Manual de prácticas para diseñar, programar y maquinar piezas en

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y
ELÉCTRICA
“MANUAL DE PRÁCTICAS PARA DISEÑAR,
PROGRAMAR Y MAQUINAR PIEZAS EN UNA
MAQUINA CNC DE 4 EJES”
TRABAJO PRÁCTICO EDUCATIVO
Que para obtener el título de:
INGENIERO MECÁNICO ELÉCTRICISTA
PRESENTA:
OSCAR AGUILAR RIVERA
DIRECTOR:
DR. JOSÉ ALBERTO VELÁZQUEZ PÉREZ
XALAPA, VER.
SEPTIEMBRE 2015
2
Agradecimientos
Dedico esta tesis a mis padres por haberme acompañado y guiado a lo largo de mi
carrera, por darme fortaleza en los momentos de debilidad y por brindarme una
vida llena de aprendizajes y experiencias únicas, especialmente agradezco a mi
madre que siempre ha luchado ante todo, incluso ante ella misma, por darme todo
lo que tengo.
A mi hija por ser mi aliento y alegría para no rendirme nunca.
A mi esposa que a través de estos 5 años juntos me apoyo cuando más lo
necesite, me dio alientos y amor en mis momentos más tristes.
A mis maestros quienes nunca desistieron al enseñarme y que continuaron
depositando su esperanza en mí.
A mi director y sinodales quienes dieron su visto bueno a mi tesis y la aprobaron.
A todos los que me apoyaron para escribir y concluir esta tesis.
Para ellos es esta dedicatoria de tesis, pues es a ellos a quienes se las debo por
su apoyo incondicional.
Índice
INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1
1. HISTORIA DEL CAD Y CAM............................................................................... 3
1.1 Descripción generalizada del CAD y CAM ..................................................... 3
1.2 Línea histórica del CAD y CAM ...................................................................... 6
2. Software PARA CAD Y CAM............................................................................. 23
2.1 Descripción de programas CAD ................................................................... 23
2.1.1 AUTOCAD ............................................................................................. 23
2.1.2 Autodesk Inventor .................................................................................. 26
2.1.3 CATIA .................................................................................................... 28
2.1.4 CREO ELEMENTS PRO ....................................................................... 32
2.1.5 MicroStation ........................................................................................... 34
2.1.6 NX .......................................................................................................... 36
2.1.7 SOLIDWORKS ...................................................................................... 39
2.2 Descripción de programas CAM .................................................................. 41
2.2.1 CAMWorks ............................................................................................. 41
2.2.2 CATIA Machining ................................................................................... 44
2.2.3 CimatronE .............................................................................................. 45
2.2.4 hyperMILL .............................................................................................. 47
2.2.5 PowerMILL............................................................................................. 49
2.2.6 TEBIS CAM ........................................................................................... 54
2.2.7 WorkNC ................................................................................................. 57
3. Conocimientos básicos de Mastercam .............................................................. 60
3.1 Descripción generalizada de Mastercam ..................................................... 60
3.2 Interfaz de Mastercam ................................................................................. 62
3.3 Botones comunes de Mastercam ................................................................. 65
3.4 Barra de estado de Mastercam .................................................................... 67
3.5 Administrador de trayectorias....................................................................... 69
3.6 Grupos de maquinas .................................................................................... 70
3.7 Elementos de Mastercam que facilitan el dibujado ...................................... 71
3.7.1 Prompts (Avisos).................................................................................... 71
4
3.7.2 Menús de clic derecho ........................................................................... 72
3.7.3 Información sobre herramientas de Mastercam ..................................... 73
3.7.4 Calculadora integrada de Mastercam .................................................... 74
4. Actividades utilizando Mastercam ..................................................................... 77
4.1 Sketcher ....................................................................................................... 78
4.2 Crear un modelo sólido ................................................................................ 78
4.3 Actividades de dibujo y maquinado .............................................................. 79
4.4 Creación y procesado de una cuerpo 3D en Mastercam ............................. 92
5. Prácticas para realizar en el taller mecánico utilizando Mastercam .................. 97
5.1 Practica 1 ..................................................................................................... 97
5.2 Practica 2 ..................................................................................................... 98
5.3 Practica 3 ..................................................................................................... 98
5.4 Practica 4 ................................................................................................... 100
Conclusiones y recomendaciones ....................................................................... 100
Bibliografía .......................................................................................................... 101
5
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo dará una breve pero concisa entrada en el tema del CAD y
CAM a través de una serie de prácticas que se llevaran a cabo en el taller
mecánico de la facultad de mecánica de la UV. El CAD y CAM son elementos
necesarios para cualquier ingeniero, y como tal es importante saber utilizarlos y
aplicarlos para su posterior uso dentro del campo laboral, aquellos ingenieros que
se vean inmersos en el aspecto industrial posiblemente le darán un mayor uso a
estas herramientas, por lo cual la finalidad es que los alumnos lleven a cabo
prácticas para poder tener un conocimiento físico de estas y que puedan
materializar los diseños de piezas que tengan en mente y hacerlas tangibles en
diferentes tipos de materias primas como por ejemplo madera, acrílico o aluminio.
Las practicas se llevaran a cabo en una máquina de CNC de 4 ejes desarrollada
en la facultad de ingeniería mecánica y eléctrica por los mismos alumnos, esta
máquina presenta una innovación a una máquina previa dentro del taller mecánico
de dicha facultad, la cual contaba con 3 ejes, esta nueva máquina incluye un plato
de torno acoplado a un motor que servirá como un 4° eje aplicando rotación del
material a trabajar y con ello una nueva gama de posibles resultados.
Este manual de prácticas ayudara a preparar mejor a los alumnos de la facultad
de mecánica y todos aquellos alumnos pertenecientes a otras facultades de la UV
que se vieran interesados en aprender a diseñar, programar y maquinar utilizando
programas como AutoCAD, SolidWorks, Mastercam, etc. Si el alumno ya cuenta
con conocimiento de estos programas le será más fácil llevar a cabo las prácticas,
pero de no ser así los primeros capítulos de este trabajo estarán a disposición de
los alumnos para tener una breve introducción. Por otra parte la facultad hará uso
de dichas prácticas con un fin didáctico y de enseñanza, reduciendo el tiempo que
al profesor le tomaría ponerse a explicar el uso de los programas y ocuparlo en
asesorar solo a aquellos lo llegasen a necesitar. Durante las prácticas el profesor
solo tendrá que supervisar el trabajo de los alumnos y su seguridad.
Una vez acabadas las prácticas se pretende que el alumno tenga un nuevo
conocimiento y la habilidad de poder trabajar con programas tanto de CAD como
de CAM y una vez egresado darle una ventaja contra aquellos otros que no sepan
usar estas herramientas, haciéndolos más competentes en el ámbito laboral.
Considero importante el uso de este manual ya que como alumno sé que entre
mejor preparado este, más posibilidades tendré de obtener un mejor empleo.
La estructura se dividirá en diferentes capítulos los cuales mencionare y describiré
brevemente:
1
1.
Historia del CAD y CAM: se hablara de los inicios del CAD y CAM así como
una descripción de ellos para poder comprender mejor como ha sido la evolución
que han tenido a través del tiempo, aspectos históricos relevantes y mención de
algunas empresas que los han desarrollado.
2.
Software para CAD y CAM: Se enlistan los programas de CAD y CAM más
utilizados por la industria y empresas, señalando sus cualidades, se podrá hacer
una comparación de funciones y si se contacta con los proveedores obtener los
costos de algunos de estos programas en el mercado actual, estos datos
ayudaran a quien está interesado en poseer uno de estos programas el estar
informado de algunas de sus características.
3.
Conocimientos básicos de Mastercam: se inicia a trabajar con Mastercam
debido a su popularidad y mostrando sus herramientas básicas y dando así la
introducción al aspecto práctico de este trabajo.
4.
Actividades utilizando Mastercam: aquí se trabajará con una serie de
actividades para adquirir conocimiento y práctica además de ir aprendiendo otras
herramientas un poco más avanzadas en Mastercam.
5.
Prácticas: esta parte incluirá todas las prácticas a realizar para poder avalar
que lo que se ha aprendido y tener uno o varios productos terminados según la
necesidad del alumno o del profesor que haga uso de este manual.
2
1. HISTORIA DEL CAD Y CAM
Para poder comenzar a hablar de la historia del CAD y CAM se me hace
pertinente dejar claro que es cada uno y cuál es su función única y en conjunto
dentro del campo de la ingeniería dando una descripción de cada uno, asimismo
dar a conocer algunas otras herramientas asociadas a ellos.
