CAD, CAE y CAM:¿cuál es la diferencia?

¿Qué es CAD? ¿Qué es CAE? ¿Qué es Cam? ¿Qué son estos softwares y en qué se diferencian entre sí?

El primer paso es conocer el significado de las dos primeras letras en común en cada acrónimo - la "CA" es la abreviatura del término Computer-Aided (asistido por computadora), lo que significa que los tres sistemas fueron creados para ayudar al usuario Logre su objetivo lo más rápido posible, utilizando el poder de las computadoras para procesar. En CAD, la última abreviatura proviene del término Diseño (diseño, planta), CAE - Ingeniería (ingeniería) y CAM - Fabricación (fabricación). Cada programa tiene un enfoque de acción y un propósito, este artículo cubrirá los tres sistemas con más detalle y mostrará la aplicación de cada uno.

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CAD (diseño asistido por computadora)

Un programa CAD es una tecnología computarizada enfocada en el diseño de productos y la documentación de la fase de diseño, durante el proceso de ingeniería. CAD puede facilitar el proceso de fabricación transfiriendo diagramas detallados de los materiales utilizados en los productos, procesos, tolerancias y diseños. Esto se puede utilizar tanto para la producción en 2D como en 3D, lo que permite la rotación en cualquier ángulo para todas las vistas, así como para la vista de adentro hacia afuera.
El diseño asistido por computadora define el uso de sistemas informáticos para ayudar en la creación, modificación y optimización de proyectos, y los programas CAD modernos pueden ofrecer mejoras significativas, tales como:

1. Aumento de la productividad de los ingenieros
2. Aumento de la calidad de los proyectos
3. Mejora de las comunicaciones a través de la documentación
4. Creación de base de datos para la fabricación

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Los diseños CAD generalmente se exportan en forma de archivos para impresión, mecanizado u otras operaciones de fabricación.

La mayoría de los programas CAD para dibujos mecánicos utilizan gráficos vectoriales para objetos y pueden producir gráficos rasterizados, mostrando la apariencia general de los objetos dibujados.
Sin embargo, el software de ingeniería requiere algo más que formas. Al igual que en el dibujo manual o los dibujos de ingeniería técnica, los programas más modernos deben transmitir información, como materiales, procesos, dimensiones y tolerancias, de acuerdo con las convenciones específicas para cada aplicación.

El CAD ha sido una herramienta industrial importante, ampliamente utilizada en varias aplicaciones, incluidas las industrias automotriz, de construcción naval y aeroespacial, en arquitectura, proyectos de prótesis y muchas otras. También es muy utilizado para la producción de animaciones por computadora, para efectos especiales en películas, publicidad y manuales técnicos, a menudo llamado DCC (creación de contenido digital). También ha sido una fuerza impulsora importante para la investigación en geometría computacional, gráficos por computadora y geometría discreta.

Programas CAD modernos:aplicaciones:

Además de ser una de las muchas herramientas utilizadas por ingenieros y diseñadores, con diversas aplicaciones también en diversas profesiones, CAD es parte de toda la actividad de Desarrollo de productos digitales (DPD), dentro del proceso de Gestión del ciclo de vida del producto (PLM). Se utilizan de forma integrada con otras herramientas, que pueden ser módulos integrados o productos autónomos, como :

1. Ingeniería asistida por computadora (CAE)
2. Fabricación asistida por computadora (CAM)
3. Representación
4. Gestión de documentos y control de revisión mediante la gestión de datos de productos (PDM)

CAD demuestra ser útil para los ingenieros básicamente a través de cuatro propiedades principales:

1. Historia
2. Especificación
3. Parametrización
4. Restricciones de alto nivel

El historial de construcción se puede utilizar para hacer referencia a las especificaciones del modelo. Se pueden utilizar parámetros y restricciones para determinar el tamaño, la forma y otras propiedades de los diferentes elementos de modelado.

Quién usa el diseño asistido por computadora:

Una breve lista de profesionales que es probable que utilicen CAD en su trabajo:

• Arquitectos
• Ingenieros civiles
• Ingenieros eléctricos
• Ingenieros mecánicos
• Ingenieros de producción
• Ingenieros estructurales
• Ingenieros acústicos
• Diseñadores
• Gestión de instalaciones
• Agrimensores

Esta lista es muy útil. El diseño asistido por computadora se utiliza en muchas industrias, desde la aeroespacial, automotriz, textil, electrónica y más. Permite a las empresas explorar ideas modeladas antes de que se implementen los prototipos físicos.

CAE (Ingeniería asistida por computadora)

Es el uso generalizado de programas informáticos para ayudar en las tareas de análisis de ingeniería. Los programas de ingeniería incluyen análisis de elementos finitos (FEA), dinámica de fluidos computacional (CFD), dinámica multicuerpo (MDB) y optimización.
El software de ingeniería desarrollado para respaldar estas actividades se considera una herramienta CAE y se utiliza, por ejemplo, para analizar la robustez y el rendimiento de componentes y ensamblajes. El término engloba la simulación, validación y optimización de productos y herramientas de fabricación. En el futuro, los sistemas CAE serán los principales proveedores de información para ayudar a los equipos del proyecto en la toma de decisiones.

