42315_CAM

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA
METROPOLITANA
Facultad de Ingeniería
Manufactura asistida
por computador (CAM)
INTEGRANTES
RUT
CARRERA
José Eduardo Fernández Lamas
Nicolás Ignacio Fuentes Calderón
Aníbal Fabián Ravanal Barros
Carolina Valeska Rosas Osorio
Bárbara Angélica Urrutia Fuenzalida
Javier Ignacio Vásquez Llanquin
17.797.891-4
17.876.072-5
17.408.177-8
18.018.769-3
17.707.081-5
17.612.123-8
2144
2144
2144
2144
2144
2144
ASIGNATURA
PROFESORA
Tecnologías de la Información
Patricia Mellado Acevedo
Computer Aided Manufacturing
INDICE
Contenido
Pagina
 Introducción
3
 ¿Qué es CAM?
4
 CAD/CAM
5
 Control Numérico en la ingeniería industrial
7
 Aplicaciones del CAM ( CAD/CAM)
9
 Conclusiones
10
 Bibliografía
11
2
Manufactura Asistida por Computador
INTRODUCCIÓN
Mediante este informe veremos un sistema llamado CAM, el que se basa
principalmente en los procesos de manufacturado, pero ¿Por qué la importancia
de este sistema? Para responder esta pregunta debemos ponernos en el lugar de
las industrias ya que estas cada día buscan la optimización, reducción de costos,
mayor calidad de sus trabajos y también reducir el error en el factor humano por
algún posible accidente. Al ver estas necesidades se creó el CAM que considera
todas las opciones anteriores ya que dadas sus características (que veremos
durante el informe) permite cubrir todas en un mayor rango las necesidades ya
nombradas.
Por otra parte veremos que este sistema se complementa con otro sistema
conocido que es el CAD que da como resultado el CAD/CAM que entrega una
infinidad de opciones a los usuarios.
3
Computer Aided Manufacturing
¿QUÉ ES CAM?
CAM es una sigla en inglés que significa Computer Aided Manufacturing o
en español Manufactura Asistida por Computadora. Esto implica el uso de
computadores y tecnología de cómputo para ayudar en todas las fases o etapas
de la manufactura de un producto, incluyendo la planificación del proceso la
producción, mecanizado, calendarización, administración y control de calidad, con
una cantidad mínima de personal.
En resumen el Sistema CAM es el uso eficaz de computadoras en todo el
proceso de producción de un objeto que va desde piezas metálicas (ver figura 1)
hasta aviones, lo cual al ser un proceso mecánico-computarizado se reducen
tiempos, costos, mano de obra y error, lo cual prima en todo proceso de desarrollo
y producción industrial.
Figura 1
4
Manufactura Asistida por Computador
CAD/CAM
Como se dijo en la introducción para darle una mayor complejidad se puede
trabajar junto al sistema CAD (sigla en inglés, Computer Aided Design, diseño
asistido por computadora), creando la formación CAD/CAM. La base de datos que
se desarrolla durante el CAD es procesada por el CAM, para obtener los datos y
las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción,
el equipo de manejo de materiales y las pruebas e inspecciones automatizadas
para establecer la calidad del producto (ver figura 2).
Por ejemplo una función de CAD/CAM importante en operaciones de
mecanizado es la de describir la trayectoria de la herramienta para diversas
operaciones, como en el torneado, fresado y taladrado con control numérico. Las
instrucciones o programas se generan en computadora, y pueden modificar el
programador para optimizar la trayectoria de las herramientas. El ingeniero o el
técnico a cargo pueden entonces mostrar y comprobar visualmente si la
trayectoria tiene posibles colisiones con prensas, soportes u otros objetos.
En cualquier momento es posible modificar la trayectoria de la herramienta
para tener en cuenta otras formas de piezas que se vayan a mecanizar. También,
los sistemas CAD/CAM son capaces de codificar y clasificar las piezas que tengan
formas semejantes en grupos, mediante codificación alfanumérica.
El surgimiento del CAD/CAM ha tenido un gran impacto en la manufactura
al normalizar el desarrollo de los productos y reducir los esfuerzos en el diseño,
pruebas y trabajo con prototipos. Esto ha hecho posible reducir los costos de
forma importante, y mejorar la productividad.
Figura 2
5
Computer Aided Manufacturing
Como se muestra en la figura anterior el proceso parte desde su creación
en CAD para luego extraer su base de datos, ya que esta será traspasada a CAM
quien estará encargada de las instrucciones, procesos, herramientas, costos,
tiempo, etc. CAM generará una información lo cual es lo vital en este proceso ya
que esta información será otorgada a la maquina que fue determinada para este
proceso, con la información ya entregada la maquina solo deberá ejecutar su
proceso de manufactura que es cuestión de tiempo.
He ahí a destacar que este proceso es automatizado y solo necesita
usuarios con destrezas en CAD y CAM lo cual reduce la mano de obra y así los
costos.
6
Manufactura Asistida por Computador
CONTROL NUMERICO EN LA INGENIERIA INDUSTRIAL
En la ingeniería industrial se considera control numérico a todo dispositivo
capaz de dirigir posicionamientos de un órgano mecánico móvil, en el que las
órdenes relativas a los desplazamientos del móvil son elaboradas en forma
totalmente automática a partir de informaciones numéricas definidas, bien
manualmente o por medio de un programa.
Aplicación del control numérico
Las cuatro variables fundamentales que inciden en la bondad de un
automatismo son: productividad, rapidez, precisión y velocidad.
De acuerdo a estas variables se va a analizar qué tipo de automatismo es el
más conveniente de acuerdo al número de piezas a fabricar.