1.1 Descripción generalizada del CAD y CAM
El diseño y el maquinado asistidos por computadora (CAD/CAM) son una
disciplina que estudia el uso de programas informáticos como herramienta en
todos los procesos implicados en el diseño y la fabricación de cualquier tipo de
pieza o producto. Esta disciplina se ha vuelto indispensable para la industria en la
actualidad ya que se enfrenta a la necesidad de mejorar la calidad, disminuir los
costos y mejorar los tiempos de diseño y producción. La única alternativa para
conseguir estos objetivos es la de utilizar la amplia capacidad de los programas
actuales e incorporar todos los procesos, para reducir los costos (de tiempo y
dinero) en el desarrollo de los productos y en su fabricación. Cabe decir que la
sociedad y las empresas juegan un papel importante ya que la demanda de
mejores productos se da por el consumo de los mismos.
CAD es el acrónimo de ‘Computer Aided Design’ o diseño asistido por
computadora. Se trata del uso de computadoras para realizar tareas de creación,
modificación, análisis y optimización de un diseño. De esta forma, cualquier
aplicación que incluya una interfaz gráfica y realice alguna tarea de ingeniería se
considera software de CAD. Las herramientas de CAD abarcan desde
herramientas de modelado geométrico hasta aplicaciones para el análisis u
optimización de un producto en particular. Entre estos límites se encuentran
herramientas de modelado y análisis de tolerancias, cálculo de propiedades físicas
(masa, volumen, momentos, etc.), modelado y análisis de elementos finitos,
ensamblado, etc. La función principal en estas herramientas es la de definir la
forma que tomara el diseño (pieza mecánica, arquitectura, circuito electrónico,
etc.)
El termino CAM se puede definir como el uso de sistemas informáticos para la
planificación, gestión y control de las operaciones de una planta de fabricación
mediante una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y los recursos
de producción. De esta manera, las aplicaciones del CAM se dividen en dos
categorías:
3

Interfaz directa: Son aplicaciones en las que la computadora se conecta
directamente con el proceso de producción para monitorear su actividad y
realizar tareas de supervisión y control. Asimismo estas aplicaciones se
dividen en dos grupos:
o Supervisión: implica un flujo de datos del proceso de producción a la
computadora con el propósito de observar el proceso y los recursos
asociados y recoger datos.
o Control: supone un paso más allá que el de la supervisión, ya que no
solo se observa el proceso, sino que también se ejerce un control
basándose en las observaciones.

Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que la computadora se
utiliza como herramienta de ayuda para la fabricación, pero en estas no
existe una conexión directa con el proceso de producción.
Una de las técnicas más utilizadas en la fase de fabricación es el Control
Numérico. Se trata de la tecnología que utiliza instrucciones programadas para
controlar maquinas herramienta que cortan, doblan, perforan o transforman una
materia prima en un producto terminado. Las aplicaciones informáticas son
capaces de generar, de forma automática, gran cantidad de instrucciones de
control numérico utilizando la información geométrica generada en la etapa de
diseño junto con otra información referente a materiales, máquinas, etc. que
también se encuentra en la base de datos. Los esfuerzos de investigación se
concentran en la reducción de la intervención de los operarios, asimismo con la
reducción en la contratación de diferentes tipos de ingenieros con conocimientos
específicos, ya sea materiales, uso de maquinaria, etc.
Otra función significativa del CAM es la programación de robots que operan
normalmente en células de fabricación seleccionando y posicionando
herramientas y piezas para las máquinas de control numérico. Estos robots
también pueden realizar tareas individuales tales como soldadura, pintura o
transporte de equipos y piezas dentro del taller.
La Ingeniería Asistida por computadora (Computer Aided Engineering o CAE) es la
tecnología que se ocupa del uso de sistemas informáticos para analizar la
geometría generada por las aplicaciones de CAD, permitiendo al diseñador
simular y estudiar el comportamiento del producto para refinar y optimizar dicho
diseño. Existen herramientas para un amplio rango de análisis. Los programas de
cinemática, por ejemplo, pueden usarse para determinar trayectorias de
movimiento y velocidades de ensamblado de mecanismos. Los programas de
4
análisis dinámico de (grandes) desplazamientos se usan para determinar cargas y
desplazamientos en productos complejos como los automóviles.
El método de análisis por computadora más ampliamente usado en ingeniería es
el método de elementos finitos o FEM (de Finite Element Method). Se utiliza para
determinar tensiones, deformaciones, transmisión de calor, distribución de campos
magnéticos, flujo de fluidos y cualquier otro problema de campos continuos que
serían prácticamente imposibles de resolver utilizando otros métodos. En este
método, la estructura se representa por un modelo de análisis constituido de
elementos interconectados que dividen el problema en elementos manejables por
la computadora.
La ventaja del análisis y optimización de diseños es que permite a los ingenieros
determinar cómo se va a comportar el diseño y eliminar errores sin la necesidad
gastar tiempo y dinero construyendo y evaluando prototipos reales. Ya que el
coste de reingeniería crece exponencialmente en las últimas etapas del desarrollo
de un producto y en la producción, la optimización temprana que permiten las
herramientas CAE supone un gran ahorro de tiempo y una notable disminución de
costos.
Así pues, CAD; CAM y CAE son tecnologías que tratan de automatizar ciertas
tareas del ciclo de producto y hacerlas más eficientes. Dado que se han
desarrollado de forma separada, aun no se han conseguido todos los beneficios
potenciales de integrar las actividades de diseño y fabricación del ciclo de
producto. Para solucionar este problema ha aparecido una nueva tecnología: la
fabricación integrada por computadora o CIM (de Computer Integrated
Manufacturing). Esta tecnología tiene el objetivo de combinar las islas de
automatización conjuntándolas para que cooperen en un sistema único y eficiente.
El CIM trata de usar una única base de datos que integre toda la información de la
empresa y a partir de la cual se pueda realizar una gestión integral de todas las
actividades de la misma, repercutiendo sobre todas las actividades de
administración y gestión que se realicen en la empresa, además de las tareas de
ingeniería propias del CAD y el CAM. Se dice que el CIM es más una filosofía de
negocio que un sistema informático.
Debido a que este manual será una introducción al manejo de CAD y CAM no se
verán involucrados los métodos de análisis CAE ni FEM ya que constituyen un
paso adelante en la preparación especializada al campo de la industria y
dependerá del alumno el querer optimizar los diseños que se presentaran, o en su
defecto los que tenga en mente para producirlos.
5
1.2 Línea histórica del CAD y CAM
En la historia del CAD/CAM, se pueden encontrar precursores de estas técnicas
en dibujos de civilizaciones antiguas como Egipto Grecia o Roma. Los trabajos de
Leonardo da Vinci muestran técnicas CAD actuales como el uso de perspectivas.
Sin embargo, el desarrollo de estas técnicas está ligado a la evolución de las
computadoras que se produce a partir de los años 50.
Hace algunos años, casi todos los dibujos se ejecutaban utilizando lápiz y papel.
Cuando se requería realizar cambios, era necesario borrar y volver a dibujar. Si el
cambio era importante, se repetía el dibujo por completo. Si un cambio afectaba a
otros documentos (planos de montaje, planos de conjunto, etc.…) se tenía que
buscar a mano en cada uno de ellos y modificarlos.
El diseño asistido por computadora ha modificado este método de trabajo,
mejorando la forma en que se llevan a cabo las tareas de diseño. Siendo
originalmente una herramienta de dibujo 2D, ha evolucionado en el tiempo a la
fase intermedia de 2,5D, hasta la fase 3D y la realidad virtual.
Los beneficios no se han limitado a la obtención de una potente herramienta de
dibujo que permite mejorar la calidad y la productividad, sino que también se
obtienen otros beneficios. En paralelo al desarrollo de las aplicaciones de diseño
asistido por computadora, se han desarrollado también otras de simulación,
modelización y manufactura de productos (Computer Aided Manufacturing-CAM).
La fabricación asistida por computadora ofrece significativas ventajas con respecto
a los métodos más tradicionales de control de equipos de fabricación. Por lo
general, los equipos CAM conllevan la eliminación de los errores del operador y la
reducción de los costes de mano de obra. Esta evolución, ha ido paralela al
aumento de la capacidad de proceso y a la facilidad de uso de las computadoras,
avanzando notablemente desde la llegada de los PCs.
Como un comentario personal este avance incrementa la tasa de desempleo de
ingenieros y técnicos ya que pasan a ser obsoletos, la forma es que un ingeniero
puede adentrarse en este aspecto industrializado es con el conocimiento y manejo
de estos programas.
