venido de la mano de la revolución informática. Lasmejoras que se alcanzan son: - Mejora en la representación gráfica del objeto diseñado:con el CAD el modelo puede aparecer en la pantalla como una imagen realista, enmovimiento, y observable desde distintos puntos de vista. Cuando se desee, undispositivo de impresión (plotter) proporciona una copia en papel de una vista del modelogeométrico. - Mejora en el proceso de diseño: se pueden visualizar detalles del modelo,comprobar colisiones entre piezas, interrogar sobre distancias, pesos, inercias, etc. Enconclusión, se optimiza el proceso de creación de un nuevo producto reduciendo costes,ganando calidad y disminuyendo el tiempo de diseño. En resumen, se consigue unamayor productividad en el trazado de planos, integración con otras etapas del diseño,mayor flexibilidad, mayor facilidad de modificación del diseño, ayuda a la estandarización,disminución de revisiones y mayor control del proceso de diseño. Un buen programa CADno sólo dispone de herramientas de creación de superficies, sino también de posibilidadesde análisis y verificación de las mismas, entendiendo por superficies correctas aquéllascuyos enlaces entre ellas son continuos en cuanto a tangencia y curvatura, y sin contenerzonas donde se ha perdido continuidad de curvatura. No obstante, al no ser posibledetectar todos los defectos, en muchos casos es aconsejable fabricar un modelo real dela pieza a fin de poder analizar mejor el resultado obtenido, sobre todo en aquellos casosen que a partir de las superficies creadas en el CAD se diseña el molde. Para fabricardichos modelos se utilizan tecnologías de fabricación rápida de prototipos. Además de laverificación de las superficies, un programa CAD avanzado permite trazar superficiesparalelas a las creadas, por ejemplo generando la piel interna de la pieza a partir de la pielexterna en el caso de piezas con un espesor uniforme conocido y debe tener los5
  • 7. elementos necesarios para conseguir realizar sobre el modelo CAD todas las actividadesde ingeniería de diseño necesarias (nerviado, fijaciones, centradores, elementosrigidizadores).Sistemas CamLa ingeniería CAM hace referencia concretamente a aquellos sistemas informáticos queayudan a generar los programas de Control Numérico necesarios para fabricar las piezasen máquinas con CNC. A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo deoperación deseada, de la herramienta escogida y de las condiciones de corte definidas, elsistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto,y a través de un postprocesado genera los correspondientes programas de CN con lacodificación especifica del CNC donde se ejecutarán. En general, la informacióngeométrica de la pieza proviene de un sistema CAD, que puede estar o no integrado conel sistema CAM . Si no está integrado, dicha información geométrica se pasa a través deun formato común de intercambio gráfico. Como alternativa, algunos sistemas CAMdisponen de herramientas CAD que permiten al usuario introducir directamente lageometría de la pieza, si bien en general no son tan ágiles como las herramientas de unsistema propiamente de CAD . Algunos sistemas CAM permiten introducir la informacióngeométrica de la pieza partiendo de una nube de puntos correspondientes a la superficiede la pieza, obtenidos mediante un proceso de digitalizado previo . La calidad de lassuperficies mecanizadas depende de la densidad de puntos digitalizados. Si bien estemétodo acorta el tiempo necesario para fabricar el prototipo, en principio no permite elrediseño de la pieza inicial. La utilización más inmediata del CAM en un proceso deingeniería inversa es para obtener prototipos, los cuales se utilizan básicamente paraverificar la bondad de las superficies creadas cuando éstas son criticas. Desde el puntode vista de la ingeniería concurrente es posible, por ejemplo, empezar el diseño yfabricación de parte del molde simultáneamente al diseño de la pieza que se quiereobtener con el molde, partiendo de la superficie externa de la pieza mientras aún se estádiseñando la parte interna de la misma.6
  • 8. AplicacionesLas principales aplicaciones del CAD/CAM se dan en dos campos de acción: el mecánicoy el electrónico, dominando el primero con un 58 % del mercado, mientras que el diseñoelectrónico alcanza sólo el 19 %, según datos referidos a 1988. Esto es debido a que elnivel tecnológico al que se ha llegado exige un gran conocimiento del mismo a la hora dediseñar programas. Aparte del diseño mecánico de piezas y/o máquinas donde el peso dela industria del automóvil y bienes de equipo es notable, otros sectores industriales utilizanla tecnología CAD. Se usa para el diseño electrónico de circuitos (CAD 2D), arquitectura eingeniería civil, ingeniería industrial (edificios y plantas industriales, urbanismo), patronajeen la industria textil (CAD 2D), y muchos otros como artes gráficas y animación. ¿Qué nospermiten hacer? - Desarrollo de Productos y Empaques. - Elaboración de prototipos ymodelos computacionales fotorrealísticos y funcionales. - Determinar la viabilidadmecánica de los diseños y/o cumplimiento de norma. - Ingeniería inversa. - Reducir elciclo de desarrollo, mejorar la calidad y las propiedades deseadas. - Optimizar los diseñosdesde el punto de vista estructural. - Análisis utilizando tecnologías de elementos finitos(Esfuerzos, Deformaciones, Pandeo, Dilataciones Térmicas, Transferencia de Calor). -Simulación cinemática y dinámica de mecanismos. - Optimizar los moldes y procesos defundición y/o inyección (Inyectabilidad, Tiempos de inyección, Líneas de Flujo, Flujo vs.tiempo, Temperatura durante el llenado, Trampas de aire, Frente de presión, Análisis deSolidificación, Esfuerzos Residuales). - Simulación de Fundición e Inyección de Metales(Predicción de Estructuras y Propiedades Metalúrgicas, Tratamiento Térmico). -Simulación de Inyección de Plástico. Ingeniería Inversa: modelización en CAD de unobjeto real, a partir de la digitalización por máquina tridimensional de medida. Se trata detareas en las que otra tecnología, el CAM, tiene7
  • 9. también su papel: posteriormente a la modelización CAD del objeto real mediantesuperficies (alterando el diseño según se desee), se pasa a fabricar con técnicas CAM elmolde que permitirá la fabricación a gran escala del objeto. Es frecuente que, previamentea la fabricación del molde y usando también tecnología CAM o de Rapid Prototyping, seproduzca directamente el objeto a partir de su modelización CAD, como si se tratara deuna impresión 3D. PERSPECTIVAS DE FUTURO. Las tecnologías CAD/CAM/CAE seencuentran ya en una fase de madurez. Su utilidad es indiscutible y han abiertoposibilidades para el rediseño y fabricación impensables sin estas herramientas. La faltade sistemas de diseño va asociada a rediseños que se realizan sobre la marcha, con laconsiguiente pérdida de tiempo y dinero. El factor tiempo también repercute de formaprioritaria en el desarrollo de prototipos. Los fabricantes de maquinaria informática quepermiten soportar programas de CAD, van a proporcionar en los próximos añosordenadores más veloces, con más memoria y mayor potencia gráfica. Como tendenciade futuro, se confirmará la desaparición de la ya tenue frontera entre el mundo de los PCsy el de las Estaciones de Trabajo CAD. En el campo de los periféricos CAD sucederá algoparecido: los plotters, consolidada la tecnología de inyección de tinta, van a ser cada vezmás rápidos y de mejor resolución. Otra tendencia de futuro en el campo de los periféricoses la popularización de los dispositivos de impresión 3D. Hasta el presente, lastecnologías de Rapid Prototyping, aunque consolidadas, no se han utilizadointensivamente dado su elevado coste. Los aparatos de reproducción tridimensionales dediseños compartirán un lugar con el plotter en la oficina técnica del mañana. Mayorintegración con las tecnologías CAE y CAM, con una especial potenciación del CAE:actualmente la mayoría de los desarrolladores CAD cubren con su producto lasnecesidades de diseño, ingeniería y fabricación de la empresa, ofreciendo solucionescompactas en los más diversos campos de las tecnologías asistidas por computador.Pero lo que actualmente es casi una yuxtaposición de módulos CAD, CAE y CAM, en elfuturo será una unidad total: en etapas tempranas del diseño se podrá verificar sufuncionalidad y fabricabilidad, contando además con tecnologías de Rapid Protyping delos utillajes de fabricación (Rapid Tooling). La competencia es cada día mayor y el tiempode lanzamiento del producto es primordial a la hora de conseguir mayores beneficios. Porúltimo, podemos citar la ausencia, prácticamente total, de formación con herramientasCAE de los estudiantes de ingeniería. Uno de los éxitos educacionales consistirá enpreparar a estos estudiantes en el entorno industrial que le espera donde los sistemasintegrados CAE están convirtiéndose en estándares. El futuro se muestra ambiciosotecnológicamente hablando, por la introducción de las Células de fabricación flexible y elgran avance de los Computadores y de los Robots. Todo ello lleva a pensar que en unfuturo próximo la "Fábrica Automática" será una realidad.8