CAE - red de nodos

Con respecto a las redes de información, los sistemas CAE se consideran individualmente como un solo nodo en una gran red de información y cada nodo puede interactuar con otro en la misma red. Estos nodos juegan un papel en el método de elementos finitos, que usa una geometría de modelo existente para construir una red de nodos en todo el modelo, que luego se usa para determinar cómo funcionará el modelo, según el parámetro de entrada. que experimentaría la parte real, en el mundo real. Los siguientes parámetros se utilizan normalmente en ingeniería mecánica para simulaciones CAE:

1. Temperatura
2. Presión
3. Interacciones entre componentes
4. Fuerzas aplicadas

La mayoría de los parámetros utilizados para la simulación se basan en el entorno y las interacciones que el modelo puede experimentar durante la operación. Luego se insertan en el software CAE como una forma de verificar si la parte podría, teóricamente, controlar las restricciones de diseño.

Los sistemas CAE pueden brindar apoyo a las empresas. Esto es posible mediante el uso de arquitecturas de referencia y su capacidad para poner puntos de vista de información sobre el proceso empresarial. La arquitectura de referencia es la base del modelo de información, especialmente los modelos de producto y fabricación.

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Áreas de CAE cubiertas:

1. Análisis de tensión en el ensamblaje de componentes mediante FEA
2. Análisis de flujo térmico y de fluidos mediante CFD
3. Dinámica multicuerpo (MBD) y cinemática
4. Herramientas de análisis para la simulación de procesos en procesos de fabricación.
5. Optimización de la documentación del proceso.
6. Optimización del desarrollo de productos
7. Control inteligente de no conformidades
8. Análisis de seguridad en ensamblajes

En general, hay tres fases en cualquier tarea de ingeniería asistida por computadora:

1. Pretratamiento:definir el modelo y factores ambientales a aplicar.
2. Análisis de resolución de problemas
3. Posprocesamiento de resultados

Software principal para ingeniería:Abaqus, Ansys, MSC Adams Car y muchos otros. Los modelos simples de programas CAD se pueden exportar a programas de ingeniería para el análisis del prototipo virtual.

CAM (fabricación asistida por computadora)

La fabricación asistida por ordenador consiste en utilizar software para controlar máquinas herramienta y equipos relacionados con el proceso de fabricación. No se considera técnicamente un sistema de programa de software de ingeniería, sino que está orientado a las máquinas de fabricación. CAM también puede referirse al uso de una computadora para ayudar en todas las operaciones de una planta de fabricación, incluida la planificación, la gestión, el transporte y el almacenamiento. Su principal objetivo es crear un proceso de producción más rápido y componentes y herramientas con dimensiones y consistencia de material más precisas. CAM es un proceso asistido por computadora posterior al CAD y, a veces, después de la ingeniería asistida por computadora (CAE), como un modelo generado en CAD, verificado en CAE y que genera información para el software CAM, que controla las máquinas herramienta.

CAM utilizado en CNC

La fabricación asistida por computadora es el código de software detrás de las máquinas que fabrican los productos. Las máquinas controladas por computadoras numéricas son dispositivos que utilizan el código CAM para fabricar productos. Las máquinas CNC incluyen:

• Fresadoras
• Tornos
• Etiquetas de registro
• Lijadoras
• Soldadores
• Fabricación por electroerosión o descarga eléctrica

Todo lo que tendría que hacer un operador con máquinas convencionales es programable con máquinas CNC. CAM proporciona instrucciones paso a paso que las máquinas seguirán para completar la fabricación del producto. Antes del software, el operador tenía que ingresar manualmente el código antes de implementar el programa y esta entrada manual puede ser laboriosa, en función de la complejidad del producto final. CAM facilita el desarrollo de código basado en la plataforma con software inteligente (Interfaz gráfica de usuario - GUI). Esto hizo que el código de fabricación fuera fácil de producir, con solo un clic en el proceso deseado, generando el código para la máquina CNC.

Cómo funcionan juntos CAD, CAE y CAM

Un programa CAD es necesario tanto en fabricación - CAM, como en software de ingeniería - CAE, ya que ambos sistemas requieren un modelo para poder realizar cualquier análisis o fabricación. CAE requiere el modelo geométrico para determinar la red nodal integrada que se utilizará para el análisis. CAM requiere la geometría de la pieza para determinar las rutas y los cortes de la máquina. Ambos requieren CAD, pero se puede utilizar como un sistema independiente para diseñar modelos virtuales. CAD es la columna vertebral de cualquier CAM o CAE y es necesario para que funcionen correctamente. El software actual es una herramienta poderosa para que los ingenieros y técnicos hagan sus trabajos diarios más fáciles y eficientes. Usados ​​correctamente, brindan el mejor beneficio posible a las personas y empresas que los implementan.

¿Ha utilizado alguna de estas plataformas de software? Si es así, ¿realmente te facilitaron la vida en el trabajo?

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