A principios de la década 1950 aparece la primera pantalla gráfica en el MIT capaz
de representar dibujos simples de forma no interactiva. En esta época y también
en el MIT se desarrolla el concepto de programación de control numérico. A
mediados de esta década aparece el lápiz óptico que supone el inicio de los
gráficos interactivos. A finales de la década aparecen las primeras máquinas
6
herramienta y General Motors comienza a usar técnicas basadas en el uso
interactivo de gráficos para sus diseños.
1955
• El primer sistema gráfico SAGE (Semi Automatic Ground Environment) de la
Fuerzas aéreas norteamericanas (US Air Forces), es desarrollado en el Lincoln
Laboratory del MIT (Massachusetts Institute of Technology). Consistía en un
sistema para mostrar la información computada por el radar junto con otras
informaciones de localización de objetos mostrándolos a través de una pantalla
CTR.
La década de los 60 representa un periodo crucial para el desarrollo de los
gráficos por computadora. Aparece el termino CAD y varios grupos de
investigación dedican gran esfuerzo a estas técnicas. Fruto de este esfuerzo es la
aparición de unos pocos sistemas de CAD. Un hecho determinante de este
periodo es la aparición comercial de pantallas de computadora.
1962
• Basado en su tesis doctoral Ivan E. Sutherland desarrolla también en el Lincoln
Laboratory del MIT el sistema SKETCHPAD.
La tesis " A Machines Graphics Comunications System" establece las bases de los
gráficos interactivos por computadora tal y como hoy los conocemos. Sutherland
propuso la idea de utilizar un teclado y un lápiz óptico para seleccionar situar y
dibujar, conjuntamente con una imagen representada en la pantalla.
Aun más innovadora, era la estructura de datos utilizada por Sutherland. A
diferencia de todo lo que se había hecho hasta entonces, estaba basada en la
topología del objeto que iba a representar, es decir describía con toda exactitud
las relaciones entre las diferentes partes que lo componía, introduciendo así, lo
que conoce como Programación orientada a Objetos.
Antes de esto, las representaciones visuales de un objeto realizadas en la
computadora, se habían basado en un dibujo y no en el objeto en sí mismo. Con el
sistema Sketchpad de Sutherland, se trazaba una clara distinción entre el modelo
representado en la estructura de datos y el dibujo que se veía en la pantalla.
Otros proyectos paralelos se desarrollaban en ITEK y General Motors. El proyecto
de ITEK se llamaba The Electronic Drafting Machine (La máquina electrónica de
dibujo) y la entrada de datos se realizaba con un lápiz de luz electrónico.
7
Al principio los primeros programas de CAD consistían en simples algoritmos para
mostrar modelos de líneas en dos dimensiones.
1963
• El sistema Sketchpad introducido en las universidades causa gran expectación.
Quizás lo más interesante fuera la demostración de que la computadora podía
calcular que líneas eran las que definían la parte vista del objeto al tiempo que
borraba de la pantalla el resto.
Las líneas ocultas permanecían en la memoria de la computadora, en la base de
datos, y volvían a aparecer cada vez que se colocaba el cuerpo en una posición
distinta respecto al observador. Las limitaciones del sistema provenían más de la
capacidad de la computadora que del principio conceptual como tal.
• El Prof. Charles Eastman de Carnegie-Mellon University desarrolla BDS (Building
Descripcion System). Estaba basado en una librería de cientos de miles de
elementos arquitectónicos, los cuales, pueden ser ensamblados y mostrar sobre la
pantalla un diseño arquitectónico completo.
• A mediados de los 60 la industria del CAD se caracteriza por utilizar grandes
computadores, terminales de representación vectorial y programas desarrollados
en lenguaje ensamblador.
1965
• El único intento significativo de crear un sistema de CAD comercial lo realiza
Control Data Corporation’s Digigraphics division, sucesora de ITEK. El sistema
costaba medio millón de dólares y se vendieron muy pocas unidades.
• El Prof. J. F. Baker Jefe del Cambridge University Engineering Department, inicia
las investigaciones en Europa trabajando con un computador gráfico PDP11.
A. R. Forrest realiza el primer estudio de investigación con un CAD, realizando
intersección de dos cilindros.
• Lockheed anuncia CADAM (Computer Augmented Design and Manufacturing).
1968
8
• Durante este año pensaban que las computadoras podrían ayudar a los
diseñadores a resolver los problemas del modelado de formas complejas en 3D;
cuando en ese momento solamente había disponibles sistemas 2D básicos
utilizables desde terminales conectados a una gran computadora central. Donal
Welbourn, responsable de la cooperación industrial de la Universidad de
Cambridge, consigue el patrocinio de Control Data. Ofreciendo así, ambas
entidades en colaboración, DUCT, que en un principio consistía simplemente en
utilidades para oficina, especialmente orientado a sus dos grandes clientes
alemanes Volkswagen y Daimler Benz.
1969
• Se funda Computervision, compañía creada para el desarrollo de sistemas de
producción de dibujos. En el mismo año venden el primer sistema comercial de
CAD a Xerox y se desarrolla el primer plotter
En la década de los 70 se consolidan las investigaciones anteriores y la industria
se percata del potencial del uso de estas técnicas, lo que lanza definitivamente la
implantación y uso de estos sistemas, limitada por la capacidad de las
computadoras de esta época. Aparecen los primeros sistemas 3D (prototipos),
sistemas de modelado de elementos finitos, control numérico, etc. Hechos
relevantes de esta década son, entre otros, la celebración del primer SIGGRAPH y
la aparición de IGES.
1970
• Varias compañías empiezan a ofrecer sistemas automatizados de dibujo y
diseño. Muchas de estas empresas son realmente empresas orientadas a otros
sectores, pero empiezan a emigrar a la industria gráfica, bien completamente, bien
algún departamento de nueva creación. Encontramos así a empresas como
Applicon, Colma, Auto-trol. También hubo un importante desarrollo en la mayoría
de las empresas aeronáuticas y de automoción, tales como General Motors, Ford,
Chrysler y Lockheed; que se pusieron a trabajar intensamente en el CAD/CAM.
1971
• Se funda Manufacturing and Consulting Services Inc. y empieza a producir Arvil
Express. Su fundador era diseñador en General Motors de DAC (Design
Auntomated by computer, diseño automatizado por computadora), el primer
sistema de producción de gráficos interactivos para la fabricación.
9
• Mientras tanto Control Data se interesa por su colaboración con Cambridge,
viendo en ella la posibilidad de creación de mallados para elementos finitos.
• Por otro lado ante la posibilidad de que el consejo de investigación de la
universidad bloquease el programa de desarrollo de DUCT, porque la industria
opinaba que era un sistema que requería aún mucho más desarrollo; Welbourn se
dedica a probar el programa y desarrollar un completo manual de instrucciones.
Este manual fue la causa de que finalmente Volkswagen y Daimler Benz
compraran la licencia de DUCT, ya que opinaban que jamás se habían escrito
instrucciones tan claras por parte de ninguna compañía.
1974
• Múltiples empresas se interesan en la creación de piezas usando un sistema
CAD/CAM.
1975
• Se funda Electronic Data System (EDS)
• Tektronix desarrolla la primera pantalla de 19". Supone un gran avance, ya que
permiten representar dibujos mayores que las pantallas originarias de tan sólo 11
pulgadas.
• Avions Marcel Dassault (AMD) compra licencias del software CADAM a
Lockheed, convirtiéndose en el primer cliente del sistema CADAM.
1976
• United Computing, empresa desarrolladora de “Unigraphics CAD/CAM/CAE
system”, es comprada por Mc Donnell Douglas.
1977
• Avions Marcel Dassault encarga a sus ingenieros la creación de un programa
tridimensional e interactivo, el precursor de CATIA (Computer-Aided
ThreeDimensional Interactive Application). Pasan así al modelado 3D.
• Se crea DELTA TECHNICAL SERVICES en la Cambridge University
1978
10
• Computervision desarrolla el primer terminal gráfico que utiliza la tecnología
raster
1979
• Boeing, General Electric y NIST desarrollan un formato de archivo neutral para el
intercambio de información CAD/CAM entre sistemas distintos. El formato IGES
(Initial Graphic Exchange Standard, estándar inicial de intercambio de gráficos), se
convertirá en el formato estándar de la industria y el más ampliamente aceptado
para transferir información de superficies complejas.
• Cymap, empieza a desarrollar un software para dibujos de instalaciones
eléctricas y de HVAC (heating, ventilation, air-conditioning; calefacción, ventilación
y aire acondicionado).