  • 10. WorkNC-CAD- La integración total entre el CAD y el CAM permite simplificar notablemente los procesosconstructivos. Durante la preparación del mecanizado, WorkNC-CAD permite de formamuy fácil la extensión de superficies, definición de puntos de taladro, tapado de agujeros,extracción de curvas y contorno de resto de material para la creación automatizada deelectrodos. - Sólo se tarda unos pocos minutos en analizar ángulos de despulla, radios,superficies planas, alturas y realización de secciones dinámicas que permiten validarrápidamente la factibilidad de la pieza. - Frecuentemente se producen y se recibenmodificaciones en la geometría de la pieza. Por ello, WorkNC-CAD incluye funciones quecomparan dos ficheros automáticamente en búsqueda de sus diferencias, que sevisualizan en capas de distintos colores. Esto permite evitar errores y aporta máximarapidez y fiabilidad. - Separación Macho-Cavidad. En pocos minutos y simplementeseleccionando las superficies deseadas se puede separar automáticamente el macho dela cavidad en todo tipo de piezas. - Es posible aplicar factores de escala individuales a losejes X, Y y Z de una pieza. Esta función se usa por ejemplo al crear electrodos. - Incluyetodas las funciones necesarias para la modelización de elementos activos del utillaje(superficies de junta, cortes para moldes de soplado, extensión tangencial de superficies,recorte y modificación y de superficies dinámicamente, etc.,...) - Facilidad en la creaciónde superficies de junta. WorkNC-CAD busca de forma automática las líneas de junta, ysimplifica enormemente la creación de superficies de junta. - Creación instantánea deelectrodos. - Creación de superficies de protección y tapado rápido de agujeros. WorkNC-CAD permite la corrección de agujeros e imperfecciones de la pieza, y el rápido relleno desuperficies complejas manteniendo tangencia con múltiples superficies adjuntas. -Creación de filetes de superficies. WorkNC-CAD permite crear filetes fácilmente a lo largode zonas complejas. Esta función tolera inteligentemente imperfecciones en la geometríade la pieza. - Ficheros de salida para múltiples usos. WorkNC-CAD puede generarficheros y documentos necesarios para múltiples departamentos: Dibujos impresos para eltaller, ficheros con formato estándar para contratistas y subcontratistas, exporte directohacia WorkNC etc.9
  • 11. - WorkNC-CAD también ofrece un gran rango de funciones 2D que permiten crear dibujoscomplejos. Entre otras funciones figuran: librería de símbolos personalizados, acotaciónvariada y configurable, diseño semiautomático de circuitos de refrigeración, etc. - Fácil deutilizar y con una interfaz cómoda. Entre sus funcionalidades se incluyen: “pre-snap” unapreselección que evita errores, zoom rápido, interrogación y modificación de distancias yentidades, uso de hasta 4000 capas, múltiples filtros de selección, ilimitado uso delcomando deshacer / rehacer, incluso tras haber salvado el fichero, una función integradacopiar / pegar entre distintos ficheros, etc. - Creación y modificación de todo tipo deentidades: líneas, arcos, círculos, curvas, superficies NURBS, superficies regladas,superficies de Coons, superficies por secciones y raíles, correcciones, superficiestangentes, relleno de superficies complejas manteniendo tangencia con múltiplessuperficies adjuntas, etc. - Acotación con múltiples funciones y configurable. - Creación,edición e inserción de símbolos.10
  • 12. La Programación Cad/CamEn el momento de hacer un programa CAD/CAM se ha de tener siempre presente la ideaya descrita en el capítulo 5: se ha de intentar que las condiciones de corte en laherramienta sean siempre lo más constantes posibles. Esto es especialmente relevante sise están mecanizando materiales especialmente duros. Si no fuera así, se tendría unavida más corta de la herramienta un rompimiento prematuro además de unos malosresultados en la pieza (por ejemplo en la calidad del acabado). También hay que recordarque se intenta que las máquinas trabajen de manera automática sin que nadie las tengaque estar controlando permanentemente. Esto implicara en la mayoría de los casosprogramas muy largos con cambios de herramienta incluido. ES fundamental saberconservar las herramientas, conocer sus tiempos de vida y no permitir que se rompan. ELrompimiento de una herramienta que ocupa uno de los primeros lugares en el orden demecanización comporta casi siempre automáticamente el rompimiento de muchas de lasherramientas que van detrás. No hace falta decir el coste que podría tener un echo comoeste en horas de máquina perdidas, en costo económico directo en las propiasherramientas, de la pieza y hasta de la propia máquina. Como ya se ha dichoanteriormente, los sistemas de programación CAD/CAM intentan ser cada vez máspotentes y más sencillos de utilizar. Esto es verdad sobre todo en lo que se refiere aprogramación tradicional. La mecanización de alta velocidad, especialmente en materialesduros, no está todavía suficientemente resuelta para ningún o casi ningún sistema deCAD/CAM. Hay sistemas más potentes que otros pero en general no hay ninguno que seasuficientemente ágil si se compara con la mecanización tradicional. Las trayectorias de laherramienta en la mecanización de alta velocidad son muy exigentes y generalmentedifíciles de conseguir con los sistemas actuales. No queremos decir que sea imposible yaque se están haciendo programas de alta velocidad y se están haciendo con los sistemasactuales. Pero en estos momentos esta dificultad de programación comporta tiempos deprogramación mucho más elevados que la programación tradicional. La mecanización dealta velocidad es un compromiso que se ha de tomar teniendo en cuenta los siguientesfactores: tiempo necesario para la programación, coste de las herramientas, tiempos demecanización (o lo que es lo mismo, coste de la hora de máquina) y calidad en losresultados deseados. La secuencia de operaciones a programar ha de ser: Desbastes,semiacabados y acabados. Las tres han de ser consideradas con la misma importancia.11
  • 13. Es importante asumir el concepto de que en mecanización de alta velocidad la pieza amecanizar se ha de entender como un conjunto de áreas diferenciadas y no como un áreageneral. Las piezas pueden tener diferente zonas con características geométricastotalmente diferentes. Estas se han de tratar de manera totalmente independiente a lahora de hacer el programa. Es habitual entonces desbastar, semiacabar y acabar parte deuna determinada pieza cuando todavía ni se han tocado otras partes que se mecanizarándespués con programas y herramientas totalmente diferentes. Esta visión esrelativamente nueva ya que tradicionalmente se han intentado mecanizar las piezasentendiéndolas como una sola: se a hecho un desbaste general, a veces un semiacabadogeneral y posteriormente un acabado también general.12
  • 14. Ingeniería CivilExisten numerosas aplicaciones en la Ingeniería Civil, pero donde alcanza mayorimportancia es en el diseño estructural y en el análisis del cálculo.Es difícil englobar en un solo contexto los numerosos campos de conocimientos que sesuelen incluir en esta rama técnica, por lo que basaremos la exposición en el diseñoestructural, con breves descripciones y posibles aplicaciones a otras áreas (ingeniería detráfico, ingeniería ambiental). Uno de los problemas pendientes en el diseño en IngenieríaCivil es el correspondiente a la optimización automatizada. La aplicación del CAD aproblemas de la Ingeniería Civil está hoy en día ampliamente extendida. Es evidente que,en la situación actual de la técnica, este desarrollo puede preverse rápidamente y en pocotiempo nos encontraremos en disposición de utilizar técnicas automáticas para sustituir eltiempo del proyectista, el que podrá ser empleado en aquello que nunca se automatizará:el libre ejercicio de la imaginación creadora.Diseño arquitectónico El trabajo del arquitecto se funda, en especial, en el proyecto dentrode un abanico muy amplio de posibilidades, tanto en el ámbito de su aplicación(arquitectura, urbanismo, diseño, etc.) como por las ciencias en las que se apoya(geometría, sicología, historia, física, derecho, etc,). La realidad es muy compleja por lagran variedad de posibilidades constructivas y provoca constantes reajustes del proyecto.Sin embargo, la creciente complejidad en la tecnología de la construcción hace que dentrode un proyecto arquitectónico subsistan varios subproyectos tecnológicos. El CADpermite, entonces, al profesional una concepción geométrica, un contenido constructivo yla elaboración de la documentación (planos) acorde a la necesidad del proyecto objetivo.Industrial textil La aplicación del CAD en la industria textil ha tenido un fuerte impactosobre todo en:••Reducción de la mano de obra Optimización del tejido13
  • 15. •Reducción de los inventarios en procesoLa empresa española INDUYCO, una de las empresas de confección líder en Europa hasido pionera en la utilización de los CAD/CAM, implantando en los procesos deproducción estos sistemas hace más de diez años. El impacto de los sistemas CAD/CAMen la industria de la confección ha sido analizado en el informe sobre nuevas tecnologíasfinanciado por la comisión de las comunidades económicas europeas a petición de laasociación europea de las industrias del vestido (AEIH). Los sistemas CAD/CAM hay queincluirlos en el denominado modelo 3. "Súper Tecnología": en esta aplicación de laindustria textil podemos incluir algunos sistemas como son:•••Sistema de diseño, escalado y marcado INVESMARK Sistema de planificación de corteCUTPLAN Sistema automático de corte INVESCUTUna aplicación CAD muy importante en la sección de corte es el "PLANNING" de corte, elnuevo desarrollo se denomina CUTPLAN. El objeto del "planning" de corte es ladeterminación de las combinaciones de tallas a marcar y de los colchones a tender ycortar de forma que el coste total, incluyendo procesos y materiales, sea mínimo. Sepuede decir que el CUTPLAN es una herramienta de ayuda a la definición del proceso decorte de una orden de fabricación. En la etapa de diseño es muy usado en el momento dediseñar patrones, permitiendo una fácil manipulación de curvas y el control de parámetrosgeométricos importantes, asimismo facilita la combinación de modelos. Todo esto haceincrementar enormemente la productividad del diseñador de patrones. Otro aspecto muyimportante es reducir al mínimo los desperdicios al optimizar el corte de los componentes.14
  • 16. Alternativa Libre de AutocadLos software de dibujo asistido por computadora (CAD) tienen como su principal ventajael aumento en la productividad al momento del modelado, pero también es bien conocidoque una de sus principales desventajas es el alto precio de estos productos, lo que haceque las licencias de uso sean accesibles prácticamente solo a la empresas. Por suerte, enestos últimos tiempos estamos experimentando un crecimiento en el software de códigolibre y esto nos abre una baraja de varias buenas alternativas, como las 10 que se listanen minocan.1. Alli@nce: Es un conjunto de herramientas CAD con 12 años de desarrollo por la Pierreet Marie Curie University. 2. BlenderCAD: Es un script para usarse con Blender y darlecaracterísticas CAD. 3. Fandango: Es una aplicación que está siendo en desarrollada enC++ y que pretende ser una potente plataforma 3D. 4. lignumCAD: Es una aplicación 2D y3D enfocado al diseño de inmobiliario. 5. Jcad: Es un programa CAD inteligente provistopara el manejo 2D. 6. ocadis: Pequeña aplicación CAD en 2D para Linux. 7. PythonCAD:Es una aplicación programada en Python para trabajar en 2D. 8. qCAD: Es una aplicaciónCAD para 2D multiplataforma (windows, mac, linux). 9. SagCAD: Es un completo softwareCAD/CAM capaz de trabajar en 2D con un interfaz muy similar a los paquetescomerciales. 10. Sailcut CAD: Es un programa CAD destino al dibujo y diseño de velas ybarcos.15
