Herramientas CAx en el entorno de Ingeniería Concurrente

1. Herramientas CAx en el entorno de Ingeniería Concurrente Profesor Ing. Jovanny Pacheco Universidad del Norte Barranquilla 2003

2. Temas del Curso • Definiciones Básicas • Desarrollo Históricod e Aplicaciones CAD • El proceso CAE • Tipos de Modelos y sus ventajas • Intercambio de datos entre aplicaciones

3. Algunas definiciones básicas • CAD: Computer Aided Design • CADD: Computer Aided Drafting and Documentation • CAE: Computer Aided Engineering • CAM: Computer Aided Maunfacturing • FEA: Finite Element Analysis • CFD: Computational Fluid Dynamics • RP: Rapid Prototyping

4. Integración CAD/CAM

5. Historia del CAD Lanzamiento AutoCAD 2002 Lanzamiento de Mechanical Desktop 6 Solid Edge V10 SolidWorks 2000 John Kirschtick Funda SolidWorks 1994 Autodesk Lanza AutoCAD R13 1995 Autodesk Mechanical Desktop. 1996 se hace público el formato SAT 2000 Lanzamiento de ACIS 1.0 AutoCAD V11 Unión IBM-Dassault CATIA-CADAM Fundación de Ashlar Lanzamiento de AutoCAD V10 Primera versión de Pro/E Fundación de Bentley Lanzamiento de CADKEY Fundación de Varimetrix 1990 Fundación de Autodesk Primera versión de AutoCAD Se inicia el desarrollo de STEP Aparece el Modelado de Sólidos Desarrollo de CATIA Desarrollo de IGES Dassault adquiere CADAM (computer Augmented Drafting and Manufacturing) 1980 Fundación de MCS Lanzamiento de ADAM Fundación de Computervision Fundación de SDRC 1970 Fundación de McDonell Douglas Ivan Southerland SKETCHPAD Linconl Lab. MIT Dr. Patrick J. Hanratty PRONTO programación en control numérico. Fuerza Aérea de los estados unidos proyecto SAGE (Semi Automatic Ground Environment) desarrollado en el MIT 1960 1950

6. El mercado del CAE

7. El mercado del CAD Gama Media < US $ 10000 Alta > 15000 Gama Baja <US $ 2500 • Por su tamaño y costo se pueden clasificar en:

8. El Proceso CAE Modelo Geometrico Modelo FEA Resultados FEA

9. CAD en el proceso de Diseño Diseño Conceptual Modelo CAD 3D Protoripo Virtual Prototipo Fisico Evaluacion Fabricación

10. Tipos de Modelos • Armazón de alambre (wireframe) • Superficies • Sólidos

11. Armazon de alambre • Curvas planas o alabeadas • No define áreas ni volumenes • Se pierde sensación de profundidad • Modelo “ligero” • Aplicaciones como “esqueleto” para otro tipo de modelos • Análisis de estructuras (FEM)

12. Superficies 3D • No define volúmenes • Se adapta a formas más complejas • Construcción laboriosa • Aplicaciones en CAM y generación de modelos para animación • Generación de archivos STL para RP

13. Superficies 3D • Tipos de superficies: • Mallas Poligonales • Superficies paramétricas • Superficies generadas por curva • Superficies NURBS

14. Superficies 3D Curva de corte Frontera de corte Bordes de superficie

15. Modelos Sólidos • Encierra un volumen definido por varias caras • Puede contener información sobre masa, inercias, centroides • Apropiados para componentes mecánicos y ensambles • Modelo base para análisis FEA de componentes

16. Modelos Sólidos • Tipos de sólidos • Geometría Constructiva de Sólidos (SCG) • Representación por fronteras (B-rep)

17. Modelos Sólidos • Geometria Constructiva de Sólidos • Primitivas • Operaciones Booleanas • Árbol de operaciones Unión Substracción

18. Modelos Sólidos • Representación por Fronteras • Caras (Face) • Ciclos (Loops) • Bordes (Edge) • Vértices (Vertex) Borde Cara

19. Modelos Sólidos • Tipos de Modelado • Modelado explícito • Modelado paramétrico • Modelado basado en rasgos (Feature Based)

20. Modelos Sólidos • Modelos Solidos Actuales • Pieza: Conjunto de restricciones geométricas y rasgos parametrizados • Las piezas se reunen en ensambles y sub-ensambles. Restricciones de ensamble • Obtención de planos de parte y ensamble a partir de vistas • Capacidad de exportar a otras aplicaciones

21. Intercambio de Archivos • Trasladar modelos entre diferentes aplicaciones. Equipo de Diseño • Formatos privados de CAD • Diferencias en funcionalidad (2D o 3D) • Tipo de geometría • Precisión numérica • Tipos de datos no gráficos

22. Alternativas para el intercambio • Transferencia directa • Utilizacion de un formato neutro • Utilizacion de un Kernell

23. Traductores directos • La manera más eficiente de transferir datos • Costo alto, debido al trabajo requerido para desarrollarlo • Número de traductores requeridos

24. Formatos Neutros • Tiempo de desarrollo • Menos eficiente que la traducción directa • No cubre todas las características de un programa en particular • ·IGES • ·VDA-FS • ·SET • ·STEP • Otros formatos no estándares • DXF • DWG A Formato neutro B

25. Utilización de Kernells • Un kernell es un conjunto de funciones para realizar operaciones con sólidos • Los más conocidos son ACIS y Parasolids • Es confiable cuando ambos programas trabajan con el mismo kernell. Por ej: AutoCAD y VisualNastran • Sólo se almacenan entidades sólidas • Los grandes paquetes CAD/CAM como CATIA, Pro/E, I-DEAS no estan basados en estos kernells

26. Ejemplos de compatibilidad • AutoCAD Malla MasterCAM

27. Ejemplos de compatibilidad • AutoCAD Malla MasterCAM

28. Ejemplos de compatibilidad • AutoCAD Malla MasterCAM

29. Ejemplos de compatibilidad • AutoCAD Malla MasterCAM

30. Ejemplos de compatibilidad • AutoCAD Malla MasterCAM