A finales de los 70 el típico sistema de CAD está constituido por un
microordenador de 16 bits con un máximo de 512 Kb de memoria y sistema de
almacenamiento con una capacidad de 20 a 300 Mb; a un precio de unos 125000
dólares con primeros programas de modelado sólido. Estos utilizan geometrías
básicas, como esferas, cilindros y paralelepípedos; combinándolas utilizando
operaciones booleanas.
En la década de los 80 se generaliza el uso de las técnicas CAD/CAM propiciada
por los avances en hardware y la aparición de aplicaciones en 3D capaces de
manejar superficies complejas y modelado sólido. Aparecen multitud de
aplicaciones en todos los campos de la industria que usan técnicas de CAD/CAM,
y se empieza a hablar de realidad virtual.
1980
• Matra Datavision es fundada, como parte de Lagardene Group, y comienza a
producir software CAD/CAM.
• Se crea la empresa española INVESTRONICA, con desarrollos CAD y CAM para
la industria textil.
1981
• Avions Marcel Dassault crea Dassault Systemes, y firma un acuerdo con IBM.
• Computer graphics de la Universidad Cornell funda 3D/Eye Inc.
• Unigraphics crea el primer sistema de modelado sólido UniSolid.
11
1982
• Aparece CATIA Version 1, producto para el diseño 3D, modelado de superficies
y programación de control numérico.
• Empiezan a aparecer computadoras con mucha más potencia y menor coste;
esto implica un gran paso adelante, pero no será hasta 1984 que la tecnología
empieza a ser competitiva con los métodos tradicionales. Durante muchos años en
la industria aeronáutica se había estado diseñando utilizando computadoras; pero
en este momento estaba empezando a ser posible económicamente, diseñar
cacerolas y otros utensilios domésticos, con complejas formas 3D, usando
computadoras.
• Autodesk es fundada en California por setenta personas por iniciativa de Jonh
Walker. El objetivo era crear un programa de CAD a un precio de 1.000 $ que
pudiese funcionar en un PC.
• En noviembre en Las Vegas se hace la primera demostración pública en el
mundo de un programa de CAD que funciona en un PC. Se trataba de la primera
entrega de AutoCAD, y las ventas empiezan en diciembre.
1983
• Aparece en el mercado Unigraphics II.
• Primeras versiones en alemán y francés de AutoCAD.
• Empiezan los trabajos para un nuevo sistema universal de transferencia de
datos, llamado STEP (Stándar for The Exchange of Product model data). STEP
puede transferir información CAD incluyendo detalles complejos del modelado del
producto; materiales y múltiples parámetros de diseño. El primer “traductor”
disponible de STEP aparece en 1991.
1984
• El producto desarrollado por Cambridge y Delta, DUCT, era uno de los pocos
que habían sido desarrollados desde el principio para el diseño y control numérico
del mecanizado de productos. Eso suponía una diferencia con el resto de
sistemas, que se habían desarrollado primero como dibujo plano, seguido por el
modelado 3D, y por último añadiendo el mecanizado posteriormente.
• Se introducen capacidades de dibujo a CATIA, pudiendo así funcionar
independientemente de CADAM.
12
• Se crea el primer centro de formación de Autodesk.
1985
• MicroStation proporciona CAD avanzado para PC. MicroStation había
empezado como un “clon” de otro paquete de CAD; llamándose originalmente
PseudoStation, permitiendo ver dibujos IGDS sin necesidad del software de
Intergraph. La versión siguiente ya se llamó MicroStation y permitía editar los
archivos IGDS. Cuando Intergraph compró el 50 % de Bentley System, empresa
que desarrollaba MicroStation, este paso a usar la extensión DGN.
• CATIA se convierte en la aplicación líder del sector aeronáutico. Su Version 2
incluye dibujo, sólidos y robotización completamente integrados.
• Se funda Diehl Graphsoft Inc. Y en el mismo año aparece la primera versión de
MiniCAD. Este será el programa de CAD para Macintosh más vendido.
• La versión 2.1 de AutoCAD incluye características 3D y de polilíneas.
1986
• La versión 2.18 de AutoCAD incluye el completo lenguaje de programación
AutoLISP. Este, es un lenguaje basado en el ASCII, permite a los usuarios escribir
y grabar programas LISP que complementan de forma personalizada los
comandos.
• Aparece la revista CADENCE, que se transformará en la mayor publicación
independiente de CAD del mundo.
• AutoCAD alcanza las 50.000 copias vendidas en el mundo entero.
1987
• ISICAD compra CADVANCE, y la desarrolla hasta convertirla en la primera
aplicación de CAD basada en iconos y ventanas del mercado.
• AutoCAD Release 9 es la primera versión de AutoCAD que necesita un
coprocesador matemático 80x87 en computadoras basadas en procesadores Intel
8086. Incluye además un avanzado interfaz de usuario que incorpora barra de
herramientas, menús desplegables, menús de iconos y cuadros de diálogo. Se
incorpora el ADS (AutoCAD Development System) que permite usar el C en
lugar de AutoLISP para programar.
13
1988
• Aparece Canvas 2.0, convirtiéndose en una potente herramienta del naciente
mundo de los gráficos digitales. Esta versión incluye grandes innovaciones como:
curvas de Bezier de múltiples puntos, número de capas ilimitado, color de 32-bit,
dibujo de precisión, separación por colores...
• Se anuncia CATIA Version 3, con funciones de AEC (Architectural Engineering
and Construction). CATIA se convierte en la aplicación líder del sector
automovilístico.
• Autodesk saca AutoCAD Release 10, con mejorías en el campo 3D.
1989
• Unigraphics anuncia un compromiso con UNIX y arquitectura de código abierto.
• Parametric ProO lanza T-FLEX, el primer programa para PC de CAD mecánico
paramétrico.
• CSC presenta MicroCADAM, un programa de CAD/CAM que se convertirá en el
producto de CAD más vendido de Japón.
• Parametric Technology ofrece la primera versión de Pro/ENGINEER.
La década de los 90 se caracteriza por una automatización cada vez más
completa de los procesos industriales en los que se va generalizando la
integración de las diversas técnicas de diseño, análisis, simulación y fabricación.
La evolución del hardware y las comunicaciones hacen posible que la aplicación
de técnicas CAD/CAM este limitada tan solo por la imaginación de los usuarios.
1990
• McDonnell Douglas elige Unigraphics como el estándar de la empresa para el
CAD/CAM/CAE mecánico.
• Se funda la empresa Visionary Design Systems Inc., pionera en la tecnología del
modelado sólido.
• Autodesk lanza AutoCAD Release 11, con soporte para red, lo que permite
instalar una única copia del programa en un servidor de red. También aparece
14
Auto Shade 2, un complemento para AutoCAD que permite sombrear los
modelos tridimensionales creados.
• A final de año Autodesk había vendido 500.000 copias de AutoCAD, 300.000 de
Generic CAD y 200.000 de Auto Sketch. Siendo los programas de CAD de más
venta de todo el mundo.
1991
• Microsoft desarrolla Open GL, para su uso con Windows NT. Open GL es un
interfaz de software para la producción de gráficos 3D. Incorpora
aproximadamente 120 comandos para dibujar varias formas primitivas como
puntos, líneas y polígonos; también incluye soporte para el sombreado, aplicación
de texturas, iluminación, animación, efectos atmosféricos (como neblina) y
simulación de la profundidad de campo. Open GL, desarrollado por Silicon
Graphics, es un estándar para la programación y renderizado de gráficos 3D en
color.
• GE Aircraft Engine y GE Power Generation eligen Unigraphics como su
programa de CAD/CAM.
• Aparece Canvas Release 3, con múltiples primicias, lo que le hace obtener
premios al mejor programa de dibujo e ilustración.
• Aparece el primer AutoCAD para plataformas SUN.
1992
• IBM acepta comprar una participación minoritaria de Dassault Systemes. A partir
de ahí empiezan progresivamente a unificar CATIA y CADAM, conjuntando las
mejores características tecnológicas de ambos sistemas.
• Autodesk lanza 3D Studio y AutoCAD 12, ambos para DOS.
1993
• Unigraphics Solutions compra la empresa especialista en CAM UNC Software
Gmbh. Introduce el modelado híbrido, caracterizado por utilizar tanto
parametrización avanzada como las tradicionales tecnologías de modelado
constructivo.
• Se presenta CATIA-CADAM Version 4, que mejora de forma significativa la
línea de producción, la robustez del sistema, la arquitectura abierta de
15
programación, capacidades y facilidad de uso. Permite desarrollar múltiples
operaciones en simultáneo - ingeniería concurrente - permitiendo una concepción
global del diseño.
• Un comité de 16 instituciones y empresas definen y desarrollan SVF (Simple
Vector Format), considerado el método más eficiente para trabajar con archivos de
dibujos vectoriales en Internet.
