DISEO ASISTIDO POR COMPUTADORAEldiseo asistido por computadora, ms conocido por sus siglasinglesasCAD(computer-aided design), es el uso de un amplio rango de herramientas computacionalesque asisten aingenieros,arquitectosydiseadores. El CAD es tambin utilizado en el marco de procesos deadministracin del ciclo de vida de productos(en inglsproduct lifecycle management).Tambin se puede llegar a encontrar denotado con las siglasCADD(computer-aided design and drafting), que significan dibujo y diseo asistido por computadora. Estas herramientas se pueden dividir bsicamente en programas dedibujo2Dy de modelado3D. Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geomtricas vectoriales comopuntos,lneas,arcosypolgonos, con las que se puede operar a travs de unainterfaz grfica. Los modeladores en3Daaden superficies y slidos. El usuario puede asociar a cada entidad una serie de propiedades como color, capa, estilo de lnea, nombre, definicin geomtrica, material, etc., que permiten manejar la informacin de forma lgica. Adems se puedenrende rizarlos modelos3Dpara obtener una pre visualizacin realista del producto, aunque a menudo se prefiere exportar los modelos a programas especializados en visualizacin y animacin, comoAutodesk Maya, BentleyMicroStation,Softimage XSIoAutodesk 3ds Maxy la alternativa libre y gratuitaBlender, capaz de modelar, animar y realizar videojuegos.ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS CADEl proceso de diseo en CAD consiste en cuatro etapas.1. Modelado geomtrico. Se describe como forma matemtica o analtica a un objeto fsico, eldiseadorconstruye un modelo geomtrico emitiendo comandos que crean lneas, superficies, cuerpos, dimensiones y texto; los comandos introducidos dan a origen a una representacin exacta en dos o tres dimensiones del objeto. El representado en lnea abarca todas las aristas del modelo que se pueden considerar como lneas llenas dando como resultado una imagen ambigua ya que algunas veces las formas son complicadas y para facilitarlo se pueden usar los colores para distinguir las lneas de las piezas y tener una mejor visualizacin. Sus estructuras se representan en 2, 2 y 3 dimensiones. Cuando hablamos de 2 se utiliza la transformacin de la extrusin (sweept), moviendo el objeto de 2-D a lo largo del eje z.12. Anlisis y optimizacin del diseo. Despus de haber determinado las propiedades geomtricas, se analiza el modelo virtual para rectificar que no haya errores en el modelado (dimensiones, formas, etc.).3. Revisin y evaluacin del diseo. En esta etapa se comprueba si existen interferencias entre componentes de ciertomecanismoque impidan su correcto funcionamiento o deficiencias estructurales en el caso de cuerpos slidos. Esta etapa es de gran utilidad, ya que ayuda a evitar problemas posteriores en la produccin del producto, ya sea en el ensamble o en el uso de la pieza. Existen programas de animacin y simulacin dinmica para el clculo y anlisis de las propiedades fsicas (esfuerzos, deformaciones, deflexiones, vibraciones) de los objetos que ayudan a determinar si el objeto cumple con los requerimientos de diseo y de manufactura.4. Documentacin y dibujo (drafting). Por ltimo, en esta etapa se realizanplanos tcnicosy de trabajo. Se representan diferentes vistas de la pieza,a escala, incluyendoperspectivas.1Adems de planos del diseo la documentacin puede incluir una memoria descriptiva con aspectos no grficos que sean necesarios para su manufactura, esta clase de datos se suelen agregar en el pie de plano.