Series de fabricación:
 Grandes series: (mayor a 10.000 piezas)
Esta producción está cubierta en la actualidad por las máquinas “transfert”,
realizadas por varios automatismos trabajando simultáneamente en forma
sincronizada.
 Series medias: (entre 50 y 10.000 piezas)
Existen varios automatismos que cubren esta gama, entre ellos los copiadores
y los controles numéricos. La utilización de estos automatismos dependerá de la
precisión, flexibilidad y rapidez exigidas. El control numérico será especialmente
interesante cuando las fabricaciones se mantengan en series comprendidas entre
5 y 1.000 piezas que deberán ser repetidas varias veces durante el año.
7
Computer Aided Manufacturing
 Series pequeñas: (menores a 5 piezas)
Para estas series, la utilización del control numérico suele no ser rentable, a
no ser que la pieza sea lo suficientemente compleja como para justificarse su
programación con ayuda de una computadora. Pero en general, para
producciones menores a cinco piezas, la mecanización en máquinas
convencionales resulta ser más económica.
Ventajas del control numérico:
 Posibilidad de fabricación de piezas imposibles o muy difíciles. Gracias al
control numérico se han podido obtener piezas muy complicadas como las
superficies tridimensionales necesarias en la fabricación de aviones.
 Precisión: Esto se debe a la mayor precisión de la máquina herramienta de
control numérico respecto de las clásicas.
 Seguridad: El control numérico es especialmente recomendable para el
trabajo con productos peligrosos.
 Reducción de controles y desechos: Esta reducción es debida
fundamentalmente a la gran fiabilidad y repetitividad de una máquina
herramienta con control numérico y permite prácticamente eliminar toda
operación humana posterior, con la subsiguiente reducción de costos y
tiempos de fabricación.
 Aumento de productividad de las máquinas: Esto se debe a la disminución
del tiempo total de mecanización, en virtud de la disminución de los tiempos
de desplazamiento en vacío y de la rapidez de los posicionamientos que
suministran los sistemas electrónicos de control.
Clasificación de los sistemas de control numérico:
 Equipos de control numérico de posicionamiento o punto a punto.
 Equipos de control numérico de contorneo.
Arquitectura general de un control numérico
 Unidad de entrada – salida de datos.
 Unidad de memoria interna e interpretación de órdenes.
 Unidad de cálculo.
 Unidad de enlace con la máquina herramienta y servomecanismos.
8
Manufactura Asistida por Computador
APLICACIONES DEL CAM
Antes de comenzar, cabe destacar que algunas de las aplicaciones que se
presentan a continuación son de CAD/CAM, es decir, combinan el Diseño Asistido
por Computadora y la Fabricación Asistida por Computadora.
 Calendarización para control numérico, control numérico computarizado y
robots industriales (estos últimos son por lo general taladradoras,
soldadoras o prensas).
 Diseño de dados y moldes para fundición en los que, por ejemplo, se
reprograman tolerancias de contracción.
 Dados para operaciones de trabajo de metales, por ejemplo, dados
complicados para formado de láminas, y dados progresivos para
estampado.
 Diseño de herramientas y sopones, y electrodos para electroerosión.
 Control de calidad e inspección; por ejemplo, máquinas de medición por
coordenadas programadas en una estación de trabajo CAD/CAM.
 Planeación y calendarización de proceso.
Cabe destacar que el avión bimotor de pasajeros Boeing 777 fue diseñado en su
totalidad en computadora con 2000 estaciones de trabajo conectadas a ocho
computadoras. Este avión se construye de forma directa con los programas
CAD/CAM desarrollados (y el sistema ampliado CATIA), y no se construyeron
prototipos ni simulaciones, como los que se requirieron en los modelos anteriores.
El costo de este desarrollo fue del orden de seis mil millones de dólares. Lo que
nos dice que el sistema CAD/CAM se puede ver desde micro-aplicaciones hasta
las macro-aplicaciones como se ve en este caso.
9
Computer Aided Manufacturing
CONCLUSIONES
Como vimos en este informe, el sistema CAM es una herramienta utilizada
en la fabricación de instrumentos, asistida por computadoras, que requieren gran
precisión en su elaboración. Funciona mediante un control numérico, el cual se
programa según las necesidades del usuario. También nos explica como el
sistema CAM complementado con el sistema CAD forma un sistema más potente
llamado CAD/CAM, capaz de disminuir costos de producción, mejorar la
seguridad, fabricar piezas que son casi imposibles de crear con otro tipo de
maquinarias y aumentar la producción de estas.
En estos días es muy necesario el uso de sistemas de esta índole, ya que
pueden utilizarse para elaborar herramientas a pequeña y gran escala. Es un
sistema que ayuda a disminuir costos, tiempo y desechos producidos por este tipo
de maquinarias. Tomando en cuenta también la seguridad, este es un sistema
muy completo que ayudará a masificar la producción de herramientas que
requieren gran precisión en su elaboración.
10
Manufactura Asistida por Computador
BIBLIOGRAFIA
 Sistemas CAD/CAM/CAE. (2009). Consultado el 4 de junio de 2010
http://html.rincondelvago.com/sistemas-cadcamcae.html
 Iván Escalona. Diseños y Manufactura asistidos por computadoraIntroducción al CNC. Consultado el 3 de junio de 2010
http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/disenoasistidodiseno
asistido/
 Rubinbot. (2010). Fabricación asistida por computadora. Consultado el 4 de
junio de 2010
http://es.wikipedia.org/wiki/Fabricaci%C3%B3n_asistida_por_computacomp
11