• Autodesk lanza 3D Studio version 3 para DOS, que permite hacer complejas
animaciones a partir de dibujos de AutoCAD; y la primera versión de AutoCAD
(Release 12) para Windows.
• Se funda una nueva compañía de CAD llamada SolidWorks Inc.
1994
• Autodesk lanza 3D Studio version 4, la última versión para DOS; y AutoCAD
Release 13.
• Micrografx Designer ver 4.1 para Windows.
• MicroStation version 5
• MiniCAD version 5
• Hewlett Packard desarrolla la versión 3.5 de PE/Solid Designer ; su programa
avanzado de modelado sólido. Se instalan 50.000 puestos.
• A final de año AutoCAD, él sólo, alcanza la marca de un millón de copias en el
mundo entero. Los siguientes sistemas de CAD son Cadkey con 180.000 copias
vendidas, y MicroStation con 155.000 copias vendidas.
1995
• Bentley incorpora a MicroStation un avanzado sistema de modelado sólido para
diseño mecánico. El número de puestos instalados llega a los 200.000.
• 3M, Delphi Interior & Lighting Systems, Motor Coach Industries escogen
Unigraphics. EDS Corporation tiene instalados más de 35.000 puestos de
Unigraphics en el mundo entero, incluyendo compañías como General Motors,
Mc Donnell-Douglas, US Navy ...
• Empieza Unigraphics para Microsoft Windows NT. Y es nombrada la compañía
más prometedora para el futuro.
16
• Se presenta CATIA-CADAM AEC Solutions (Architectural Engineering and
Construction). Sistema de modelado de plantas que permite perfeccionar de
manera espectacular el proceso de diseño de una planta, construcción y
funcionamiento.
• 3D Studio MAX, primera versión de 3D Studio para plataformas NT.
• Cadkey version 7
• IDEAS Master Series version 2.1, de SDRC.
• Computervision lanza Medusa, un programa de CAD para ingeniería mecánica, y
MicroDraft version 6.1, un programa CAD 2D para DOS y plataformas UNIX.
• MicroStation 95 es el primer sistema desarrollado para plataformas Windows
95.
• Parametric Technology anuncia Pro/Engineer version15, el primer programa de
CAD/CAM de modelado paramétrico y el primer paquete de modelado sólido 3D
disponible para plataformas NT. Lanza también una versión reducida del producto,
llamada Pro/Junior que funciona bajo Windows 95.
• Dassault Systemes lanza ProCADAM, una versión reducida de CATIA para su
uso en sistemas NT.
• Autodesk lanza la primera versión de Mechanical Desktop, un sistema de
diseño para el módulo de trabajo mecánico integrado en AutoCAD 13.
• Autodesk pasa a ser la quinta compañía de software del mundo por tamaño.
1996
• Bentley saca MicroStation Architectural modeling & plant engineering.
• General Motors firma el mayor contrato de CAD/CAM de la historia escogiendo
Unigraphics como el único programa para el desarrollo de sus vehículos.
• CATIA-CADAM Solutions Version 4 está disponible para plataformas Silicon
Graphics, Hewlett Packard y Sun.
• Intergraph lanza la primera versión de su programa de CAD 2D Imagineer
Technical.
17
• Solid Edge version 3 de Intergraph impacta en el mercado al lanzarse a un
precio de unos 6000 dólares.
• SolidWorks Co. lanza Solid Works, un ambicioso paquete 3D. Incorpora un
complejo modelador de superficies y una buena interfaz de usuario gráfica.
• 3D/EYE Inc. lanza Tri Spectives Technical version 2, un programa de
modelado, ilustración y animación para Windows a un precio muy bajo.
• Unigraphics versión 11, con cuatro nuevos módulos de CAM. EDS Corporation
distribuye también Unigraphics/Creator, una versión reducida de Unigraphics
para plataformas Windows NT (con total interoperabilidad con la versión
completa).
• Varimetrix versión 5, usado por compañías como AT & T y British Aerospace.
• Diehl Graphsoft anuncia MiniCAD 6 para Windows, la primera versión
multiplataforma de MiniCAD.
• Se funda DATACAD LLC comprando los derechos de desarrollo, distribución y
marketing de la línea de productos DataCAD a Micro Control Systems Inc.
DataCAD es un programa profesional de AEC CADD para el diseño
arquitectónico, renderizaciones fotorrealistas y animaciones (en el año 2000 es el
segundo programa de CAD más usado por los arquitectos).
• AutoCAD LT 95
• Matra Datavision lanza Moldmaker, un paquete de modelado 3D para
plataformas UNIX.
• Pro/Engineer version 17, con un nuevo módulo que permite exportar los
archivos a formato VRML para mostrarlos en Internet.
• MicroStation Modeler version 4
• Camans version 11, un producto de CAM de SDRC.
1997
• Autodesk anuncia AutoCAD LT 97; 3D Studio MAX release 2 y una versión
reducida llamada 3D Studio Viz; AEC Professional Suite 2, paquete a integrar
en AutoCAD con utilidades de AEC, animación y renderizado; AutoCAD 13
Internet Publishing Kit, para acceder y compartir dibujos a través de Internet; y
18
World Creation
prediseñados.
Toolkit,
colección
de
objetos,
animaciones,
y
demás
• Bentley lanza MicroStation Modeler version 5.5.
• Dassault Systemes S.A. compra Deneb, el reconocido proveedor de las
soluciones líderes en producción digital.
• Dassault Systemes S.A. y SolidWorks Corporation anuncia la firma de un
acuerdo definitivo por el cual Dassault Systemes adquiere SolidWorks, el
proveedor líder de software de diseño mecánico para Windows.
• EDS incorpora varias nuevas características de nuevos procesos industriales con
su nueva versión de Unigraphics. Incluyendo WAVE, que permite la definición,
control y evaluación de las plantillas de los productos, considerada la nueva
tecnología en relación con el CAD/CAM/CAE más importante de los últimos años.
• Primera versión de IDEAS Artisan Series de SDRC, completamente compatible
con Master Series.
• Revit Technology Corporation revoluciona el diseño de los edificios con Revit, el
primer modelador paramétrico de edificios desarrollado para la industria de AEC.
• EDS e Intergraph anuncian planes para conjuntar las ventajas de sus programas
de CAD, Unigraphics y Solid Edge, en una aventura conjunta.
• Matra Datavision lanza STRIM, un paquete de CAD/CAM.
• MiniCAD version 7, para Mac y Windows.
• Pro/Engineer version 18.
• Unigraphics version 12.
• Autodesk lanza en noviembre Mechanical Desktop version 2 integrado con
AutoCAD 14.
• Mercado de CAD/CAM a nivel mundial:
1. Parametric Technology
2. Dassault Systemes
3. EDS / Intergraph
19
4. SDRC
5. Autodesk
Con un volumen del mercado de 95.800 millones de dólares en Estados Unidos y
en Europa de 24.500 millones de Euros.
1998
• Dassault Systemes crea ENOVIA Corporation, una subempresa encargada de
desarrollar las soluciones de ENOVIA PDM II (Product Development
Management).
• Dassault Systemes, Matra Datavision e IBM anuncian un propósito de
cooperación. Consistente entre otras cosas en la compra por parte de Dassault
Systemes del software de Matra Datavision de superficies y modelado libre,
control numérico de maquinaria, así como otros productos complementarios
dedicados a la simulación de la inyección de plástico.
Matra Datavision pasa a dar asistencia técnica para CATIA y a integrar sus
productos en CATIA.
• Unigraphics Solutions pasa a ser una subsidiaria de EDS, y pasa a llamarse
Unigraphics Solutions EDS. Termina la adquisición de la parte de CAD/CAM
mecánico de Intergraph, Solid Edge y EMS. Unigraphics Solutions EDS se
convierte en la primera organización de CAD/CAM/CAE/PDM en recibir el
certificado ISO 9001.
• Autodesk lanza 3D Studio MAX version 2.5, Autodesk Architectural Desktop
y AutoCAD Mechanical (herramienta mecánica para integrar en AutoCAD 14).
• Solid Edge version 3.
• Solid Works 98.
1999
• Unigraphics Solutions compra la empresa alemana de tecnología punta dCADE.
• Dassault systemes presenta CATIA Versión 5 para sistemas basados en
Windows NT y UNIX.
• Dassault Systemes compra SAFEWORK, que pasa a encargarse de la
infraestructura avanzada del modelado humano para la arquitectura de la V5.
20
Adquiere también Smart Solutions Ltd. Esta empresa se había convertido en líder
de soporte y desarrollo de soluciones PDM para pequeñas y medianas empresas;
por lo que así se complementa ENOVIA que está orientado a grandes empresas.
