INSTRUCCIONES PARA LA ELABORACIÓN Y PRESENTACIÓN DE LOS ARTÍCULOS

8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007

PROGRAMACIÓN CAD/CAM Francisco D. Calvo López y Eduardo Lébano Pérez.

Departamento Ingeniería y Tecnología Informática, Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla, 21 Sur 1103, Colonia Santiago, Puebla, Pue. México. C.P. 72410.

francisicodomingo.calvo@upaep.mx eduardo.lebano@upaep.mx

RESUMEN Actualmente existen dos tipos de programación en la máquina - herramientas de control numérico computarizado, la programación manual (pie de máquina) y la programación CAD/CAM. Dependiendo del tipo e aplicación es conveniente utilizar una u otra. La primera se utiliza cuando las piezas a maquinar no son complejas por lo general geometrías 2D o 2D ½ del tipo cajas, agujeros o perfiles que se repiten. La programación CAD/CAM se emplea cuando la geometría de las piezas son complejas y cuando la piezas son una figuras en 3D. Se emplea por lo general para la fabricación de moldes y matrices. En el presente trabajo se describe la programación CAD/CAM para un troquel de gran complejidad, este tipo de programación es grafica, por lo cual el programador no necesita saber que códigos utiliza la máquina para moverse con solo conocer cual es el poste o más conocido como pots – procesador de la máquina es suficiente. En la actualidad se cuenta con un amplio abanico de programas de CAD/CAM, en este caso se utiliza el SolidWorks como CAD y el CAMWorks como CAM. Palabras claves CAD/CAM, CNC, programación, geometría y máquina.

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INTRODUCCIÓN En el momento de hacer un programa CAD/CAM se ha de tener siempre presente la idea siguientes que las

condiciones de corte en la herramienta sean siempre lo más constantes posibles. Esto es especialmente relevante si se están maquinando materiales especialmente duros. Si no fuera así, se tendría una vida más corta de la herramienta un rompimiento prematuro además de unos malos resultados en la pieza (por ejemplo en la calidad del acabado).

También hay que recordar que se intenta que las máquinas trabajen de manera automática sin que nadie las tenga que estar controlando permanentemente. Esto implicara en la mayoría de los casos programas muy largos con cambios de herramienta incluido. Es fundamental saber conservar las herramientas, conocer sus tiempos de vida y no permitir que se rompan. EL rompimiento de una herramienta que ocupa uno de los primeros lugares en el orden de mecanización comporta casi siempre automáticamente el rompimiento de muchas de las herramientas que van detrás . No hace falta decir el coste que podría tener un echo como este en horas de máquina perdidas, en costo económico directo en las propias herramientas, de la pieza y hasta de la propia máquina.

Como ya se ha dicho, los sistemas de programación CAD/CAM intentan ser cada vez más potentes y más sencillos de utilizar. Esto es verdad sobre todo en lo que se refiere a programación tradicional. El maquinado de alta velocidad, especialmente en materiales duros, no está todavía suficientemente resuelta para ningún o casi ningún sistema de CAD/CAM. Hay sistemas más potentes que otros pero en general no hay ninguno que sea suficientemente ágil si se compara con el maquinado tradicional. Las trayectorias de la herramienta en el maquinado de alta velocidad son muy exigentes y generalmente difíciles de conseguir con los sistemas actuales. No queremos decir que sea imposible ya que se están haciendo programas de alta velocidad y se están haciendo con los sistemas actuales. Pero en estos momentos esta dificultad de programación comporta tiempos de programación mucho más elevados que la programación tradicional.

El maquinado de alta velocidad es un compromiso que se ha de tomar teniendo en cuenta los siguientes factores: tiempo necesario para la programación, costo de las herramientas, tiempos de maquinado (o lo que es lo mismo, costo de la hora máquina) y calidad en los resultados deseados.

La secuencia de operaciones a programar ha de ser: Desbastes, semiacabados y acabados. Las tres han de ser consideradas con la misma importancia.

Es importante asumir el concepto de que en el maquinado de alta velocidad la pieza a maquinar se ha de entender como un conjunto de áreas diferenciadas y no como un área general. Las piezas pueden tener diferente zonas con características geométricas totalmente diferentes. Estas se han de tratar de manera totalmente independiente a la hora de hacer el programa . Es habitual entonces desbastar, semiacabar y acabar parte de una determinada pieza cuando todavía ni se han tocado otras partes que se maquinaran después con programas y herramientas totalmente diferentes. Esta visión es relativamente nueva ya que tradicionalmente se han intentado maquinar las piezas entendiéndolas como una sola: se a hecho un desbaste general, a veces un semiacabado general y posteriormente un acabado también general.

Programa CAD / CAM

En este articulo se pretende explicar como funciona la herramienta CAD / CAM que se utilizo para fabricar la pieza, de los programas utilizado, esta combinación de SolidWorks y Camworks es una de las mejores puesto que el programa CAM se encuentra integrado al CAD utilizando la misma plataforma de diseño, la cual es una de las más amigables y fácil de comprender.

