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  1. 1. Di s e ñ o a s i s t i d o p o r o r d e n a d o r : M a q u e t a ció n e l e c t r ó ni c a.Histo ria del diseño asistido por orde nado rDiseñadores han utilizado durante mucho tiempo los equipos para sus cálculos. Progresosiniciales fueron llevadas a cabo en la década de 1960 dentro de la aeronave y la industriaautomotriz en el área de construcción de superficies 3D y NC de programación, la mayorparte independiente uno de otro y a menudo no públicamente publicados hasta mucho mástarde. Algunos de los trabajos de descripción matemática de curvas fue desarrollado aprincipios de 1940 por Robert Issac Newton de Pawtucket, Rhode Island. Robert a. Heinleinen su novela de 1957 De la puerta en verano sugirió la posibilidad de una Redacción Danderobótica. Sin embargo, probablemente el trabajo más importante sobre curvas polinomialesy superficie esculpida fue realizado por Pierre Bézier (Renault), Paul de Casteljau (Citroen),Steven Anson Coons (MIT, Ford), James Ferguson (Boeing), Carl de Boor (GM), Birkhoff(GM) y Garibedian (GM) en la década de 1960 y w. Gordon (GM) y r. Riesenfeld en ladécada de 1970.Se argumenta que un punto de inflexión fue el desarrollo del sistema SKETCHPAD en elMIT en 1963 Ivan Sutherland (quien más tarde creó una gráfica empresa de tecnología conel Dr. David Evans). La característica distintiva de SKETCHPAD era que permitía eldiseñador interactuar con su equipo gráficamente: el diseño puede introducirse en el equipohaciendo uso de un monitor de tubo con un lápiz óptico. Efectivamente, fue un prototipo deinterfaz gráfica de usuario, una característica indispensable de CAD moderno.Las primeras aplicaciones comerciales de CAD fueron en las grandes empresas en lasindustrias automotrices y aeroespaciales, así como en la electrónica. Sólo grandes empresaspodían permitirse los equipos capaces de realizar los cálculos. Empresa notables proyectosestaban en GM (Dr. Patrick J.Hanratty) con la DAC-1 (diseño aumentada por equipo) 1964;Lockheed proyectos; 1 Gráfico de Bell y de Renault (Bezier) – 1971 UNISURF diseño decuerpo de coches y herramientas.Uno de los eventos más influyentes en el desarrollo de CAD fue la Fundación de MCS(fabricación y Consulting Services Inc.) en 1971 por el Dr. P. J. Hanratty,[11] , quienescribió el sistema ADAM (Automated redacción y mecanizado) pero el códigosuministrado más importante para las empresas como McDonnell Douglas (Unigraphics),Computervision (CADDS), Calma, Gerber, Autotrol y datos de Control.Como equipos se volvieron más asequibles, las áreas de aplicación han ampliadogradualmente. El desarrollo de software de CAD para computadoras personales de escritoriofue el impulso para la aplicación casi universal en todos los ámbitos de la construcción.
  2. 2. Otros puntos clave en la década de 1960 y 1970 sería la base de sistemas CAD unidainformática, Intergraph, IBM, Intergraph IGDS en 1974 (que llevó a Sistemas de BentleyMicroStation en 1984)Implementaciones de CAD han evolucionado considerablemente desde entonces.Inicialmente, con 3D en la década de 1970, fue típicamente limitado a producir dibujossimilares a mano elaborado dibujos. Avances en programación e informática hardware,especialmente sólido modelado en la década de 1980, han permitido a aplicaciones másversátiles de equipos en las actividades de diseño.Productos clave para 1981 fueron los paquetes de modelado sólidos -Rómulo (formas dedatos) y Uni-sólido (Unigraphics) basado en PADL-2 y la liberación de la superficiemodelador CATIA (Dassault Systemes). Autodesk fue fundada 1982 por John Walker, quecondujo al sistema 2D de AutoCAD. El siguiente hito fue el lanzamiento dePro/ENGINEER en 1988, que anunció un mayor uso de métodos de modelado basado enfunciones y vinculación paramétrica de los parámetros de funciones.También de importancia para el desarrollo de CAD fue el desarrollo de los núcleos deModelado sólido B-rep (motores para manipular objetos 3D coherentes geométricamente ytopológicamente) Parasolid (formas de datos) y ACIS (Inc. de tecnología espacial) en losfinales de la década de 1980 y principios de los 90, ambos inspirados en la obra de IanBraid. Esto condujo a la liberación de los paquetes de gama media como SolidWorks en1995, Solid Edge (luego Intergraph) en 1996 y Autodesk