UNIDAD 1. EL PROCESO DE PRODUCCIÓN Y LA INTEGRACIÓN CAD-CAM-CAE

1. INTRODUCCIÓN.

* Actividad esencial ser humano→ hacer cosas = fabricación

* Tecnología = aplicación de la ciencia para dar a la sociedad de elementos necesita/quiere.

* PROCESOS FABRICACIÓN: (enfoques)

- Tecnología → Fabricación

- Economía → Producción

2. PROCESO DE FABRICACIÓN.

OPERACIONES DE PROCESADO

* Operaciones de forma - conformación: fundición, conformado, pulvimetalurgia, arranque de material...

* Mejora de propiedades: tratamientos térmicos

* Operaciones de acabado superficial: limpieza y tratamientos superficiales, recubrimientos...

OPERACIONES DE MONTAJE

* Uniones permanentes: Soldadura, uniones adhesivas...

* Uniones desmontables: uniones roscadas, juntas mecánicas…

• FUNDICIÓN: el material de partida es un líquido o semilíquido a alta temperatura que se enfría y se solidifica adquiriendo forma determinada.

• PULVIMETALURGIA: el material de partida son polvos que se introducen conformados y calentados en la geometría final.

• CONFORMADO PLÁSTICO: la pieza adopta la geometría deseada con la aplicación de fuerzas que superan el límite elástico material

• Laminación

• Extrusión

• Estirado

• Forja

• Estampación

• Operaciones de arranque de material: quitan material en exceso de la pieza, para obtener geometría final deseada.

Procesos de conformación - “Eficiencia”:

- minimizar desperdicios/deshechos

- geometría más cercana a la deseada

- mínimo número operaciones

→ mecanizado; forja; conformado plástico; pulvimetalurgia; fundición

3. CAD. COMPUTED AIDED DESIGN

INTEGRACIÓN CAD INTEGRACIÓN CAD = 1º PASO PRODUCCIÓN 

Programa informático GRÁFICO → Ayudar proceso diseño en ingeniería = FACILITA PROCESO PRODUCCIÓN 

(Diseño en CAD + modelo del sólido tridimensional) 

VENTAJAS:

(aumentará productividad con..)

- Reducción tiempo diseño/desarrollo y costes

- Visual y toma decisiones

- Trazabilidad en control de cambios

- Parametrización

- Trabajo por partes + ensamblado

- Lista de materiales

- Estudio de movimiento

- Geometrías complejas

APLICACIONES

- Diseño industrial

- Circuitos eléctricos y electrónicos

- Arquitectura

- Ingeniería industrial

4. CAE. COMPUTED AIDED ENGINEERING

INTEGRACIÓN CAE = 2º PASO PRODUCCIÓN 

Programa informático → resolución problemas → ANÁLISIS en ingeniería  + División mallas = EXACTITUD CÁLCULO (CAE) 

Tipos de análisis:

• Mecánico: tensiones, deformaciones, vibraciones…

• Térmico: temperaturas, flujos calor…

• Magnético: inducción

• Fluidos: CFD

• Procesos de fabricación: forja, conformado de chapa, moldeo

Antes de la producción→ serie análisis= probar nuestro diseño frente a varias condiciones. (análisis)

VENTAJAS: (= REDUCCIÓN TIEMPO/COSTES PRODUCCIÓN)

• Comprobación rápida validez diseño

• Menos trabajos experimentales

• Identificación anticipada problemas (fabricación, funcionamiento)

• Optimización diseño: geometría, material

• Más calidad

* IMPORTANTE INTERPRETAR RESULTADOS (COLORES ETC)

5. CAM. COMPUTED AIDED MANUFACTURING.

INTEGRACIÓN CAM = 3º PASO PRODUCCIÓN 

Ordenador → trayectorias corte (mecanizado) → obtener GEOMETRÍA ESPECIFICADA en CAD 

CAD + CAE = Código CNC (G-code) → CAM 

Integrado el diseño de CAD y el análisis de este en CAE → formación código CNC que se mandará a una máquina para poder mecanizar nuestro diseño.

VENTAJAS: 

• Reducción tiempo/costos mecanizado

• Correcta trayectoria y herramientas

• Colisiones

• Posicionamiento anclajes/amarres

• Buena calidad geometría final

APLICACIONES:

• Mecanizado alta velocidad; automoción, aeronáÚtica, medicina, electrónica

• Multi-function machining

• Mecanizado en 5 ejes - geometrías complejas

• Automatización procesos mecanizado

• Integración con sistemas de calidad

6. INTEGRACIÓN CAD/CAE/CAM

CAD + CAE + CAM = CLAVE PRODUCTIVIDAD

• Automóviles, aviones, motores → Diseñados y fabricados en entornos CAD/CAE/CAM integrados

• Internet intercambio información: ficheros, modelos, trayectorias, sensorización

• Reducción plazos creación productos: desde concepto hasta producto final

• Productos con + fiabilidad, con feedback de clientes, con procesos de producción + baratos.