El software de CAD en 3D SolidWorks es una aplicación intuitiva con la que se pueden desarrollar productos

perfectos, pues permite al diseñador trabajar de una manera más rápida y productiva. SolidWorks ofrece innovaciones líderes en el sector, así como cientos de mejoras derivadas de las solicitudes de los clientes. Con ello, su organización ocupará una posición de ventaja con respecto a la competencia.

El diseño de productos más perfectos con prestaciones de CAD en 3D sin precedentes y fáciles de utilizar. Con el software SolidWorks, los datos de diseño e pueden editar al son 100% y las relaciones entre las piezas, los ensamblajes y los dibujos están siempre actualizadas. Es un programa que facilita reduzca el proceso de diseño con decenas de innovaciones permiten ahorrar tiempo. Disminuye a confusión visual y el cansancio con las interacciones que ocurren en frente de la vista del diseñador, conjunto de funciones de control y de visualización intuitivas.

Por su parte la integración del CamWorks, es una de las solución CAM para SolidWorks considerado como la

solución más avanzada de CAM disponible para el maquinado de sólidos, CamWorks es también la primera solución de CAM que ofrece reconocimiento de características, basado en el conocimiento y capacidades de

maquinado asociativas dentro del entorno de SolidWorks. Esta integración significa que cuando se está utilizando SolidWorks, el árbol de mecanizado y comandos de CamWorks están disponibles con sólo hacer un clic en el botón. No se necesita salir de SolidWorks para generar pasos de herramienta. CamWorks utiliza la misma geometría de SolidWorks para generar pasos de herramienta para asegurarse que la pieza que se maquina es la misma que se ha modelado y las transferencias de archivos que insumen mucho tiempo de espera (tales como IGES y SAT) se han eliminado.

Maquinado basado en el conocimiento, la base de datos tecnológica (TechDB) es propiedad de TekSoft, es una base de datos de Microsoft Access, es la inteligencia detrás de la automatización del maquinado en CamWorks. Utilizando la tecnología de maquinado basada en el conocimiento, las herramientas, condiciones de corte, y operaciones por defecto son asociadas con las características definidas por Reconocimiento de Característica Automático y las operaciones son generadas automáticamente. Luego se calcula el paso de herramienta. Para mayores mejoras el proceso de automatización, las reglas basadas en el conocimiento en la Base de Datos Tecnológica son completamente personalizadas para representar el entorno de maquinado actual.

LA BASE DE DATOS TECNOLÓGICA

La Base de Datos Tecnológica contiene datos que generalmente se aplican en la mayoría de los entornos de maquinado. Para poder aprovechar al máximo CamWorks, el programador puede modificar estos datos e ingresar conocimientos adicionales que representan la experiencia del programador y las capacidades de facilidad.

La información de maquinado en la base de datos está dividida en las siguientes categorías: • Máquina – máquinas "virtuales" para todas las máquinas CNC en su facilidad y el controlador asociativo y torreta. • Herramientas – La librería de herramientas puede contener todas las herramientas en su facilidad. • Parámetros de Corte – Información para el cálculo de velocidad de avance / corte, materiales de la pieza y materiales de herramienta. • Característica y operaciones – Las secuencias de maquinado y operaciones para cada combinación de tipo de característica, condición de terminado, y tamaño. Luego de que se hayan creado las características mecanizado, el programador puede generar un plan de

operación para maquinar las características sobre la pieza. Las operaciones de maquinado incluyen Desbaste, terminado o acabado, perforado, etc. Las operaciones son asociadas a las características mecanizado. El árbol de operación provee una vista de las operaciones. Antes de generar los pasos de herramienta, las operaciones pueden ser personalizadas incluyendo:

• Suprimir, eliminar y renombrar. • Combinar operaciones similares. • Cambiar los parámetros demecanizado. • Agregar característicasmecanizables. • Cambiar el orden del mecanizado.

También presenta una herramienta poderosa de fresado en Ensamble, CamWorks eleva el poder y la

flexibilidaddel modo de ensamble de SolidWorks para soportar la programación de control numérico de varias piezas para el maquinado de producción y para mayor seguridad al representar más precisamente el entorno de maquinado.

PASOS DE MAQUINADO

A continuación se mencionan brevemente los pasos principales para realizar el maquinado de la pieza.

1. Pieza a maquinar

2. Identificación del stock.

3. Selección de la máquina y del controlador

4. Definición de la posición de Montaje

5. Selección de superficies a maquinar

6. Selección de la operación de maquinado

7. Selección de la herramienta

8. Especificación de los parámetros de maquinado

10. Especificación de regímenes de corte.

11. Generación de trayectorias de corte para operaciones de desbaste y acabado

12. Simulación en 3D

13. Generación de código NC

CONCLUSIONES.

Como conclusión podemos mencionar que la utilización de esta combinación nos permite generar programas de CNC más rápidos y de mayor calidad, las piezas que se obtienen son de una elevada calidad, también se puede mencionar que este programa presenta una integración 100%, que no es necesario realizar retoques al dibujo como sucede con los programas de CAM que su interfase de dibujo es en base a la importación de piezas desde otros programas CAD.

REFERENCIAS

1. Manual Solidworks Office Premium 2006 En Español. Referencias © 1995-2007, Solidworks Corporation 300 Baker Avenue Concord, Massachusetts 01742, Ee.Uu.