  • 17. 11. Varkon: Es un completo sistema CAD de modelado tanto en 2D como 3D. Permitecrear eto modelos paramétricos y aplicaciones CAD. Consultando cada una de losenlaces es posible descargar los programas, consultar su código fuente, así como losrespectivos manuales y ejemplos de aplicación. Puede encontrarse una aplicación.referencia más completa de software cad en freebyte, donde es posible encontraraplicaciones , específicas para mecánica, electricidad, arquitectura, animación, etc.Sinceramente no he usado un software de CAD libre, pero la gran oferta aunado con loimpactante de los ejemplos y capturas y el ya mencionado alto precio de las aplicacionesme dan una alta expectativa para probarlo ativaCOLECCIÓN DE BLOQUES PARA AUTOCADLos bloques son esas figuras a las que Microstation le llama celdas, usados para gruposde vectores compuestos tal como detalles estructurales, constructivos o simbologíaconvencional. Antes de existir internet era necesario construirlos a pie, pero mucho antesde existir AutoCAD las copiábamos de otros mapas o inclusive se enviaban a imprimir enpapel transparente y se pegaban por atrás del papel calca.16
  • 18. Servicios de Cad en LíneaAnteriormente Francisco nos hablaba de AvantCAD, una plataforma para dibujar en líneay , luego guardar en formatos de uso común. Es interesante, porque poco a poco el usode herramientas CAD en línea irán tomando forma bajo el concepto Web 2.0, en quemuchas funcionalidades de escritorio se hacen en plataforma web. Aunque en la prácticapocas empresas se han atrevido a incursionar en este medio, y para muestra el caso deTente, una empresa que a nivel mundial distribuye rodajes para todo tipo de , industria uoficina. Para ellos es novedoso lo que llaman servicio CAD, aunque en la práctica no esmás que un acceso a subir o bajar archivos discretos en los siguientes formatos. en17
  • 19. Bibliografíahttp://html.rincondelvago.com/sistemas-cadcamcae.html.http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/indata/v02_n1/produccion.htm.http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/cimmanufacturaintegradaporcomput adora/default3.asp http://blogingenieria.com/software-ingenieria/cad/10-alternativas-libres-al-autocad/. http://ingciv-sandrus.blogspot.com/2007_11_01_archive.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/CAD/CAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1o_asistido_por_ordenadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n_asistida_por_computadorahttp://www.cadcam.org/
  • 20. Diseño Asistido Por ComputadoraEl CAD (Dibujo Asistido por Computadora) (ComputerAidedDesign) es una herramientaque permite el uso del computador para crear y modificar planos y modelos en 2 y 3dimensiones, manipulando de una manera precisa y concisa elementos geométricosbásicos.Además, los sistemas CAD suelen contar con herramientas integradas de visualización ydiseño gráfico que permiten realizar visualizaciones foto-realistas, animaciones, etc.Componentes del cadEl diseño asistido por computadora, abreviado DAO pero más conocido por las siglasinglesas CAD (ComputerAidedDesign), es el uso de un amplio rango de herramientascomputacionales que asisten a Ingenieros, Arquitectos y a otros profesionales del diseñoensus actividades.Los paquetes actuales varían desde aplicaciones basadas en vectores y sistemas dedibujoen 2 dimensiones (2D) hasta modeladores en 3 dimensiones (3D) a través del uso demodeladores 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 dosotres dimensiones mediante geometría alámbrica, esto es, puntos, líneas, arcos,superficies ysólidos para obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto de ellos.La base de datos asocia a cada entidad una serie de propiedades como color, capa, estilodelínea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten manejar la información de formalógica. Además pueden asociarse a las entidades o conjuntos de estas, otro tipo depropiedades como el costo, material, etc., que permiten enlazar el CAD a los sistemas degestión y producciónLos fundamentos de los sistemas de Diseño y fabricación asistidos por ordenador sonmuy amplios, abarcando múltiples y diversas disciplinas, entre las que cabe destacar lassiguientes:• Modelado geométrico: Se ocupa del estudio de métodos de representación deentidades geométricas. Existen tres tipos de modelos: alámbricos, de superficies ysólidos, y su uso depende del objeto a modelar y la finalidad para la que se construyael modelo. Se utilizan modelos alámbricos para modelar perfiles, trayectorias, redes, uobjetos que no requieran la disponibilidad de propiedades físicas (áreas, volúmenes,masa). Los modelos de superficie se utilizan para modelar objetos como carrocerías,fuselajes, zapatos, personajes, donde la parte fundamental del objeto que se estamodelando es el exterior del mismo. Los modelos sólidos son los que másinformación contienen y se usan para modelar piezas mecánicas, envases, moldes, y
  • 21. en general, objetos en los que es necesario disponer de información relativa apropiedades físicas como masas, volúmenes, centro de gravedad, momentos deinercia, etc.• Técnicas de visualización: Son esenciales para la generación de imágenes delmodelo. Los algoritmos usados dependerán del tipo de modelo, abarcando desdesimples técnicas de dibujo 2D para el esquema de un circuito eléctrico, hasta lavisualización realista usando trazado de rayos o radiosidad para el estudio de lailuminación de un edificio. Es habitual utilizar técnicas especificas para la generaciónde documentación dependiente de la aplicación, como por ejemplo, curvas de nivel,secciones o representación de funciones sobre sólidos o superficies.• Técnicas de interacción grafica: Son el soporte de la entrada de informacióngeométrica del sistema de diseño. Entre ellas, las técnicas de posicionamiento yselección tienen una especial relevancia. Las técnicas de posicionamiento se utilizanpara la introducción de coordenadas 2D o 3D. Las técnicas de selección permiten laidentificación interactiva de un componente del modelo, siendo por tanto esencialespara la edición del mismo.• Interfaz de usuario: Uno de los aspectos más importantes de una aplicaciónCAD/CAM es su interfaz. Del diseño de la misma depende en gran medida laeficiencia de la herramienta.• Base de datos: Es el soporte para almacenar toda la información del modelo, desdelos datos de diseño, los resultados de los análisis que se realicen y la información defabricación. El diseño de las bases de datos para sistemas CAD/CAM plantea unaserie de problemas específicos por la naturaleza de la información que debensoportar.• Métodos numéricos: Son la base de los métodos de calculo empleados para realizarlas aplicaciones de análisis y simulación típicas de los sistemas de CAD/CAM.• Conceptos de fabricación: Referentes a máquinas, herramientas y materiales,necesarios para entender y manejar ciertas aplicaciones de fabricación y en especialla programación de control numérico.• Conceptos de comunicaciones: Necesarios para interconectar todos los sistemas,dispositivos y máquinas de un sistema CAD/CAM.Aplicaciones del CADPara comprender mejor como las técnicas de CAD/CAM permiten incrementar la calidad,rebajar el coste y acortar los procesos, se va a presentar el ejemplo practico de unaaplicación. Este consiste en la fabricación de un mueble para alojar un equipo de audio.Como especificaciones iniciales el mueble debe tener cuatro alojamientos (reproductoresde CD, cassette, radio, amplificador y compartimiento para almacenar CD’s y cintas). Apartir de estos datos un diseñador realizará varios bocetos utilizando herramientas dedibujo 2D y tratamiento de imágenes. Los resultados se enviarán en soporte electrónico através de la red (email). El resultado elegido se almacenará en la base de datos delproyecto.El siguiente paso es determinar las dimensiones del mueble y especificar la geometría detodos los elementos. El tamaño total debe determinarse considerando el tamaño
  • 22. individual de cada espacio para que pueda alojar la mayoría de modelos de los aparatosdisponibles en el mercado. Dicha información se puede obtener de los catálogos o lasbases de datos de distribuidores o fabricantes (web). La información recopilada puedeser también almacenada en la base de datos para consultas futuras. Con estainformaciónse determinan las dimensiones.El siguiente paso consiste en elegir el material. Se podría elegir pino, roble,conglomerado, metal, plástico, etc. La elección se basa normalmente en la experiencia yla intuición. En el caso de productos creados para trabajar bajo condiciones estrictas(calor, rozamiento, etc.), se deben considerar las propiedades físicas del material aemplear. Dichas propiedades se almacenan también en la base de datos. Se puedenutilizar herramientas (sistemas expertos) para elegir el material a partir de losrequerimientos y de las propiedades de los materiales de la base de datos.El siguiente paso es determinar el espesor de cada elemento (estantes, laterales, trasera,frontal). Esta elección estará basada en criterios estéticos aunque también se debeconsiderar que los estantes aguanten el peso típico de los componentes. Cuando existenrequerimientos estrictos se utilizan programas de Análisis por elementos finitos (FEM)para determinar las posibles deformaciones. FEM requiere datos geométricos delmodelo (mallado). Se evalúa la deformación que produce la carga en función del espesor.Después se considera el método de ensamblado de las piezas (remaches, encolado,tornillos, etc.). Dependiendo de la rigidez que se quiere dar al conjunto.Una vez concluida esta fase hay que hacer la documentación de diseño, realizándoseplanos, instrucciones