• VectorWorks surge como sustituto de MiniCAD.
• Pro/Engineer 2000i
• Parametric Technology compra Computervision y su producto CADDS 5.
A principios del siglo XXI, el uso de estas técnicas ha dejado de ser una opción
dentro del ámbito industrial, para convertirse en la única opción existente.
Podemos afirmar por tanto que el CAD/CAM es una tecnología de supervivencia.
Solo aquellas empresas que lo usan de forma eficiente son capaces de
mantenerse en un mercado cada vez más competitivo.
Durante lo que llevamos del siglo XXI se han dado también enormes adelantos en
los programas de CAD y CAM además de que hay adelantos en programas nuevo
cada año que sería muy larga la lista para colocarla, pero podemos añadir que al
día de hoy estos son los programas más populares de CAD y CAM (Véase tablas
1 y 2):
CAD:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
3Shape Dental System
ACCELICAD
ALIBRE DESIGN
ALLYCAD
Arbortext
AUTOCAD
AUTOCAD 360
AUTODESK INVENTOR
AUTODESK PRODUCT DESIGN
SUITE
BRICSCAD
CAD X11
CADKEY – KEYCREATOR
CADRA
CATIA
CIMATRONE MOLD DESIGN
CREO ELEMENTS PRO
DESIGNCAD
DRAFTSIGHT
FREEFORM
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
LOGOPRESS
MEDUSA
MICROSTATION
MoldWorks
NX
POWERSHAPE
PROGECAD
RHINOCEROS
SKETCH UP
SOLID EDGE
SOLIDWORKS
SPACECLAIM
STRATA 3D CX
T-FLEX CAD
T-SPLINES
TEBIS
TOP SOLID DESIGN
TURBOCAD
VARICAD
Vectorworks
21
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Fusion 360
Geomagic Design
GRAPHITE
GstarCAD
INTELLICAD
IRONCAD
KEYCREATOR
VIACAD
VISI MOULD AND DIE
XENON
XMD EXPERT MOLD DESIGNER
ZW3D
ZWCAD.
Tabla 1 Lista de los programas CAD más usados recientemente
CAM:
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
ALPHACAM
BOBCAD CAM
BOBCAD LATHE
CADEM
CADMEISTER
CADRA NC
CAM WORKS
CATIA Machining
CIMATRON
CIMCO Edit 6
DFMPRO
EDGECAM
ESPRIT CAM SOFTWARE
EUKLID CADCAM
Eureka Virtual Machining
EZMILL
GIBBSCAM
HSMWORKS
HYPERMILL
ICAM
KEYCREATOR KUBOTEK
KEYMACHINIST
o MASTERCAM
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Multi DNC
NCG CAM
NCSIMUL Machine
NX
ONECNC
PICTURES BY PC CADCAM
POWERMILL DELCAM
RHINOCAM
SICUBE
SMARTCAM
SOLIDCAM
SprutCAM
SURFCAM
TEBIS CAM
TOP SOLID CAM
VERICUT
Verisurf Software
VISI MOULD AND DIE
VISUALMILL
VX MACHINIST
WORK NC.
Tabla 2 Lista de los programas CAM más usados recientemente
22
2. Software PARA CAD Y CAM
Es bien sabido que dentro del campo de la industria muchas empresas ocupan
diferentes programas tanto para diseño como para maquinar sus piezas, los
diferentes tipos de productos que estas empresas realizan tienen necesidades
específicas en cuanto a las herramientas que se ocuparan dentro de su proceso
de fabricación. De esta forma cada empresa hará uso de un programa específico y
muy pocas ocuparan diversos tipos de programas si son requeridos, obviamente
hablando con respecto al CAD y CAM.
Al final del capítulo anterior se incluyó una tabla con los programas más usados
tanto en la industria como en el uso privado, de ellos algunos son libres y otros
bajo pago de licencia, personalmente recomiendo aprender a ocupar los
programas que vienen con licencia, ya que estos son los que principalmente
ocupan las empresas más desarrolladas, especializarse en uno solo y trabajar un
tiempo con él; el porqué de mi consejo es que en mi perspectiva conviene más
tener a alguien especializado en un programa en particular, que el que sepa solo
un poco de todos.
Debido a que las listas son muy extensas solo incluiré dentro de este capítulo
aquellos programas que consideré más completos y también los más populares,
dando una pequeña reseña de cada uno de ellos y algunas de sus características.
2.1 Descripción de programas CAD
2.1.1 AUTOCAD
Ilustración 1. Logo Autodesk AutoCAD 2016
23
AutoCAD (Véase ilustración 1) es un programa de dibujo por computadora CAD 2
y 3 dimensiones, puedes crear dibujos o planos genéricos, documentar proyectos
de ingeniería, arquitectura, mapas o sistemas de información geográfica por
mencionar algunas industrias y aplicaciones. Los archivos generados por
AutoCAD tienen el formato DWG propietario de Autodesk, este es el programa
pionero representante de la tecnología CAD (Computer Aided Design).
AutoCAD incluye geometría básica para dibujar en dos dimensiones (líneas, arcos,
curvas, prismas), aunque es un programa de dibujo de propósito general se
incluyen la creación de sketches paramétricos, también tiene un manejador de
librería de símbolos de diferentes temas como arquitectónico, mecánico e
industrial, donde puedes seleccionar la figura que necesitas e insertarla en tu
dibujo, además, la administración del dibujo es por capas o layers.
AutoCAD también crea representaciones 3D de los dibujos usando diferentes
vistas ortogonales y en perspectiva incluyendo operaciones de rendering básicas.
Le permite diseñar, visualizar, y documentar tus proyectos en forma clara y
permite exportar e importar datos de otros programas CAD.
AutoCAD es el programa más usado en la industria y academia para producción
de dibujos o planos por computadora. El tiempo estimado de aprendizaje es de 3
días en entrenamiento ,3 semanas para manejarlo a buen nivel y 3 meses para
dominarlo, además tiene certificaciones de nivel de uso para los diseñadores que
deseen especializarse con estos diplomados. AutoCAD es muy utilizado en la
industria de arquitectura y construcción.
AutoCAD funciona en Windows, iOS y en la nube, tiene una interface programable
que permite automatizar una gran cantidad de operaciones de dibujo a través de
APIs. Existe una versión ligera o recortada llamada AutoCAD LT de precio más
económico.
Existe una comunidad muy grande de desarrolladores de aplicaciones en
diferentes formatos incluyendo LISP para AutoCad que le hacen la vida más fácil
al diseñador. AutoCAD lo puedes comprar con sus distribuidores, estos a la vez lo
adquiere con sus mayoristas, el programa es creado y desarrollado por Autodesk
en San Rafael, California, USA y es el número uno en su sector.
24
Ilustración 2 Estadio desarrollado en AutoCAD
Desarrollado por http://www.autodesk.com/
Donde comprar Autocad en México:
México DF: www.m-diseno.com / www.solinco.com.mx
Querétaro: www.dasoft.com.mx
Toluca: www.trainex.com.mx
Monterrey: www.bitgraphica.com
Torreón: www.sitecc.com
San Luis Potosí: www.solinco.com.mx
25
2.1.2 Autodesk Inventor
Ilustración 3 Logo AUTODESK INVENTOR 2016
Autodesk Inventor (Véase Ilustración 3) es un programa de diseño mecánico y
para desarrollo de producto 3D que permite integrar AutoCAD y los datos 3D en
un solo modelo digital para crear un prototipo digital del producto final.
Autodesk Inventor es la base de los prototipos digitales de Autodesk, el modelo 3D
que produce contiene los datos necesarios para las áreas de ingeniería lo accesen
minimizando la necesidad de fabricar prototipos físicos. El software Inventor puede
ser usado para diseño de producto, moldes, chapa metálica, simulación y
comunicación del diseño en 3D. El software Autodesk Inventor se encuentra
disponible como producto independiente o dentro de las nuevas suites de diseño
de producto de Autodesk.
Las funciones esenciales del software Autodesk Inventor incluyen: diseño
mecánico 3D, con layouts, trazos, perfiles, diseño de piezas plásticas, diseño de
piezas de lámina para chapas, diseño de ensamblajes. Comunicación de diseños,
manejo de datos, visualización 3D, documentación del diseño y manufactura.