CAM / Manufactura Asistida por ComputadoraManufactura Asistida por Computadora (CAM)comunmente se refiere al uso de aplicaciones de software computacional de control numrico (NC) para crear instrucciones detalladas (G-code) que conducen las mquinas de herramientas para manufactura de partes controladas numricamente por computadora (CNC). Los fabricantes de diferentes industrias dependenden de las capacidades de CAM para producer partes de alta calidad. Una definicin ms aplia de CAM puede incluir el uso de aplicaciones computacionales para definir planes de manufactura para el diseo de herramientas, diseo asistido por computadora (CAD) para la preparacin de modelos, programacin NC, programacin de la inspeccin de la mquina de medicin (CMM), simulacin de mquinas de herramientas o post-procesamiento. El plan es entonces ejecutado en un ambiente de produccin, como control numrico directo (DNC), administracin de herramientas, maquinado CNC, o ejecucin de CCM.Beneficios de CAMLos beneficios de CAM incluyen un plan de manufactura correctamente definido que genera los resultados de produccin esperados. Los sistemas CAM pueden maximizar la utilizacin de la amplia gama de equipamiento de produccin, incluyendo alta velocidad, 5 ejes, mquinas multifuncionales y de torneado, maquinado de descarga elctrica (EDM), y inspeccin de equipo CMM. Los sistemas CAM pueden ayudar a la creacin, verificacin y optimizacin de programas NC para una productividad ptima de maquinado, as como automatizar la creacin de documentacin de produccin. Los sistemas CAM avanzados, integrados con la administracin del ciclo de vida del producto (PLM) proveen planeacin de manufactura y personal de produccin con datos y administracin de procesos para asegurar el uso correcto de datos y recursos estndar. Los sistemas CAM y PLM pueden integrarse con sistemas DNC para entrega y administracin de archivos a mquinas de CNC en el piso de produccin.

Software CAMEstos son algunos ejemplos de aplicaciones de Software CAM:NX CAMyCAM Expressle permiten a los programadores NC maximizar el valor de sus inversiones en las mquinas de herramientas ms nuevas, eficientes y capaces. NX CAM provee el rango total de funciones para tratar con el maquinado de alta velocidad de superficies, mquinas funcionales, fresas-torno y maquinados de 5 ejes. CAM Express provee una gran programacin NC con un bajo costo de propiedad.NX Tooling and Fixture Designoffers a set of automated applications for mold and die design, fixture design and other tooling processes built on a foundation of industry knowledge and best practices.Tecnomatix Part Planning and Validationle permite a los ingenieros de manufacturas, programadores NC, diseadores de herramientas, y administradores trabajar juntos para digitalmente definir y validar el proceso de manufactura de partes. Pueden compartir herramientas y libreras de recursos, as como conectar el plan de datos directamente a los sistemas del piso de produccin tales como DNC y administracin de herramientas.Los siguientes componentes de software son utilizados por desarrolladores de software CAM como base para sus aplicaciones:Parasolides un componente de software para modelado geomtrico en 3D, permitindoles a los usuarios de aplicaciones basadas en Parasolid modelar partes y ensambles complejos. Es utilizado como la herramienta geomtrica en cientos de diferentes aplicaciones de CAD, CAM y CAE.D-Cubed Componentsson seis libreras de software que pueden ser licenciadas por desarrolladores de software para integrarlas en sus productos. Proveen capacidades que incluyen el bosquejo parame trizado, diseo de partes y ensambles, simulador de movimiento, deteccin de colisiones, medidas de separacin y visualizacin de lneas ocultas.