de montaje, memorias descriptivas, etc. Aquí concluye la fase dediseño y se inicia la fase de fabricación.Para fabricar el mueble será necesario cortar cada pieza de las que se necesite de unaplancha de materia prima. Se pueden minimizar los sobrantes distribuyendo bien laspiezas. Se pueden utilizar herramientas de nesting. Para realizar los cortes se debenpreparar los programas de control numérico. Estos se realizan de forma semiautomática,a partir de la geometría del modelo almacenada en la base de datos.Además se pueden utilizar herramientas informáticas para muchas otras tareas como eldiseño de herramientas necesarias para realizar la producción, simulación yprogramación de robots (ensamblado, soldadura, pintura), etc..El Autocad es simplemente un software de diseño por computadora, con capacidad para2d y 3d, Depende de la rama de aplicación, se puede decir que en cualquier rama dondese utilice dibujo técnico el Autocad podrá ser aplicado. Por ejemplo: en la Ingeniería civil,en el área de construcción de vías, caminos, levantamientos topográficos, diseñomecánico, diseño gráfico, planos arquitectónicos, planos eléctricos y electrónicos,moldeos,organigramas, litografías, esquemas, ilustraciones didácticas, animaciones,presentaciones realistas, diseño paramétrica, diagramas de explosión (catálogos departes), en la parte de telecomunicaciones como en diseños de redes y canales fibrasópticas, entre otros.Sistemas de Diseño Asistido por OrdenadorLos sistemas de Diseño Asistido por Ordenador (CAD, acrónimo deComputerAidedDesign) pueden utilizarse para generar modelos con muchas, si no todas,
  • 23. de las características de un determinado producto. Estas características podrían ser eltamaño, el contorno y la forma de cada componente, almacenados como dibujos bi ytridimensionales. Una vez que estos datos dimensionales han sido introducidos yalmacenados en el sistema informático, el diseñador puede manipularlos o modificar lasideas del diseño con mayor facilidad para avanzar en el desarrollo del producto. Además,pueden compartirse e integrarse las ideas combinadas de varios diseñadores, ya que esposible mover los datos dentro de redes informáticas, con lo que los diseñadores eingenieros situados en lugares distantes entre sí pueden trabajar como un equipo. Lossistemas CAD también permiten simular el funcionamiento de un producto. Hacen posibleverificar si un circuito electrónico propuesto funcionará tal y como está previsto, si unpuente será capaz de soportar las cargas pronosticadas sin peligros e incluso si una salsade tomate fluirá adecuadamente desde un envase de nuevo diseño.Cuando los sistemas CAD se conectan a equipos de fabricación también controlados porordenador conforman un sistema integrado CAD/CAM (CAM, acrónimo deComputerAidedManufacturing).La Fabricación Asistida por Ordenador ofrece significativas ventajas con respecto a losmétodos más tradicionales de controlar equipos de fabricación con ordenadores en lugarde hacerlo con operadores humanos. Por lo general, los equipos CAM conllevan laeliminación de los errores del operador y la reducción de los costes de mano de obra. Sinembargo, la precisión constante y el uso óptimo previsto del equipo representan ventajasaún mayores. Por ejemplo, las cuchillas y herramientas de corte se desgastarán máslentamente y se estropearían con menos frecuencia, lo que reduciría todavía más loscostes de fabricación. Frente a este ahorro pueden aducirse los mayores costes de bienesde capital o las posibles implicaciones sociales de mantener la productividad con unareducción de la fuerza de trabajo. Los equipos CAM se basan en una serie de códigosnuméricos, almacenados en archivos informáticos, para controlar las tareas defabricación. Este Control Numérico por Computadora (CNC) se obtiene describiendo lasoperaciones de la máquina en términos de los códigos especiales y de la geometría deformas de los componentes, creando archivos informáticos especializados o programasde piezas. La creación de estos programas de piezas es una tarea que, en gran medida,se realiza hoy día por software informático especial que crea el vínculo entre los sistemasCAD y CAM.sistemas de dibujo Asistido por ComputadoraExisten más programas específicos de cada campo de aplicación basados en AutoCADcomo, entre otros:• AutocadArchitectural desktop: Centrado en arquitectura e ingeniería de edificios.• AutocadMap, World, Mapguide: Para sistemas de información geográfica y cartografía.• AutocadMechanical: Con añadidos para optimizar producción mecánica, normalizaciónde piezas, cálculos de ingeniería, etc.• Mechanical Desktop: Preparado para el diseño mecánico en 2D y 3D, análisis yfabricación necesarias para la producción. Añade el concepto de información paramétrica,un nuevo campo revolucionario en el entorno CAD.• 3D Studio Max y VIZ: para el acabado fotorrealístico, animaciones 3D, presentaciones
  • 24. `virtuales. Son de la misma casa pero trabajan de otra manera, es decir, no nacen delAutoCAD, aunque la comunicación entre programas es fluida.CARACTERÍSTICAS, SEMEJANZAS Y DIFERENCIAS CON OTROS SISTEMAS DEDIBUJO ASISTIDO POR COMPUTADORACaracterísticas del Auto CADEl diseño asistido por computadora (o computador u ordenador), abreviado como DAO(diseño asistido por ordenador) pero más conocido por sus siglas inglesas CAD(ComputerAidedDesign), es el uso de un amplio rango de herramienta computacional queasisten a ingenieros, arquitectos y otrosprofesionales del diseño en sus respectivasactividades. Estas herramientas se pueden dividir básicamente en programas de dibujo endos dimensiones (2D) y modeladores en tres dimensiones (3D). Las herramientas dedibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos ypolígonos con las que se pueden operar a través de una interfaz grafica. Los modeladoresen 3D añaden superficies y sólidos.Semejanzas y DiferenciasEn semejanza con el Auto CAD tenemos al programa Coreldraw, el cual también es unaherramienta que asiste a diversos profesionales en el área que tiene que ver con el dibujo,pero el Coreldraw se caracteriza por ser un programa de dibujo vectorial que facilita lacreación de ilustraciones profesionales: desde simples logotipos a complejos diagramastécnicos. También tenemos otra herramienta en semejanza con el Auto CAD el cualsellamaIllustrator, desarrollado por Adobe, con la que como herramienta se puede crear ytrabajar con dibujos basados en gráficos vectoriales, siendo de gran utilidad para elprofesional ligado a las áreas de dibujo. En cambio en caso del programa Power Point,nos permite crear nuestros propios dibujos, partiendo de líneas o trazos de figuras básicaso formas predefinidas. Y existe otro programa, este se llama PhotoDraw, el cual estáperfectamente dotado para trabajar con imágenes fotográficas, pero se puede conseguirtambién muy buenos resultados trabajando con dibujos y textos. En esto sacaventaja aotros programas menos preparados para trabajar con imágenes vectoriales.Concepto de dibujo como archivo grafico:Al realizar un trabajo en cualquier aplicación debemos guardarlo como un archivo, paraluego poder abrirlo y modificarlo cuando querramos. En AutoCAD sucede lo mismo. De talmanera, que cualquier dibujo que se realiza, al ser guardado en la computadora debeguardarse en forma de archivo. Para ello debe tener una extensión para identificar quétipo de archivo es. A continuación se encuentran los tipos de archivos:• DWG: se originó de la palabra inglesa "drawing" que significa dibujar. Es elpredeterminado y de trabajo de AutoCAD.• BAK: Este es el formato de archivo de respaldo para AutoCAD. Siempre que uno guardeun dibujo, AutoCAD crea automáticamente un duplicado que sirve como archivo derespaldo. Este archivo tiene la misma información que el original, pero una extensióndiferente. Si su archivo original resulta dañado o inutilizable por alguna razón, se puedecambiar la extensión del archivo BAK por DWG y abrirlo tal como haría con cualquier otroarchivo de dibujo.• ?DWF: (Drawing Web Format): (Dibujo en Formato Web). Para visualizar dibujos en
  • 25. Internet, ocupan poco espacio. Necesita un programaespecial que se instala en nuestronavegador de Internet.• DXF: (acrónimo del inglés: Drawing Exchange Format) es un formato de archivoinformático para dibujos de CAD, creado fundamentalmente para posibilitar lainteroperabilidad entre los archivos .DWG, usados por el programa AutoCAD, y el resto deprogramas del mercado. Utilizado para intercambio entre programas, ya que es unformato universal. Esto quiere decir que este tipo de archivos puede ser abierto encualquier aplicación de trabajo con dibujos.Celda o bloques:Son grupos de entidades, se suelen usar cuando necesitas repetir un grupo de entidadesen el mismo dibujo o para pegarlos cuando su uso es común en muchos dibujos. Porejemplo una bañera que se usa en muchos dibujos de arquitectura es razonable tenerlaguardada en un bloque y así poderla pegar en cualquier dibujo sin tener que dibujarla unay otra vez. Las entidades que pertenecen a un bloque pueden estar en distintas capas deldibujo pero esto no es recomendable lo mejor es siempre formar bloques en la capa 0 ydespués poner cada inserción del bloque en la capa que deseemos. Los bloques tambiéntienen sus atributos propios y además al insertarlos se puede elegir el punto de inserción,el factor de escala, el ángulo de rotación y la capa en la que insertarlo.Una entidad que esparte de un bloque puede tener sus propios atributos, heredar los atributos de la capadonde se coloca (por capa), o heredar los del bloque de la que forma parte (por bloque).Otra propiedad interesante de los bloques es que después de ser insertados siguendependiendo del bloque de origen y si modificamos el bloque se actualizarán todos losbloques insertados de ese tipo en el dibujo. Un bloque es ungrupo de objetos, los bloquespueden ser insertados en un mismo dibujo más de una vez con diferentes atributos y endiferentes posiciones, diferente escala y ángulo de rotación.Objetos o entidadLos sistemas CAD disponen de una serie de objetos o entidades geométricas comunescomo líneas, arcos circulares, arcos elípticos, así como otros objetos más complejos yespecíficos de CAD como polilíneas, textos, cotas, rellenos y splines. Cada uno de estosobjetos tiene ciertas propiedades asociadas que lo definen como son, por ejemplo, color,tipo de línea y grosor de línea.bibliofiliahttp://www3.uji.es/~jperis/dfao/apuntes/tema1.pdfhttp://s3.amazonaws.com/lcp/williamperez/myfiles/Objetivo-4.1-Componentes-del-cad-1.pdfhttp://html.rincondelvago.com/autocad_6.htmlhttp://www.monografias.com/trabajos73/historia-programa-autocad/historia-programa-autocad2.shtml