Inventor en 1999.http://www.comunidadindustrial.com/knowledge/kb_show.php?id=19¿Qué es el diseño asistido por orde nado r?El diseño asistido por computadora es un proceso conocido por las siglas CAD, (del inglésComputer Aided Design), que mejora la fabricación, desarrollo y diseño de los productoscon la ayuda de la computadora. Con este proceso se pretende fabricarlos con mayorprecisión, a un menor precio y mucho más rápido que con si se hiciera solamente por elhombre.El diseño asistido por computadora nos muestra el proceso completo de fabricación de undeterminado producto con todas y cada una de sus características como tamaño, contorno, etc. Todoesto se graba en la computadora en dibujos bidimensionales o tridimensionales. Estos dibujos odiseños se guardan en la computadora. Así si creador puede con posterioridad mejorarlos, ocompartirlos con otros para perfeccionar su diseño. La fabricación de productos por medio deldiseño asistido por computadora tiene muchas ventajas respecto a la fabricación con operarioshumanos. Entre estas están la reducción de coste de mano de obra, o la eliminación de erroreshumanos.También en la computadora se simula en funcionamiento de un determinado producto, secomprueba por ejemplo en un engranaje cual son sus puntos de fricción críticos y poder corregirlos.Con el diseño asistido por computadora se puede fabricar productos complejos que seríanprácticamente imposibles de realizar por el ser humano. Se estima que en un futuro se eliminar porcompleto la fabricación de costoso simuladores, ya que todo será comprobado por el diseño asistido
  3. 3. por computadora.http://www.larevistainformatica.com/DISENO-ASISTIDO-COMPUTADORA.HTMLHerramie ntas de diseño asistidoSe denomina herramientas de diseño asistido a un conjunto de herramientas que permiten eldiseño asistido por computador. Es frecuente utilizar la sigla CAD, del inglés ComputerAided Design, para designar al conjunto de herramientas de softaware orientadasfundamentalmente, pero no exclusivamente, al diseño (CAD), la fabricación (CAM) y elanálisis (CAE) asistidos por computadora en los ámbitos científico e industrial.http://es.wikipedia.org/wiki/Herramientas_de_dise%C3%B1o_asistidoTipos de CADCAD Analítico: Que usa procedimientos analíticos para definir sus limites ó acciones. Losprogramas del tipo CAD analíticos, surgieron después de los primeros métodos gráficos porla necesidad de cuantificar y permitir evaluar los resultados de las variables que involucra eldiseño estructural. En los CADs analíticos el dibujo ó trazado permanece en la memoria dela computadora como una serie de relaciones de puntos-coordenadas, sentido y dirección enprogramas vectoriales ó como un grupo de pixeles, en programas de renderizado ytratamiento de imágenes. Cada elemento del dibujo ó trazado es definido por suscoordenadas espaciales (x, y, z) mediante el uso de complejos procedimientos analíticosmatemáticos (calculo vectorial, integral, diferencial, algebraico), en los cuales toda lainformación se maneja de forma Lógica-Analítica.CAD Paramétrico: Que usa parámetros para definir sus límites ó acciones. Un programaparamétrico de CAD difiere básicamente de cualquier otro tradicional, en un aspecto clave. En unprograma paramétrico la información visual es parte de la información disponible en el banco dedatos, o sea, una representación de la información como un objeto, en la memoria de lacomputadora. Cada elemento del dibujo (paredes, puertas, ventanas, etc.) es tratado como un"objeto", que no es definido únicamente por sus coordenadas espaciales (x, y, z), si no que tambiénpor sus parámetros, sean estos gráficos ó funcionales. Los bancos de datos relacionales de losobjetos son interligados permitiendo que cualquier cambio ocurrido en una especificación,modifique el dibujo en uno ó todo el articulado. Como esos bancos de datos pueden incluirinformaciones económicas y financieras, ellos son descritos como 5D verdaderos donde existen las3 dimensiones espaciales, la cuarta sería el tiempo y la quinta incluiría los costos.En la actualidad el CAD paramétrico ha substituido, casi por completo, a las técnicas clásicas dediseño en tres dimensiones mediante el modelado de sólidos y superficies, y se ha convertido en unconocimiento imprescindible para cualquier profesional de la ingeniería o la informática técnica.Dentro de los programas de CAD se distinguen dos tipos:
  4. 4. • 1º) Programas de diseño de objetos reales, (diseño de piezas, edificios, etc.). • Se trata de programas de dibujo vectorial y han de ser muy exactos para poder controlar entidades que se están dibujando y sus interrelaciones; ya que los objetos que se construyan estarán basados en los dibujos hechos con este tipo de programas • Programas para dibujar planos • Programas para simular la realidadTipos de programas de objetos reales: • Programas de CAM • Programas de CAE • Programas de instalaciones • 2º) Programas para el diseño gráfico, (elaboración de carteles, maquetación, páginas web, etc.) • Estos programas se centran principalmente en la imagen, su resolución, las opciones de color, la impresión o resolución en video. etc. No necesitan ser tan exactos como los anteriores y las imágenes suelen almacenarse en forma de mapa de bits • Programas de dibujo libre (ilustración)Tipos de programas de diseño gráfico: • Programas de tratamiento y retoque fotográfico • Programas de maquetación de publicacionesAlgunos programas permiten trabajar en distintas capas y cada un a de ellas de una de las dosformas (como mapa de bits o como dibujos vectoriales), con lo que es posible dibujar entidades deambos tipos si es necesario.Los programas de dibujo vectorial definen entidades geométricas, mientras que los de mapas debits trabajan sobre conjuntos de puntos de color. Una línea dibujada en el primer caso está definidapor su principio y su final; en el segundo, por la asignación de color a cada uno de los puntos que laforman.Mapa de bits: conjunto de puntos (píxels) que forman una imagen. Todos los puntos se almacenanen memoria, por lo que los archivos de este tipo pueden llegar a ser muy grandes.La resolución es el número de puntos que tiene una imagen por unidad de superficie determinada(píxels por pulgada cuadrada, normalmente). Una imagen queda definida por su tamaño yresolución; Cuanto mayores sean ambos, más memoria ocupará el archivo. Las extensiones máscomunes de los archivos de imágenes son, entre otras, .bmp, .jpg (un mapa de bits comprimido),.tiff o .tga, más los específicos de cada programa: .psd (Photoshop), .cdr (Core1), dwg (AutoCAD),etc, etc…http://le0el.wordpress.com/2010/02/01/diseno-asistido-por-computadora-cad/Eleme ntos de los sistemas CADEl proceso de diseño en CAD consiste en cuatro etapas:
  5. 5. • Modelado geométrico. Se describe como forma matemática o analítica a un objeto físico,eldiseñador construye su modelo geométrico emitiendo comandos que crean o perfeccionanlíneas,superficies, cuerpos, dimensiones y texto; que dan a origen a una representaciónexacta y completaen dos o tres dimensiones. El representado en línea abarca todas lasaristas del modelo que sepueden considerar como líneas llenas dando como resultado unaimagen ambigua ya que algunasveces las formas son complicadas y para facilitarlo sepueden usar los colores para distinguir laslíneas de las piezas y tener una mejorvisualización. Sus estructuras se representan en 2, 2 ½ ydimensiones. Cuando hablamos de2 ½ se utiliza la transformación de la extrusión (sweept),moviendo el objeto de 2-D a lolargo del eje z.• Análisis y optimización del diseño. Después de haber determinado las propiedadesgeométricas,se somete a un análisis ingenieril donde podemos analizar las propiedadesfísicas del modelo(esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones). Se disponen desistemas de calendarización,con la capacidad de recrear con exactitud y rapidez esos datos.• Revisión y evaluación del diseño. En esta etapa importante se comprueba si existealgunainterferencia entre los diversos componentes, en útil para evitar problemas en el ensamble yeluso de la pieza. Para esto existen programas de animación o simulaciones dinámicas parael cálculode sus tolerancias y ver que requerimientos son necesarios para su manufactura.• Documentación y dibujo (drafting). Por último, en esta etapa se realizan planos de detalle ydetrabajo. Esto se puede producir en dibujos diferentes vistas de la pieza, manejando escalasen losdibujos y efectúa transformaciones para presentar diversas perspectivas de la pieza.http://es.wikipedia.org/wiki/Dise%C3%B1o_asistido_por_ordenador

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