Fabricación asistida por ordenador
La manufactura asistida por computadora ( CAM ) también conocida como modelado asistido por computadora o mecanizado asistido por computadora [1] [2] [3] es el uso de software para controlar máquinas herramienta y otras relacionadas en la fabricación de piezas de trabajo. [4] [5] [6] [7] [8] Esta no es la única definición de CAM, pero es la más común; [4] 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. [9] [10]Su propósito principal es crear un proceso de producción más rápido y componentes y herramientas con dimensiones y consistencia de material más precisas, que en algunos casos, utiliza solo la cantidad requerida de materia prima (minimizando así el desperdicio), mientras que simultáneamente reduce el consumo de energía. [ cita requerida ] CAM es ahora un sistema que se utiliza en las escuelas y con fines educativos inferiores. CAM es un proceso asistido por computadora posterior al diseño asistido por computadora (CAD) y, a veces , la ingeniería asistida por computadora (CAE), ya que el modelo generado en CAD y verificado en CAE puede ingresarse en el software CAM, que luego controla la máquina herramienta. CAM se utiliza en muchas escuelas junto con el diseño asistido por computadora (CAD) para crear objetos.
Tradicionalmente, CAM se ha considerado una herramienta de programación de control numérico (NC), en la que los modelos bidimensionales (2-D) o tridimensionales (3-D) de componentes se generan en CAD . Como ocurre con otras tecnologías “asistidas por computadora”, CAM no elimina la necesidad de profesionales calificados como ingenieros de manufactura , programadores NC o maquinistas . CAM aprovecha tanto el valor de los profesionales de fabricación más capacitados a través de herramientas de productividad avanzadas como el desarrollo de las habilidades de nuevos profesionales a través de herramientas de visualización, simulación y optimización.
Una herramienta CAM generalmente convierte un modelo a un lenguaje de la máquina en cuestión, típicamente G-Code . El control numérico se puede aplicar a herramientas de mecanizado o, más recientemente, a impresoras 3D.
Las primeras aplicaciones comerciales de CAM se realizaron en grandes empresas de las industrias automotriz y aeroespacial; por ejemplo, Pierre Béziers trabajó en el desarrollo de la aplicación CAD / CAM UNISURF en la década de 1960 para el diseño de carrocerías y herramientas en Renault . [11] Alexander Hammer de DeLaval Steam Turbine Company inventó una técnica para perforar progresivamente álabes de turbina de un bloque de metal sólido con el taladro controlado por un lector de tarjetas perforadas en 1950.
Históricamente, se consideraba que el software CAM tenía varias deficiencias que requerían un nivel excesivamente alto de participación por parte de maquinistas CNC capacitados. Fallows creó el primer software CAD, pero tenía graves deficiencias y fue rápidamente llevado nuevamente a la etapa de desarrollo. [ cita requerida ] El software CAM generaría código para la máquina menos capaz, ya que cada control de máquina herramienta se agrega al código G estándarconfigurado para una mayor flexibilidad. En algunos casos, como el software CAM configurado incorrectamente o herramientas específicas, la máquina CNC requirió edición manual antes de que el programa se ejecute correctamente. Ninguno de estos problemas era tan insuperable como para que un ingeniero reflexivo o un operador de máquina capacitado no pudiera resolverlo para la creación de prototipos o pequeñas tiradas de producción; G-Code es un lenguaje simple. En talleres de alta producción o alta precisión, se encontró un conjunto diferente de problemas donde un maquinista CNC experimentado debe codificar manualmente los programas y ejecutar el software CAM.
La integración de CAD con otros componentes del entorno de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) CAD / CAM / CAE requiere un intercambio de datos CAD eficaz . Por lo general, había sido necesario obligar al operador de CAD a exportar los datos en uno de los formatos de datos comunes, como los formatos IGES o STL o Parasolid que son compatibles con una amplia variedad de software. La salida del software CAM suele ser un archivo de texto simple de código G / códigos M, a veces de muchos miles de comandos, que luego se transfiere a una máquina herramienta usando un programa de control numérico directo (DNC) o en controladores modernos usando un dispositivo de almacenamiento USB común .