  • 26. CADSIGNIFICA: “DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA” (CAD – COMPUTER AIDEDDESIGN) Representa el conjunto de aplicaciones informáticas que permiten a un diseñador“definir” el producto a fabricar.El CAD atiende prioritariamente aquellas tareas exclusivas del diseño, tales como eldibujo técnico y la documentación del mismo, pero normalmente permite realizar otrastareas complementarias relacionadas principalmente con la presentación y el análisis deldiseño realizado.Permite al diseñador crear imágenes de partes, circuitos integrados, ensamblajes ymodelos de prácticamente todo lo que se le ocurra en una estación gráfica conectada aun computador. Estas imágenes se transforman en la base de un nuevo diseño, o en lamodificación de uno previamente existente.CAD 2D: sustitutivo básicamente del tablero de dibujo, la representación de los objetos esbidimensional; la información geométrica de que dispone el ordenador es bidimensional,es decir, está contenida en un plano. Modelado geométrico 3D: descripción analítica de la volumetría, contorno ydimensiones del objeto o sistema, incluyendo relaciones geométricas e inclusoalgebraicas entre los distintos componentes; (x,y,z).¿Para que sirve?El CAD permite ordenar y procesar la información relativa a las características de unobjeto material.En el caso particular de un ingeniero, el CAD sirve para construir un modelo análogo deuna instalación 0 modelos. En el espacio imaginario es posible construir, con elementostambién imaginarios, la mayor parte de los componentes del edificio; colocar cadaelemento en la posición que le corresponde en relación a los demás, caracterizar cadaelemento en función de sus propiedades intrínsecas (forma, tamaño, material, etc.) ytambién caracterizarlo en sus propiedades.Aplicaciones del CADPermiten especificar y formalizar la representación inequívoca de una pieza o sistema:CAD 2D: sustitutivo básicamente del tablero de dibujo, la representación de los objetos esbidimensional; la información geométrica de que dispone el ordenador es bidimensional,es decir, está contenida en un plano.Modelado geométrico 3D: descripción analítica de la volumetría, contorno y dimensionesdel objeto o sistema, incluyendo relaciones geométricas e incluso algebraicas entre losdistintos componentes; (x,y,z).Son enormes, pudiendo realizar una amplia gama de tareas, entre las que podemosdestacar: * Visualizar en pantalla un modelo cualquiera en tres dimensiones y en perspectiva. * Utilizar distintos colores para cada superficie. * Eliminar automáticamente líneas y superficies ocultas. * Rotar o trasladar la pieza. * Obtener cualquier tipo de secciones, dibujando plantas y alzados automáticamente. * Calcular el volumen, superficie, centro de gravedad, inercia, etc., de cada pieza, casi
  • 27. instantáneamente.CAPPSIGNIFICA.- (COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING), O PLANIFICACIÓN DEPROCESOS ASISTIDA POR COMPUTADOR.Es un sistema experto que captura las capacidades de un ambiente manufactureroespecífico y principios manufactureros ingenieriles, con el fin de crear un plan para lamanufactura física de una pieza previamente diseñada. Este plan especifica la maquinariaque se ocupará en la producción de la pieza, la secuencia de operaciones a realizar, lasherramientas, velocidades de corte y avances, y cualquier otro dato necesario para llevarla pieza del diseño al producto terminado.CAQA
  • 28. Dibujo Asistido Por ComputadoraIndice 1.) Historia del Dibujo 2.) Tipos de Dibujo 3.) Instrumentos para el dibujo 4.) Normas principales del dibujo 5.) Impacto del dibujo en la Ingeniería Electrónica1). Historia del DibujoEl ser humano siempre ha tenido la necesidad de representar todo lo que le rodea,encontrando en el dibujo el medio más ameno para realizar este deseo. El primer dibujodata de hace 35, 000 años, cuando el homo sapiens representaba sobre las superficiesrocosas de las cuevas o sobre la piel de los abrigos, animales que cazaban.El dibujo a evolucionado de forma considerablemente, después de dibujar en cuevasrocosas, hoy en día el dibujo asistido por computadora ocupa un papel importante en eldibujo, conocido como CAD.El CAD es el proceso en el cual se utilizan ordenadores o computadoras para mejorar lafabricación, desarrollo y diseño de los productos, aumentando el precio, y mayor precisiónen los productos. Los sistemas de diseño asistido por computadora pueden utilizarse parautilizar modelos con muchas más características de un determinado producto.Dichas características podrían ser el tamaño, el contorno y la forma correspondiente decada componente, almacenados como dibujos Bi y Tridimensionales.Una vez que estos datos dimensionales han sido introducidos y almacenados en elsistema informático, el diseñador puede manipularlos o modificar las ideas del diseño conmayor facilidad para avanzar en el desarrollo del producto. El CAD también puede simularel desempeño de un producto.De esta manera ha evolucionado a pasos gigantes el dibujo y su forma de realizarlo, conapoyo de la tecnología en este caso los ordenadores.2). Tipos de dibujo * Dibujo ArtísticoSe define como el tipo de dibujo que sirve para expresar ideas filosóficas o estéticas asícomo sentimientos y emociones. * Dibujo TécnicoSe dice que el "Dibujo Técnico" es el lenguaje gráfico universal técnico normalizado por
  • 29. medio del cual se manifiesta una expresión precisa y exacta y, su objetivo principal es laexactitud precisamente. * Dibujo GeométricoEs aquel que se representa por medio de gráficas * Dibujo MecánicoEl dibujo mecánico se emplea en la representación de piezas o partes de máquinas,maquinarias, vehículos como grúas y motos, aviones, helicópteros y máquinasindustriales. . * Dibujo ArquitectónicoAl introducirnos en el dibujo arquitectónico nos ubicamos en la concepción visual quealtera el paisaje urbano, los espacios físicos de una obra o infraestructura civil y que eselaborada a escala de reducción para luego ser representada a una escala real o natural,tiene como finalidad ayudar al hombre en su contexto social, cultural e interdisciplinariocon su ambiente. * Dibujo TopográficoDe acuerdo con su objeto el dibujo se considera clasificado como: Dibujo de Concepción Dibujo de Definición Dibujo de FabricaciónEstos determinan precisamente el orden cronológico para representar y transmitir a travésde bosquejos, diagramas o esquemas la idea o proyecto que desea desarrollar y ejecutarsu inventor o diseñador: plasmando en su orden la idea general; su espacio forma ydimensión; y por último su proceso y técnica de fabricación.3). Instrumentos para el dibujoPara obtener buenos resultados en la elaboración del Dibujo Técnico es necesario contarcon la buena calidad de los materiales empleados y la habilidad en usarlos.Los materiales que continuamente usamos en el Dibujo Técnico son: * REGLA.Es un instrumento fundamental que debe poseer todo dibujante. Ella puede ser graduadade acuerdo con el Sistema Métrico Decimal o de acuerdo con el sistema inglés demedida. * REGLA TEs un instrumento muy común en las salas de dibujo. Para el estudiante significadisponer, para ser utilizada sobre un tablero portátil, del equipo base para la realizaciónde su trabajo.Los dibujantes profesionales la utilizan para el trazado de líneas horizontales y paraapoyar las escuadras al trazar líneas verticales e inclinadas. * ESCUADRASLas escuadras son utilizadas con la Regla T y con la Regla Paralela. Fundamentalmentese les usa para el trazado de líneas verticales e inclinadas a 60°, 45° y 30°, aunquecombinándolas se pueden obtener ángulos múltiplos de 15°. Se fabrica también laEscuadra Ajustable, con la cual se puede trazar cualquier ángulo.
  • 30. * TIRALÍNEASEste instrumento, de uso específico para trazar líneas con tinta china, se fabrica en dostipos básicos: para trazar líneas rectas y para líneas curvas. Cada tipo ofrecemodalidades adicionales para cada clase de papel, así como para la forma y grosor de laslíneas. * COMPÁSPara el trazado de circunferencias y arcos se utiliza el compás. Este instrumento estambién, como todos los anteriores fundamental para el dibujante. * ESCALÍMETROSLos escalímetros son instrumentos de medición, semejantes a una regla, generalmente deforma triangular aunque también los hay planos. Comúnmente se construyen de madera,metal, material plástico.4). Normas principales del dibujoNormalización es la adopción de una serie de normas, de maneraconsensuada entre los diversos sectores de la Industria, y destinadasa especificar, unificar y simplificar la mayor parte de los aspectos queintervienen en la fabricación de objetos: Dibujo, materiales, sistemasde fabricación, control de calidad, etc...Su objetivo es racionalizar los procesos de producción para abaratar costes. Las normaslaselaboran los organismos de normalización: ISO, UNE (Una NormaEspañola), DIN, NF, UNI, ASA, ..etc..Las normas de Dibujo tienen como misión unificar la sintaxis de estelenguaje universal y afectan a aspectos como: Los formatos (UNE1011), escritura o Rotulación (UNE 1034), tipos de línea, disposiciónde las vistas, secciones,(UNE 1032), acotación (UNE 1039) etc...5). Impacto del dibujo en la ingenieriaelectronicaEn la actualidad el dibujo a alcanzado un grado de importancia increíble, en nuestromedio, el dibujo de la mayoría de las oficinas arquitectónicas e ingeniería se realizan pormedio de un programa de computación llamado (autocad), dicho programa empezó con laversión No.14 y en la actualidad ha llegado hasta la versión No.2000, pero esta no ha sidotan acogida por su costo y complejidad.En la ingeniería electrónica el dibujo es indispensable para la realización de circuitos,diagramas etc.De este modo es mascomodo, utilizar un programa para la realización de cierto dibujopara disminuir los posibles errores.