Herramientas de productividad CAD, integración con AutoCAD e interoperabilidad
DWG, convertidores nativos e intercambio de dato, recursos de aprendizaje,
personalización y automatización. Autodesk Inventor viene en 3 opciones:
o Autodesk Inventor LT
Ofrece toda la funcionalidad esencial Inventor incluyendo diseño mecánico en
3D, herramientas de comunicación y diseño de chapa metálica
o Autodesk Inventor
26
Toda la funcionalidad de Inventor LT mas diseño de ensambles, partes
plásticas, diseño basado en reglas y visualización.
o Autodesk Inventor Professional
Contiene todo lo que necesita para producir, validar, y documentar prototipos
digitales 3D completos. Ofrece todas las funciones esenciales de Inventor con
las funciones ampliadas del diseño de sistemas de enrutado, creación de
herramientas, y simulación (Véase Ilustración 4).
Ilustración 4 Simulado en Autodesk Inventor
Fabricante http://www.autodesk.com/
Donde comprar Autodesk Inventor en México:
México DF: http://www.dasoft.com.mx
Toluca: http://www.trainex.com.mx
Querétaro: http://www.solinco.com.mx
Monterrey: http://www.bitgraphica.com
Guadalajara: http://www.compucad.com.mx/
San Luis Potosí: http://www.dasoft.com.mx
27
2.1.3 CATIA
Ilustración 5 Logo Catia V6
CATIA (Véase ilustración 6) es una solución completa de software para diseño y
desarrollo de productos 3D y PLM, el programa es usado en la industria
automotriz, aeroespacial por ingenieros y diseñadores, está orientado a diseño
avanzado de proyectos, su aplicación principal es el modelado avanzado de
sólidos, superficies, ensamble, producción de dibujos, manufactura y análisis.
CATIA es desarrollado por Dassault Systemes, es el producto principal de su línea
de aplicaciones PLM y según estadísticas recientes es el de mayor participación
de mercado en diferentes industrias como transportación, aeroespacial,
automotriz, embarcaciones.
CATIA es una solución modular basada en 3DEXPERIENCE, su plataforma ofrece
diferentes disciplinas como diseño industrial, diseño mecánico, diseño de equipos,
eh aquí un listado con su lista de aplicaciones.






CATIA for Shape Design para diseño industrial y automotriz.
CATIA for Mechanical Design & Engineering para diseño mecánico.
CATIA for Systems Engineering para diseño electrónico.
CATIA for Equipment Design para diseño de equipos y tuberías.
CATIA Knowledge para soluciones basadas en conocimiento.
CATIA Analysis para análisis estructural.
Solución de software de CATIA para diseño industrial que incluye creación
modelado de superficies clase A para industria automotriz y productos de
consumo, totalmente integrado con el resto de soluciones de CATIA en ingeniería
de reversa, diseño, manufactura y visualización. CATIA Shape incluye los
siguientes módulos y submodulos, en ellos tienen prerrequisitos de instalación y
regulación en su licenciamiento.
28
Conceptual Shape incluye los componentes:
CATIA Rendering
CATIA Concept Design
CATIA Imagine & Shape
Aesthetical Shapes & Surface Refinement incluye:
Industrial Design Refinement
Concept Shape and Industrialization
ICEM Class A Surface Design
ICEM Shape Design
ICEM Shape Design Expert
ICEM Shape Design Lofting
Distiller
Mechanical Shape Contiene los programas:
CATIA Body in White Modeling
Mechanical Surface Design
Reverse Engineering
Generative Shape Optimizer
Realistic Shape Optimizer
CATIA Mechanical Design & Engineering
Es la solución de software de CATIA para diseño mecánico en 3D, desde la
conceptualización a la pieza diseñada para su fabricación, para segmentos como
chapa metálica, materiales compuestos, piezas maquinadas, fundidas y de
plástico. También abarca diseño de mecanismos, cinemática, ensambles y
producción de dibujos para taller. Los módulos de los cuales se compone el
ambiente de diseño mecánico de CATIA son:
3D Conceptual Design
CATIA Live Shape
Product Design
CATIA Systems Conceptual Mechanical Design
CATIA3D Design
CATIA Aerospace Sheetmetal
CATIA Cast and Forged Part design
CATIA Fabricated Part Design
CATIA Fastener Design
CATIA Mechanical Design
29
CATIA Mechanism Simulation
CATIA Plastic Part Design
Structure Design
CATIA Structure Functional Design
Tooling Design
Jigs and Tooling Design
Mold Tooling Design
Fastener Design
Body in White Fastening
Composites
Composites Engineering
Composites Manufacturing Preparation
3DMaster
CATIA Tolerancing
CATIA 3D Drafting & Annotation
CATIA for Equipment & Systems Design
Solución de software de CATIA para la creación de diseño 3D de equipos
electromecánicos, ductos y tuberías. La solución se componte de tres módulos
principales y con sus respectivos componentes de software.
Electrical Wire Harness Design con los módulos:
3D Wire Harness Design
Systems Generative 3D Wire Harness Design
Systems Logical Electrical & Fluidic Design
Wire Harness Documentation and Formboard
Piping, Tubing Design Fluids
Generative Piping & Tubing
Piping and Tubing Design
Electronics Design
Electro-Mechanical Circuit Board
Flexible Circuit Board
El portafolio completo de productos Dassault Systemes desarrolladores de CATIA
incluye:
30
CATIA para diseño mecánico, automotriz, aeroespacial, industrial.
ENOVIA para colaboración y PLM
DELMIA para la planta y manufactura digital
SIMULIA plataforma para simulación y análisis
3DVIA para experiencias de visualización y realidad aumentada (véase ilustración
6)
El nombre de CATIA viene de (Computer Aided Three Dimensional Application)
Ilustración 6 Visualización de piezas en CATIA
CATIA es desarrollado por: Dassault Systemes
Donde comprar CATIA en México:
http://www.kimeca.com.mx en México DF
http://www.inteligenciamecanica.com/main/ en Mexico DF
http://www.iq4innovation.com en México DF
31
http://www.grupossc.com en San Miguel Allende, Guanajuato
http://www.3dcadmex.com/ en Irapuato y Mexicali
http://www.adnconsulting.com.mx en Chihuahua y Puebla
http://www.tatatechnologies.com en Monterrey y Torreón
2.1.4 CREO ELEMENTS PRO
Ilustración 7 Logo creo elements/pro 5.0
Creo Elements/Pro (véase lustración 7) es un software que integra una solución
CADCAMCAE 3D para diseño mecánico apegándose a los estándares de la
industria. CREO es la base de diseño 3D de producto para llevarlo desde su
concepción hasta su manufactura. El programa de diseño CREO se destaca por
su metodología de diseño paramétrico, la integración de sus aplicaciones en todas
las fases de diseño, la propagación automática de cambios del diseño, la
simulación virtual que ayuda al mejor desempeño de producto y la generación de
herramental asociativo para una mejor manufactura.
PTC Creo es un conjunto de aplicaciones de diseño mecánico basadas en el
historial de Pro/ENGINEER, CoCreate y ProductView. La solución de CREO
ofrece varios módulos:
o PTC Creo Schematics que es una solución para crear diagramas
esquemáticos de sistemas ruteados 2D.
32
o PTC Creo Layout, una solución de ingeniería conceptual 2D junto con PTC
Creo Layout Extension
o PTC Creo Sketch, software sencillo de trazo de curvas y diseño 2D a mano
alzada.
o PTC Creo Direct, trabaja como un software de modelado directo 3D rápido
y flexible.
o PTC Creo Options Modeler, permite crear y validar conjuntos de productos
modulares 3D.
o PTC Creo Options Modeling Extension, permite crear, validar y gestionar
configuraciones de productos complejas.
o PTC Creo Parametric, es la evolución de PTC, representa la integración de
un software CAD/CAM/CAE 3D paramétrico, siendo una herramienta
completamente escalable.
o PTC Creo Simulate es el software de simulación estructural y térmica,
donde optimizas tus diseños para que sean funcionales, seguros y óptimos
en peso y resistencia.
o PTC Creo View MCAD, el modulo que permite ver, anotar, colaborar y
distribuir modelos de CAD mecánico.
o PTC Creo View ECAD, ofrece la facilidad de ver, interrogar y anotar
geometrías de diseño ECAD. Es un visualizador universal que trae
modelos, ensambles, dibujos de productos 3DMCAD, imágenes y
documentos
o PTC Creo Illustrate, garantiza eficaces ilustraciones técnicas 3D.
o PTC Creo View Mobile, permite visualizar productos, datos de ingeniería
CAD 3D, dispositivos móviles
o PTC Creo Elements/Direct Modeling, es un software completo de diseño
CAD 3D directo.
o PTC Creo Elements/Direct Model Manager, Software PDM para gestionar
los datos de PTC Creo Elements/Direct.
o PTC Creo Elements/Direct Drafting, Software de diseño CAD 2D.
