Planificacion y Calidad Asistido por Computadora CAD

Unidad 2.-Planificacion y Calidad asistidas por computadoras.
2.1.- CAD Integrado a la Planificación.
Articulo I.
La planificación de procesos de una pieza mecánica consiste en la preparación de un plan que especifica las rutas de proceso, operaciones, máquinas herramientas, elementos de fijación y herramientas para fabricar la pieza. La preparación de estos planes es una tarea complejaporque requiere el manejo de una base de conocimientos formada por una gran cantidad de datos, reglas y ecuaciones, con el objeto de encontrar los planes más eficientes y/o económicos. El propósito de los sistemas CAPP es la preparación de los planes de fabricación mediante el computador basado en las especificaciones de diseño, de manera que optimice el costo de manufactura, el tiempo de fabricación,la producción o la calidad del componente. Por otra parte, el propósito de los sistemas CAD/CAM es la programación de la producción con base en la información geométrica de las piezas o conjuntos contenidos en las bases de datos de los sistemas CAD. Sin embargo, el énfasis de los sistemas CAM ha sido la programación de los equipos de fabricación, como por ejemplo, la programación de lastrayectorias de corte en máquinas-herramienta. En la actualidad los esfuerzos se han centrado en automatizar la planificación de procesos, dado que se dispone de computadores y software más poderoso.
La aparición de los modeladores sólidos 3D hace más de una década ha permitido incorporar en los archivos de CAD información sobre las primitivas geométricas que describen el sólido. Con el objeto derepresentar los modelos sólidos se emplean ciertas estructuras de datos que emplean diferentes métodos, como CSG, B-Rep, etc El método CSG (Constructive Solid Geometry) emplea una estructura de base de datos en forma de árbol, en el cual los nodos hojas representan las primitivas usadas para construir el objeto, los nodos ramas representan las operaciones de tipo Booleana y el nodo de raíz representa elobjeto sólido. Este esquema de representación se ha logrado aplicar, por ejemplo en [1], para generar un planificador de procesos, mediante simulación del corte en el proceso de fresado frontal o fresado lateral con el objeto de estimar las fuerzas de mecanizado con base en la geometría de inmersión de la herramienta cuando encuentra las primitivas individuales usadas para construir el sólido.Sin embargo, existe un método más reciente de modelación que es más eficiente para incorporar no sólo información geométrica, sino también información de nivel más alto, que puede ser útil para la manufactura y que se denomina “feature-based design” o diseño en base a elementos característicos. La funcionalidad de un modelador sólido basado en elementos característicos de diseño “features” esbastante superior [2] a los sistemas tradicionales de modelación sólida basado en CSG o B-Rep, debido a que incorpora información de mayor nivel como topología, propiedades, etc., que aquella contenida en la estructura de datos geométricos de los sistemas tradicionales.
El enfoque de elementos característicos o “features” puede ser muy general porque su definición puede responder a las necesidades encada área de aplicación. En diseño, estos elementos se usan para crear y especificar un modelo, mientras que en planificación de procesos se refieren a formas y atributos asociados a los procesos, por ejemplo, las operaciones correspondientes a objetos como: agujero, caja, ranura, etc, en mecanizado.
En este trabajo se propone emplear este enfoque de los elementos “features” al diseñar un objetomecánico en un modelador sólido, con el objeto de desarrollar un plan de fabricación para una estación de trabajo y, específicamente en un centro de mecanizado.

Aplicación del método de diseño en base a elementos característicos para generar un plan de manufactura
Extracción de los elementos característicos de diseño
Con el fin de facilitar la explicación del procedimiento usado para...