Control numrico por computadoraElcontrol numrico(CN) es un sistema deautomatizacindemquinas herramientaque son operadas mediante comandosprogramadosen un medio de almacenamiento, en comparacin con el mando manual mediante volantes o palancas. Las primeras mquinas de control numrico se construyeron en los aos 1940 y 1950, basadas en las mquinas existentes con motores modificados cuyos mandos se accionaban automticamente siguiendo las instrucciones dadas en un sistema detarjeta perforada. Estosservomecanismos iniciales se desarrollaron rpidamente con equipos analgicos y digitales. El abaratamiento y miniaturizacin de losmicroprocesadoresha generalizado laelectrnica digitalen las mquinas herramienta, lo que dio lugar a la denominacincontrol numrico por computadora,control numrico por computadorocontrol numrico computarizado(CNC), para diferenciarlas de las mquinas que no tenancomputadora. En la actualidad se usa el trminocontrol numricopara referirse a este tipo de sistemas, con o sin computadora. Este sistema ha revolucionado la industria debido al abaratamiento de microprocesadores y a la simplificacin de la programacin de las mquinas de CNC. Aparte de aplicarse en lasmquinas-herramientapara modelar metales, el CNC se usa en la fabricacin de muchos otros productos de ebanistera, carpintera, etc. La aplicacin de sistemas de CNC en las mquinas-herramienta han hecho aumentar enormemente la produccin, al tiempo que ha hecho posible efectuar operaciones de conformado que era difcil de hacer con mquinas convencionales, por ejemplo la realizacin de superficies esfricas manteniendo un elevado grado de precisin dimensional. Finalmente, el uso de CNC incide favorablemente en los costos de produccin al propiciar la baja de costes de fabricacin de muchas mquinas, manteniendo o mejorando su calidad. Programacin en el control numrico. Se pueden utilizar dos mtodos, la programacin manual y la programacin automtica.Programacin manual En este caso, el programa pieza se escribe nicamente por medio de razonamientos y clculos que realiza un operario. El programa de mecanizado comprende todo el conjunto de datos que el control necesita para la mecanizacin de la pieza. Al conjunto de informaciones que corresponde a una misma fase del mecanizado se le denomina bloque o secuencia, que se numeran para facilitar su bsqueda. Este conjunto de informaciones es interpretado por el intrprete de rdenes. Una secuencia o bloque de programa debe contener todas las funciones geomtricas, funciones mquina y funciones tecnolgicas del mecanizado. De tal modo, un bloque de programa consta de varias instrucciones. El comienzo del control numrico ha estado caracterizado por un desarrollo anrquico de los cdigos de programacin. Cada constructor utilizaba el suyo particular. Posteriormente, se vio la necesidad de normalizar los cdigos de programacin como condicin indispensable para que un mismo programa pudiera servir para diversas mquinas con tal de que fuesen del mismo tipo. Los caracteres ms usados comnmente, regidos bajo la norma DIN 66024 y 66025 son, entre otros, los siguientes: N: es la direccin correspondiente al nmero de bloque o secuencia. Esta direccin va seguida normalmente de un nmero de tres o cuatro cifras. En el caso del formato N03, el nmero mximo de bloques que pueden programarse es 1000 (N000 hasta N999). X, Y, Z: son las direcciones correspondientes a las cotas segn los ejes X, Y, Z de la mquina herramienta (Yplanos cartesianos). Dichas cotas se pueden programar en forma absoluta o relativa, es decir, con respecto al cero pieza o con respecto a la ltima cota respectivamente. G: es la direccin correspondiente a las funciones preparatorias. Se utilizan para informar al control de las caractersticas de las funciones de mecanizado, como por ejemplo, forma de la trayectoria, tipo de correccin de herramienta, parada temporizada, ciclos automticos, programacin absoluta y relativa, etc. La funcin G va seguida de un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones preparatorias diferentes. Ejemplo: G00: El trayecto programado se realiza a la mxima velocidad posible, es decir, a la velocidad de desplazamiento en rpido. G01: Los ejes se gobiernan de tal forma que la herramienta se mueve a lo largo de una lnea recta.G02:Interpolacin circularen sentido horario. G03: Interpolacin circular en sentido antihorario. G33: Indica ciclo automtico de roscado. G40: Cancela compensacin.G41: Compensacin de corte hacia la izquierda. G42: Compensacin de corte a la derecha.G77: Es un ciclo automtico que permite programar con un nico bloque el torneado de un cilindro, etc. M: es la direccin correspondiente a las funciones auxiliares o complementarias. Se usan para indicar a la mquina herramienta que se deben realizar operaciones tales como parada programada, rotacin del husillo a derechas o a izquierdas, cambio de til, etc. La direccin m va seguida de un nmero de dos cifras que permite programar hasta 100 funciones auxiliares diferentes.

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

Materia: diseo y manufactura por computadora

Temas: cad, cam y cnc

ALUMNO: URBAN REYES MICAEL

PROFESOR: enrique cortes gonzalez

GRUPO: 2901