Transcript CAx-Presentacion

Herramientas CAx en el entorno
de Ingeniería Concurrente
Profesor
Ing. Jovanny Pacheco
Universidad del Norte
Barranquilla
2003
Temas del Curso
• Definiciones Básicas
• Desarrollo Históricod e Aplicaciones
CAD
• El proceso CAE
• Tipos de Modelos y sus ventajas
• Intercambio de datos entre aplicaciones
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
Integración CAD/CAM
Historia del CAD
2000
1990
1980
1970
1960
1950
John
Kirschtick Funda
SolidWorks
Lanzamiento
AutoCAD
2002
de ACIS
1.0 R13 6
1994 Lanzamiento
Autodesk
Lanza
AutoCAD
Lanzamiento
de Mechanical
Desktop
Fundación
de Ashlar
AutoCAD
V11
1995
Autodesk
Mechanical
Solid
Edge
V10 Desktop.
Lanzamiento
dedeAutoCAD
V10
Fundación
Bentley
Unión
IBM-Dassault
CATIA-CADAM
1996
se
hace
público
el
formato
SolidWorks
2000
Primera
versión
de
Pro/E SAT
Lanzamiento
de
CADKEY
Fundación de Autodesk
Aparece
el Modelado
de Sólidos
Fundación
de Varimetrix
Primera
versión
de AutoCAD
Desarrollo
de CATIA
Dassault
adquiere
CADAM
(computer
Se inicia
el desarrollo
de
STEP
Desarrollo
de IGES
Augmented
Drafting
Fundación
de MCSand
Manufacturing)
Lanzamiento
de ADAM
Fundación
de Computervision
Fundación de SDRC
Ivande
Southerland
Fundación
McDonell
Douglas
Fuerza
Aérea
de
los
estados
unidos
Dr.
Patrick
J. Hanratty
SKETCHPAD
proyecto SAGE
(Semi Automatic
PRONTO
Linconl
Lab. MIT
Ground
Environment)
programación
en
control numérico.
desarrollado en el MIT
El mercado del CAE
El mercado del CAD
• Por su tamaño y costo se pueden clasificar en:
Alta
> 15000
Gama Media
< Gama
US $ 10000
Baja
<US $ 2500
El Proceso CAE
Modelo
Geometrico
Modelo
FEA
Resultados
FEA
CAD en el proceso de Diseño
Diseño Conceptual
Modelo CAD 3D
Protoripo Virtual
Prototipo Fisico
Evaluacion
Fabricación
Tipos de Modelos
•Armazón de
alambre
(wireframe)
•Superficies
•Sólidos
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)
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
Superficies 3D
• Tipos de superficies:
Mallas Poligonales
Superficies paramétricas
Superficies generadas por curva
Superficies NURBS
Superficies 3D
Curva de
corte
Frontera
de corte
Bordes de
superficie
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
Modelos Sólidos
• Tipos de sólidos
• Geometría Constructiva de Sólidos
(SCG)
• Representación por fronteras (B-rep)
Modelos Sólidos
• Geometria Constructiva de Sólidos
Unión
• Primitivas
• Operaciones Booleanas
• Árbol de operaciones
Substracción
Modelos Sólidos
• Representación por Fronteras
Borde
Cara
•
•
•
•
Caras (Face)
Ciclos (Loops)
Bordes (Edge)
Vértices (Vertex)
Modelos Sólidos
• Tipos de Modelado
• Modelado explícito
• Modelado paramétrico
• Modelado basado en rasgos (Feature
Based)
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
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
Alternativas para el intercambio
• Transferencia directa
• Utilizacion de un formato neutro
• Utilizacion de un Kernell
Traductores directos
• La manera más
eficiente de
transferir datos
• Costo alto, debido
al trabajo
requerido para
desarrollarlo
• Número de
traductores
requeridos
n
Convertidores   (n  i)
i 1
Formatos Neutros








•Tiempo de desarrollo
IGES
VDA-FS
SET
STEP
•Menos eficiente que la
traducción directa
• Otros formatos no estándares
•No cubre todas las
características de un
programa en particular
• DXF
• DWG
A
Formato
neutro
B
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
Ejemplos de compatibilidad
• AutoCAD Malla
MasterCAM
Ejemplos de compatibilidad
• AutoCAD Malla
MasterCAM
Ejemplos de compatibilidad
• AutoCAD Malla
MasterCAM
Ejemplos de compatibilidad
• AutoCAD Malla
MasterCAM
Ejemplos de compatibilidad
• AutoCAD Malla
MasterCAM