  • 31. Tambien nos da una ligera idea de cómo quedaría un prototipo de un circuito.Sin duda alguna el dibujo es indispensable para esta carrera.
  • 32. Cad (Diseño Asistido Por Computadora)Grupo: Ingeniería Civil Integrantes: -Fernando José Báez Pinales 10-0009 -ÁngelFernando Báez Ventura 10-0010 -Mayra Daniela Díaz Manzano 10-0030 -Johaly EleonorFructuoso Torres 10-0040 -Sandy Leopoldo Guillén Álvarez 10-0052 -Marcella InésTrinidad Saavedra 10-0113 Sección: 14 Tema: Herramientas CAD-CAM y su Aplicaciónen la Ingeniería Civil1
  • 33. ÍndicePRESENTACION______________________________________________________________ 1 QUE LA HERRAMIENTA CAD CAM Y SUSRELACIONES__________________________________ 3 SISTEMA CADCAM___________________________________________________________ 5 APLICACIONES CAD CAM______________________________________________________ 7 WORKNC-CAD______________________________________________________________ 9 PROGRAMACION CAD CAM____________________________________________________ 11 CAD CAM Y LAINGENIERIA CIVIL_________________________________________________ 13ALTERNATIVA LIBRE DEAUTOCAD________________________________________________ 15 SERVICIOSDE CAD EN LINEA____________________________________________________ 17BIBLIOGRAFIA____________________________________________________________________ 182
  • 34. ¿Qué es la herramienta Cad/ Cam?Proceso en el cual se utilizan los ordenadores o computadoras para mejorar lafabricación, desarrollo y diseño de los productos. Éstos pueden fabricarse más rápido, conmayor precisión o a menor precio, con la aplicación adecuada de tecnología informática.Los sistemas de diseño asistido por ordenador (CAD, acrónimo de ComputerAidedDesign)pueden utilizarse para generar modelos con muchas, si no todas, de las características deun determinado producto. Estas características podrían ser el tamaño, el contorno y laforma de cada componente, almacenados como dibujos bi y tridimensionales. Una vezque estos datos dimensionales han sido introducidos y almacenados en el sistemainformático, el diseñador puede manipularlos o modificar las ideas del diseño con mayorfacilidad para avanzar en el desarrollo del producto. Además, pueden compartirse eintegrarse las ideas combinadas de varios diseñadores, ya que es posible mover los datosdentro de redes informáticas, con lo que los diseñadores e ingenieros situados en lugaresdistantes entre sí pueden trabajar como un equipo. Los sistemas CAD también permitensimular el funcionamiento de un producto. Hacen posible verificar si un circuito electrónicopropuesto funcionará tal y como está previsto, si un puente será capaz de soportar lascargas pronosticadas sin peligros e incluso si una salsa de tomate fluirá adecuadamentedesde un envase de nuevo diseño. Cuando los sistemas CAD se conectan a equipos defabricación también controlados por ordenador conforman un sistema integrado CAD/CAM(CAM, acrónimo de ComputerAidedManufacturing). La fabricación asistida por ordenadorofrece significativas ventajas con respecto a los métodos más tradicionales de control deequipos de fabricación. Por lo general, los equipos CAM conllevan la eliminación de loserrores del operador y la reducción de los costes de mano de obra. Sin embargo, laprecisión constante y el uso óptimo previsto del equipo representan ventajas aúnmayores. Por ejemplo, las cuchillas y herramientas de corte se desgastarán máslentamente y se estropearían con menos frecuencia, lo que reduciría todavía más loscostes de fabricación. Frente a este ahorro pueden aducirse los mayores costes de bienesde capital o las posibles implicaciones sociales de mantener la productividad con unareducción de la fuerza de trabajo. Los equipos CAM se basan en una serie de códigosnuméricos, almacenados en archivos informáticos, para controlar las tareas defabricación. Este Control Numérico por Computadora (CNC) se obtiene describiendo lasoperaciones de la máquina en términos de los códigos especiales y de la geometría deformas de los componentes, creando archivos informáticos especializados o programasde piezas. La creación de estos programas de piezas es una tarea que, en gran medida,se realiza hoy día por software informático especial que crea el vínculo entre los sistemasCAD y CAM. Las características de los sistemas CAD/CAM son aprovechadas por losdiseñadores, ingenieros y fabricantes para adaptarlas a las necesidades específicas desus situaciones. Por ejemplo, un diseñador puede utilizar el sistema para crearrápidamente un primer prototipo y analizar la viabilidad de un producto, mientras que unfabricante quizá emplee el sistema porque es el3
  • 35. único modo de poder fabricar con precisión un componente complejo. La gama deprestaciones que se ofrecen a los usuarios de CAD/CAM está en constante expansión.Los fabricantes de indumentaria pueden diseñar el patrón de una prenda en un sistemaCAD, patrón que se sitúa de forma automática sobre la tela para reducir al máximo elderroche de material al ser cortado con una sierra o un láser CNC. Además de lainformación de CAD que describe el contorno de un componente de ingeniería, es posibleelegir el material más adecuado para su fabricación en la base de datos informática, yemplear una variedad de máquinas CNC combinadas para producirlo. La FabricaciónIntegrada por Computadora (CIM) aprovecha plenamente el potencial de esta tecnologíaal combinar una amplia gama de actividades asistidas por ordenador, que pueden incluirel control de existencias, el cálculo de costes de materiales y el control total de cadaproceso de producción. Esto ofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo a laempresa responder con mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo denuevos productos. La futura evolución incluirá la integración aún mayor de sistemas derealidad virtual, que permitirá a los diseñadores interactuar con los prototipos virtuales delos productos mediante la computadora, en lugar de tener que construir costosos modeloso simuladores para comprobar su viabilidad. También el área de prototipos rápidos es unaevolución de las técnicas de CAD/CAM, en la que las imágenes informatizadastridimensionales se convierten en modelos reales empleando equipos de fabricaciónespecializado, como por ejemplo un sistema de estereolitografía.Relaciones entre CAD/CAMEl diseño asistido por computadora (CAD) y la fabricación asistida por computadora(CAM) constituyen dos técnicas que, aunque diferentes, han estado, estrechamenterelacionadas desde su aparición. Sin embargo, su evolución no ha logrado ser losuficiente convergente para que la comunicación entre ambos procesos alcance losniveles mínimos deseables. Sin embargo, el futuro del CAD y del CAM depende mucho delos logros en la capacidad entre ambos procesos.4
  • 36. Sistemas CadCAD es el acrónimo inglés de ComputerAidedDesign, y significa Diseño Asistido porComputador. La tecnología CAD se dirige a los centros técnicos y de diseño de unaamplia gama de empresas: sector metalmecánico, ingeniería electrónica, sector textil yotros. El uso de la tecnología CAD supone para el diseñador un cambio en el medio deplasmar los diseños industriales: antes se utilizaba un lápiz, un papel y un tablero dedibujo. Con el CAD, dispone de un ratón, un teclado y una pantalla de ordenador dondeobservar el diseño. Así, un computador, al que se le incorpora un programa de CAD, lepermite crear, manipular y representar productos en dos y tres dimensiones. Estarevolución en el campo del diseño ha venido de la mano de la revolución informática. Lasmejoras que se alcanzan son: - Mejora en la representación gráfica del objeto diseñado:con el CAD el modelo puede aparecer en la pantalla como una imagen realista, enmovimiento, y observable desde distintos puntos de vista. Cuando se desee, undispositivo de impresión (plotter) proporciona una copia en papel de una vista del modelogeométrico. - Mejora en el proceso de diseño: se pueden visualizar detalles del modelo,comprobar colisiones entre piezas, interrogar sobre distancias, pesos, inercias, etc. Enconclusión, se optimiza el proceso de creación de un nuevo producto reduciendo costes,ganando calidad y disminuyendo el tiempo de diseño. En resumen, se consigue unamayor productividad en el trazado de planos, integración con otras etapas del diseño,mayor flexibilidad, mayor facilidad de modificación del diseño, ayuda a la estandarización,disminución de revisiones y mayor control del proceso de diseño. Un buen programa CADno sólo dispone de herramientas de creación de superficies, sino también de posibilidadesde análisis y verificación de las mismas, entendiendo por superficies correctas aquéllascuyos enlaces entre ellas son continuos en cuanto a tangencia y curvatura, y sin contenerzonas donde se ha perdido continuidad de curvatura. No obstante, al no ser posibledetectar todos los defectos, en muchos casos es aconsejable fabricar un modelo real dela pieza a fin de poder analizar mejor el resultado obtenido, sobre todo en aquellos casosen que a partir de las superficies creadas en el CAD se diseña el molde. Para fabricardichos modelos se utilizan tecnologías de fabricación rápida de prototipos. Además de laverificación de las superficies, un programa CAD avanzado permite trazar superficiesparalelas a las creadas, por ejemplo generando la piel interna de la pieza a partir de la pielexterna en el caso de piezas con un espesor uniforme conocido y debe tener los5
  • 37. elementos necesarios para conseguir realizar sobre el modelo CAD todas las actividadesde ingeniería de diseño necesarias (nerviado, fijaciones, centradores, elementosrigidizadores).Sistemas CamLa ingeniería CAM hace referencia concretamente a aquellos sistemas informáticos queayudan a generar los programas de Control Numérico necesarios para fabricar las piezasen máquinas con CNC. A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo deoperación deseada, de la herramienta escogida y de las condiciones de corte definidas, elsistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto,y a través de un postprocesado genera los correspondientes programas de CN con lacodificación especifica del CNC donde se ejecutarán. En general, la informacióngeométrica de la pieza proviene de un sistema CAD, que puede estar o no integrado conel sistema CAM . Si no está integrado, dicha información geométrica se pasa a través deun formato común de intercambio gráfico. Como alternativa, algunos sistemas CAMdisponen de herramientas CAD que permiten al usuario introducir directamente lageometría de la pieza, si bien en general no son tan ágiles como las herramientas de unsistema propiamente de CAD . Algunos sistemas CAM permiten introducir la informacióngeométrica de la pieza partiendo de una nube de puntos correspondientes a la superficiede la pieza, obtenidos mediante un proceso de digitalizado previo . La calidad de lassuperficies mecanizadas depende de la densidad de puntos digitalizados. Si bien estemétodo acorta el tiempo necesario para fabricar el prototipo, en principio no permite elrediseño de la pieza inicial. La utilización más inmediata del CAM en un proceso deingeniería inversa es para obtener prototipos, los cuales se utilizan básicamente paraverificar la bondad de las superficies creadas cuando éstas son criticas. Desde el puntode vista de la ingeniería concurrente es posible, por ejemplo, empezar el diseño yfabricación de parte del molde simultáneamente al diseño de la pieza que se quiereobtener con el molde, partiendo de la superficie externa de la pieza mientras aún se estádiseñando la parte interna de la misma.6
  • 38. AplicacionesLas principales aplicaciones del CAD/CAM se dan en dos campos de acción: el mecánicoy el electrónico, dominando el primero con un 58 % del mercado, mientras que el diseñoelectrónico alcanza sólo el 19 %, según datos referidos a 1988. Esto es debido a que elnivel tecnológico al que se ha llegado exige un gran conocimiento del mismo a la hora dediseñar programas. Aparte del diseño mecánico de piezas y/o máquinas donde el peso dela industria del automóvil y bienes de equipo es notable, otros sectores industriales utilizanla tecnología CAD. Se usa para el diseño electrónico de circuitos (CAD 2D), arquitectura eingeniería civil, ingeniería industrial (edificios y plantas industriales, urbanismo), patronajeen la industria textil (CAD 2D), y muchos otros como artes gráficas y animación. ¿Qué nospermiten hacer? - Desarrollo de Productos y Empaques. - Elaboración de prototipos ymodelos computacionales fotorrealísticos y funcionales. - Determinar la viabilidadmecánica de los diseños y/o cumplimiento de norma. - Ingeniería inversa. - Reducir elciclo de desarrollo, mejorar la calidad y las propiedades deseadas. - Optimizar los diseñosdesde el punto de vista estructural. - Análisis utilizando tecnologías de elementos finitos(Esfuerzos, Deformaciones, Pandeo, Dilataciones Térmicas, Transferencia de Calor). -Simulación cinemática y dinámica de mecanismos. - Optimizar los moldes y procesos defundición y/o inyección (Inyectabilidad, Tiempos de inyección, Líneas de Flujo, Flujo vs.tiempo, Temperatura durante el llenado, Trampas de aire, Frente de presión, Análisis deSolidificación, Esfuerzos Residuales). - Simulación de Fundición e Inyección de Metales(Predicción de Estructuras y Propiedades Metalúrgicas, Tratamiento Térmico). -Simulación de Inyección de Plástico. Ingeniería Inversa: modelización en CAD de unobjeto real, a partir de la digitalización por máquina tridimensional de medida. Se trata detareas en las que otra tecnología, el CAM, tiene7
  • 39. también su papel: posteriormente a la modelización CAD del objeto real mediantesuperficies (alterando el diseño según se desee), se pasa a fabricar con técnicas CAM elmolde que permitirá la fabricación a gran escala del objeto. Es frecuente que, previamentea la fabricación del molde y usando también tecnología CAM o de Rapid Prototyping, seproduzca directamente el objeto a partir de su modelización CAD, como si se tratara deuna impresión 3D. PERSPECTIVAS DE FUTURO. Las tecnologías CAD/CAM/CAE seencuentran ya en una fase de madurez. Su utilidad es indiscutible y han abiertoposibilidades para el rediseño y fabricación impensables sin estas herramientas. La faltade sistemas de diseño va asociada a rediseños que se realizan sobre la marcha, con laconsiguiente pérdida de tiempo y dinero. El factor tiempo también repercute de formaprioritaria en el desarrollo de prototipos. Los fabricantes de maquinaria informática quepermiten soportar programas de CAD, van a proporcionar en los próximos añosordenadores más veloces, con más memoria y mayor potencia gráfica. Como tendenciade futuro, se confirmará la desaparición de la ya tenue frontera entre el mundo de los PCsy el de las Estaciones de Trabajo CAD. En el campo de los periféricos CAD sucederá algoparecido: los plotters, consolidada la tecnología de inyección de tinta, van a ser cada vezmás rápidos y de mejor resolución. Otra tendencia de futuro en el campo de los periféricoses la popularización de los dispositivos de impresión 3D. Hasta el presente, lastecnologías de Rapid Prototyping, aunque consolidadas, no se han utilizadointensivamente dado su elevado coste. Los aparatos de reproducción tridimensionales dediseños compartirán un lugar con el plotter en la oficina técnica del mañana. Mayorintegración con las tecnologías CAE y CAM, con una especial potenciación del CAE:actualmente la mayoría de los desarrolladores CAD cubren con su producto lasnecesidades de diseño, ingeniería y fabricación de la empresa, ofreciendo solucionescompactas en los más diversos campos de las tecnologías asistidas por computador.Pero lo que actualmente es casi una yuxtaposición de módulos CAD, CAE y CAM, en elfuturo será una unidad total: en etapas tempranas del diseño se podrá verificar sufuncionalidad y fabricabilidad, contando además con tecnologías de Rapid Protyping delos utillajes de fabricación (Rapid Tooling). La competencia es cada día mayor y el tiempode lanzamiento del producto es primordial a la hora de conseguir mayores beneficios. Porúltimo, podemos citar la ausencia, prácticamente total, de formación con herramientasCAE de los estudiantes de ingeniería. Uno de los éxitos educacionales consistirá enpreparar a estos estudiantes en el entorno industrial que le espera donde los sistemasintegrados CAE están convirtiéndose en estándares. El futuro se muestra ambiciosotecnológicamente hablando, por la introducción de las Células de fabricación flexible y elgran avance de los Computadores y de los Robots. Todo ello lleva a pensar que en unfuturo próximo la "Fábrica Automática" será una realidad.8
  • 40. WorkNC-CAD- La integración total entre el CAD y el CAM permite simplificar notablemente los procesosconstructivos. Durante la preparación del mecanizado, WorkNC-CAD permite de formamuy fácil la extensión de superficies, definición de puntos de taladro, tapado de agujeros,extracción de curvas y contorno de resto de material para la creación automatizada deelectrodos. - Sólo se tarda unos pocos minutos en analizar ángulos de despulla, radios,superficies planas, alturas y realización de secciones dinámicas que permiten validarrápidamente la factibilidad de la pieza. - Frecuentemente se producen y se recibenmodificaciones en la geometría de la pieza. Por ello, WorkNC-CAD incluye funciones quecomparan dos ficheros automáticamente en búsqueda de sus diferencias, que sevisualizan en capas de distintos colores. Esto permite evitar errores y aporta máximarapidez y fiabilidad. - Separación Macho-Cavidad. En pocos minutos y simplementeseleccionando las superficies deseadas se puede separar automáticamente el macho dela cavidad en todo tipo de piezas. - Es posible aplicar factores de escala individuales a losejes X, Y y Z de una pieza. Esta función se usa por ejemplo al crear electrodos. - Incluyetodas las funciones necesarias para la modelización de elementos activos del utillaje(superficies de junta, cortes para moldes de soplado, extensión tangencial de superficies,recorte y modificación y de superficies dinámicamente, etc.,...) - Facilidad en la creaciónde superficies de junta. WorkNC-CAD busca de forma automática las líneas de junta, ysimplifica enormemente la creación de superficies de junta. - Creación instantánea deelectrodos. - Creación de superficies de protección y tapado rápido de agujeros. WorkNC-CAD permite la corrección de agujeros e imperfecciones de la pieza, y el rápido relleno desuperficies complejas manteniendo tangencia con múltiples superficies adjuntas. -Creación de filetes de superficies. WorkNC-CAD permite crear filetes fácilmente a lo largode zonas complejas. Esta función tolera inteligentemente imperfecciones en la geometríade la pieza. - Ficheros de salida para múltiples usos. WorkNC-CAD puede generarficheros y documentos necesarios para múltiples departamentos: Dibujos impresos para eltaller, ficheros con formato estándar para contratistas y subcontratistas, exporte directohacia WorkNC etc.9
  • 41. - WorkNC-CAD también ofrece un gran rango de funciones 2D que permiten crear dibujoscomplejos. Entre otras funciones figuran: librería de símbolos personalizados, acotaciónvariada y configurable, diseño semiautomático de circuitos de refrigeración, etc. - Fácil deutilizar y con una interfaz cómoda. Entre sus funcionalidades se incluyen: “pre-snap” unapreselección que evita errores, zoom rápido, interrogación y modificación de distancias yentidades, uso de hasta 4000 capas, múltiples filtros de selección, ilimitado uso delcomando deshacer / rehacer, incluso tras haber salvado el fichero, una función integradacopiar / pegar entre distintos ficheros, etc. - Creación y modificación de todo tipo deentidades: líneas, arcos, círculos, curvas, superficies NURBS, superficies regladas,superficies de Coons, superficies por secciones y raíles, correcciones, superficiestangentes, relleno de superficies complejas manteniendo tangencia con múltiplessuperficies adjuntas, etc. - Acotación con múltiples funciones y configurable. - Creación,edición e inserción de símbolos.10
  • 42. La Programación Cad/CamEn el momento de hacer un programa CAD/CAM se ha de tener siempre presente la ideaya descrita en el capítulo 5: se ha de intentar que las condiciones de corte en laherramienta sean siempre lo más constantes posibles. Esto es especialmente relevante sise están mecanizando materiales especialmente duros. Si no fuera así, se tendría unavida más corta de la herramienta un rompimiento prematuro además de unos malosresultados en la pieza (por ejemplo en la calidad del acabado). También hay que recordarque se intenta que las máquinas trabajen de manera automática sin que nadie las tengaque estar controlando permanentemente. Esto implicara en la mayoría de los casosprogramas muy largos con cambios de herramienta incluido. ES fundamental saberconservar las herramientas, conocer sus tiempos de vida y no permitir que se rompan. ELrompimiento de una herramienta que ocupa uno de los primeros lugares en el orden demecanización comporta casi siempre automáticamente el rompimiento de muchas de lasherramientas que van detrás. No hace falta decir el coste que podría tener un echo comoeste en horas de máquina perdidas, en costo económico directo en las propiasherramientas, de la pieza y hasta de la propia máquina. Como ya se ha dichoanteriormente, los sistemas de programación CAD/CAM intentan ser cada vez máspotentes y más sencillos de utilizar. Esto es verdad sobre todo en lo que se refiere aprogramación tradicional. La mecanización de alta velocidad, especialmente en materialesduros, no está todavía suficientemente resuelta para ningún o casi ningún sistema deCAD/CAM. Hay sistemas más potentes que otros pero en general no hay ninguno que seasuficientemente ágil si se compara con la mecanización tradicional. Las trayectorias de laherramienta en la mecanización de alta velocidad son muy exigentes y generalmentedifíciles de conseguir con los sistemas actuales. No queremos decir que sea imposible yaque se están haciendo programas de alta velocidad y se están haciendo con los sistemasactuales. Pero en estos momentos esta dificultad de programación comporta tiempos deprogramación mucho más elevados que la programación tradicional. La mecanización dealta velocidad es un compromiso que se ha de tomar teniendo en cuenta los siguientesfactores: tiempo necesario para la programación, coste de las herramientas, tiempos demecanización (o lo que es lo mismo, coste de la hora de máquina) y calidad en losresultados deseados. La secuencia de operaciones a programar ha de ser: Desbastes,semiacabados y acabados. Las tres han de ser consideradas con la misma importancia.11
  • 43. Es importante asumir el concepto de que en mecanización de alta velocidad la pieza amecanizar se ha de entender como un conjunto de áreas diferenciadas y no como un áreageneral. Las piezas pueden tener diferente zonas con características geométricastotalmente diferentes. Estas se han de tratar de manera totalmente independiente a lahora de hacer el programa. Es habitual entonces desbastar, semiacabar y acabar parte deuna determinada pieza cuando todavía ni se han tocado otras partes que se mecanizarándespués con programas y herramientas totalmente diferentes. Esta visión esrelativamente nueva ya que tradicionalmente se han intentado mecanizar las piezasentendiéndolas como una sola: se a hecho un desbaste general, a veces un semiacabadogeneral y posteriormente un acabado también general.12
  • 44. Ingeniería CivilExisten numerosas aplicaciones en la Ingeniería Civil, pero donde alcanza mayorimportancia es en el diseño estructural y en el análisis del cálculo.Es difícil englobar en un solo contexto los numerosos campos de conocimientos que sesuelen incluir en esta rama técnica, por lo que basaremos la exposición en el diseñoestructural, con breves descripciones y posibles aplicaciones a otras áreas (ingeniería detráfico, ingeniería ambiental). Uno de los problemas pendientes en el diseño en IngenieríaCivil es el correspondiente a la optimización automatizada. La aplicación del CAD aproblemas de la Ingeniería Civil está hoy en día ampliamente extendida. Es evidente que,en la situación actual de la técnica, este desarrollo puede preverse rápidamente y en pocotiempo nos encontraremos en disposición de utilizar técnicas automáticas para sustituir eltiempo del proyectista, el que podrá ser empleado en aquello que nunca se automatizará:el libre ejercicio de la imaginación creadora.Diseño arquitectónico El trabajo del arquitecto se funda, en especial, en el proyecto dentrode un abanico muy amplio de posibilidades, tanto en el ámbito de su aplicación(arquitectura, urbanismo, diseño, etc.) como por las ciencias en las que se apoya(geometría, sicología, historia, física, derecho, etc,). La realidad es muy compleja por lagran variedad de posibilidades constructivas y provoca constantes reajustes del proyecto.Sin embargo, la creciente complejidad en la tecnología de la construcción hace que dentrode un proyecto arquitectónico subsistan varios subproyectos tecnológicos. El CADpermite, entonces, al profesional una concepción geométrica, un contenido constructivo yla elaboración de la documentación (planos) acorde a la necesidad del proyecto objetivo.Industrial textil La aplicación del CAD en la industria textil ha tenido un fuerte impactosobre todo en:••Reducción de la mano de obra Optimización del tejido13
  • 45. •Reducción de los inventarios en procesoLa empresa española INDUYCO, una de las empresas de confección líder en Europa hasido pionera en la utilización de los CAD/CAM, implantando en los procesos deproducción estos sistemas hace más de diez años. El impacto de los sistemas CAD/CAMen la industria de la confección ha sido analizado en el informe sobre nuevas tecnologíasfinanciado por la comisión de las comunidades económicas europeas a petición de laasociación europea de las industrias del vestido (AEIH). Los sistemas CAD/CAM hay queincluirlos en el denominado modelo 3. "Súper Tecnología": en esta aplicación de laindustria textil podemos incluir algunos sistemas como son:•••Sistema de diseño, escalado y marcado INVESMARK Sistema de planificación de corteCUTPLAN Sistema automático de corte INVESCUTUna aplicación CAD muy importante en la sección de corte es el "PLANNING" de corte, elnuevo desarrollo se denomina CUTPLAN. El objeto del "planning" de corte es ladeterminación de las combinaciones de tallas a marcar y de los colchones a tender ycortar de forma que el coste total, incluyendo procesos y materiales, sea mínimo. Sepuede decir que el CUTPLAN es una herramienta de ayuda a la definición del proceso decorte de una orden de fabricación. En la etapa de diseño es muy usado en el momento dediseñar patrones, permitiendo una fácil manipulación de curvas y el control de parámetrosgeométricos importantes, asimismo facilita la combinación de modelos. Todo esto haceincrementar enormemente la productividad del diseñador de patrones. Otro aspecto muyimportante es reducir al mínimo los desperdicios al optimizar el corte de los componentes.14
  • 46. Alternativa Libre de AutocadLos software de dibujo asistido por computadora (CAD) tienen como su principal ventajael aumento en la productividad al momento del modelado, pero también es bien conocidoque una de sus principales desventajas es el alto precio de estos productos, lo que haceque las licencias de uso sean accesibles prácticamente solo a la empresas. Por suerte, enestos últimos tiempos estamos experimentando un crecimiento en el software de códigolibre y esto nos abre una baraja de varias buenas alternativas, como las 10 que se listanen minocan.1. Alli@nce: Es un conjunto de herramientas CAD con 12 años de desarrollo por la Pierreet Marie Curie University. 2. BlenderCAD: Es un script para usarse con Blender y darlecaracterísticas CAD. 3. Fandango: Es una aplicación que está siendo en desarrollada enC++ y que pretende ser una potente plataforma 3D. 4. lignumCAD: Es una aplicación 2D y3D enfocado al diseño de inmobiliario. 5. Jcad: Es un programa CAD inteligente provistopara el manejo 2D. 6. ocadis: Pequeña aplicación CAD en 2D para Linux. 7. PythonCAD:Es una aplicación programada en Python para trabajar en 2D. 8. qCAD: Es una aplicaciónCAD para 2D multiplataforma (windows, mac, linux). 9. SagCAD: Es un completo softwareCAD/CAM capaz de trabajar en 2D con un interfaz muy similar a los paquetescomerciales. 10. Sailcut CAD: Es un programa CAD destino al dibujo y diseño de velas ybarcos.15
  • 47. 11. Varkon: Es un completo sistema CAD de modelado tanto en 2D como 3D. Permitecrear eto modelos paramétricos y aplicaciones CAD. Consultando cada una de losenlaces es posible descargar los programas, consultar su código fuente, así como losrespectivos manuales y ejemplos de aplicación. Puede encontrarse una aplicación.referencia más completa de software cad en freebyte, donde es posible encontraraplicaciones , específicas para mecánica, electricidad, arquitectura, animación, etc.Sinceramente no he usado un software de CAD libre, pero la gran oferta aunado con loimpactante de los ejemplos y capturas y el ya mencionado alto precio de las aplicacionesme dan una alta expectativa para probarlo ativaCOLECCIÓN DE BLOQUES PARA AUTOCADLos bloques son esas figuras a las que Microstation le llama celdas, usados para gruposde vectores compuestos tal como detalles estructurales, constructivos o simbologíaconvencional. Antes de existir internet era necesario construirlos a pie, pero mucho antesde existir AutoCAD las copiábamos de otros mapas o inclusive se enviaban a imprimir enpapel transparente y se pegaban por atrás del papel calca.16
  • 48. Servicios de Cad en LíneaAnteriormente Francisco nos hablaba de AvantCAD, una plataforma para dibujar en líneay , luego guardar en formatos de uso común. Es interesante, porque poco a poco el usode herramientas CAD en línea irán tomando forma bajo el concepto Web 2.0, en quemuchas funcionalidades de escritorio se hacen en plataforma web. Aunque en la prácticapocas empresas se han atrevido a incursionar en este medio, y para muestra el caso deTente, una empresa que a nivel mundial distribuye rodajes para todo tipo de , industria uoficina. Para ellos es novedoso lo que llaman servicio CAD, aunque en la práctica no esmás que un acceso a subir o bajar archivos discretos en los siguientes formatos. en17
  • 49. Bibliografíahttp://html.rincondelvago.com/sistemas-cadcamcae.html.http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/indata/v02_n1/produccion.htm.http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/cimmanufacturaintegradaporcomput adora/default3.asp http://blogingenieria.com/software-ingenieria/cad/10-alternativas-libres-al-autocad/. http://ingciv-sandrus.blogspot.com/2007_11_01_archive.htmlhttp://es.wikipedia.org/wiki/CAD/CAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1o_asistido_por_ordenadorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n_asistida_por_computadorahttp://www.cadcam.org/