Los productos CREO ofrecen la compatibilidad con los módulos FreeStyle, que
permite crear de forma rápida formas y superficies utilizando datos de Estilo libre
para un diseño detallado en 3D (véase ilustración 8), que poseen las
características de superficies NURBS y de Polígono, lo que le permite producir
geometrías suaves y con muy pocos vértices de control, junto con el modulo Creo
Flexible Modeling Extension que ayuda a modelar sin restricciones, lo que
favorece el re-uso de MultiCAD y hacer cambios inesperados en el último
momento, acelerando el proceso CAE y CAM.
33
Ilustración 8 Partes de una bicicleta desarrollada en creo elements/pro
Desarrollado por PTC www.ptc.com
Donde comprar CREO en México:
Trainex http://www.trainex.com.mx en México DF y Toluca Edo de México
TRISTAR México http://www.tristar.com oficinas en la Cd. de México
2.1.5 MicroStation
Ilustración 9 Logo MicroStation V8i
34
MicroStation (véase ilustración 9) es un programa de dibujo CAD en 2 y 3D que
ayuda a arquitectos e ingenieros a documentar sus dibujos, diseños y proyectos
de infraestructura o geo ingeniería. Es la base de las aplicaciones BIM, de Diseño
de Plantas y de Infraestructura de Bentley Systems (véase ilustración 10).
MicroStation es una plataforma de computo CAD usada por diseñadores que
trabajan en documentación de dibujos y proyectos de infraestructura global, es
muy utilizado por arquitectos, ingenieros, cartógrafos y contratistas,
principalmente en proyectos BIM y AEC como edificios, puentes, catastro,
urbanización, terrenos y creación de mapas, convirtiéndolo en un formato estándar
de diseño en estas áreas. Aunque MicroStation produce sus diseños en formato
DGN puede editar fácilmente el formato DWG, tiene todas las herramientas de
creación de dibujos 2D, su administración y documentación.
Su módulo 3D produce dibujos paramétricos y asociativos para modificaciones
rápidas. MicroStation ofrece un rango de opciones de modelos en 3D, comandos
para crear modelos de superficies complejas, herramientas de modelación
avanzada para sólidos con características de paramétricas fáciles de cambiar y
ajustar. Tiene una visualización foto realista, comandos para recorridos virtuales
y puede personalizarse y desarrollar nuevas aplicaciones mediante el VBA (Visual
Basic).
MicroStation tiene integración con SharePoint de Microsoft, entre sus capacidades
permiten al usuario administrar, encontrar y compartir contenido CAD y geoespacial, datos de proyectos y documentos de Office. Además, puede exportar
contenido 3D en formato PDF. MicroStation es el software base de Bentley
Systems que soporta una gran cantidad de aplicaciones especializadas orientadas
a ingeniería civil, caminos, plantas, terrenos, cartografía, puentes, etc.
Tiene una versión más ligera llamada MicroStation PowerDraft para detallado de
planos, dibujos y un visualizador de formatos de nombre Bentley View y el
MicroStation GenerativeComponents Extensión para paramétricos en
componentes de arquitectura e ingeniería.
35
Ilustración 10 Planos desarrollados en MIcroStation V8i
Desarrollado por Bentley Systems: http://www.bentley.com
Donde comprar MicroStation en México: http://www.bentley.com.mx/
2.1.6 NX
Ilustración 11 Logo NX 10.0
NX (véase ilustración 11) es un programa de diseño mecánico 3D usado por
ingenieros y diseñadores, su nombre previo fue Unigraphics, a su alrededor hay
aplicaciones de diferentes rubros que engloban el concepto PLM, el programa fue
creado originalmente en General Motors, posteriormente adoptado por su área de
36
informática EDS, luego cambia su nombre a UGS y recientemente a NX, el
programa fue comprado por Siemens PLM Software.
NX es la solución para el desarrollo digital de productos 3D de Siemens PLM
Software para la industria, ofrece apoyo a cada aspecto del desarrollo de
productos, desde conceptos pasando por la ingeniería y manufactura. NX te
ofrece un conjunto de aplicaciones integradas que coordina diferentes etapas y
disciplinas en la ingeniería, mantiene la integridad de los datos y la intención de
diseño en todo momento.
NX contempla toda una serie de aplicaciones en una solución unificada, su motor
de modelado está basado en Synchronous Technology que ofrece:
o Soluciones avanzadas para el diseño conceptual, el modelado 3D y la
documentación
o Simulaciones multidisciplinarias para análisis estructurales, de movimiento,
térmicas, de flujo, multifísicas y de optimización
o Soluciones completas de manufactura de partes para inspecciones de
herramientas, maquinaria y calidad
NX se apoya en el software Teamcenter® la plataforma PLM para administración
de desarrollo de productos colaborativa (cPDM) de Siemens PLM Software
Las herramientas de NX se encuentran las enfocadas a:
o Diseño industrial y modelado (CAID), con herramientas de creación,
manipulación y análisis de formas complejas inorgánicas y es una parte
integrada de la solución completa del desarrollo digital del producto
o Diseño de packaging, apoyando en el diseño de empaquetado como
botellas, tubos, Toddles y cartones. Desarrollando nuevo aspecto y
atributos rápidamente, así como evaluando el costo, la calidad y la
fabricación de los diseños de paquetes antes de prototipos físicos.
o Diseño de sistemas electromecánicos, NX optimiza y acelera el diseño de
sistemas electromecánicos mediante una solución que integra
componentes mecánicos, eléctricos y electrónicos.
o Análisis y Reporte Visual, NX brinda análisis y información visual con
tecnología de Alta Definición 3D (HD3D) para agrupar datos PLM en el
momento y visualizar su impacto directo en el contexto del diseño 3D.
o Simulación mecánica, ofreciendo la gama de soluciones de simulación
multidisciplinarias más amplia del sector, que permiten sacar el máximo
partido a las potentes funciones de preparación de modelos, resolución de
problemas y postprocesamiento.
37
o Simulación electromecánica, incluyendo soluciones de simulación para
todos los modos de fallo primarios de los productos electromecánicos:
temperatura, vibración y polvo o humedad (véase ilustración 12).
o Diseño de accesorios, moldes y herramentales, ampliando la productividad
y la eficacia del diseño a la fabricación mediante la creación de vínculos con
modelos de productos para conseguir herramentales, moldes, troqueles y
accesorios precisos.
o Maquinado, NX CAM proporciona una solución completa para la
programación de máquinas-herramienta que maximiza los resultados de las
máquinas más avanzadas.
o Administración de procesos de ingeniería. La administración de procesos
de ingeniería de NX, con tecnología Teamcenter, ofrece una única fuente
de información sobre ingeniería de productos y procesos integrada a la
perfección con CAD, CAM y CAE.
Ilustración 12 Flujos de aire a diferentes temperaturas en NX
NX es desarrollado por Siemens PLM Software
Donde comprar NX en México:
http://zielteck.com/ en México DF
http://www.dsicadcamcae.com DSI en San Luis Potosí
http://www.goal-tech.com.mx/ en Chihuahua
http://www.teknov.mx/ en México DF
38
2.1.7 SOLIDWORKS
Ilustración 13 Logo SolidWorks Premium
SolidWorks es un programa de diseño mecánico en 3D con el que puedes crear
geometría 3D usando sólidos paramétricos, la aplicación está enfocada a diseño
de producto, diseño mecánico, ensambles, y dibujos para taller. SolidWorks diseña
de forma que va dejando un historial de operaciones para que puedas hacer
referencia a ellas en cualquier momento.
SolidWorks tiene soluciones para industrias de plásticos, lámina delgada, eléctrica,
simulación y análisis por elementos finitos, el programa incluye un módulo
inteligente de detección de errores de diseño y módulos para diseño sustentable.
Como herramienta de diseño 3D es fácil de usar, acompaña al ingeniero mecánico
y el diseñador industrial en su desempeño diario.
Con Solidworks puedes diseñar piezas mecánicas en 3D, evaluar ensambles de
varias piezas y producir dibujos de fabricación para el taller, además podrás
manejar los datos de diseño en su sistema de administración PDM y llevar un
control de las versiones de dibujos.
Al diseñar puedes evaluar el impacto ambiental del diseño, simular virtualmente
las condiciones y análisis del diseño en situaciones reales y optimizar su
desempeño. El programa está basado en un motor de modelado de sólidos y
también contiene comandos de creación, edición de superficies complejas,
además es asociativo entre los modelos 3D y sus dibujos.
Donde puedes aplicar SolidWorks
En diseño mecánico, sistemas mecatrónicos, cinemática, ensamble de robótica,
diseño automotriz y aeroespacial, biomecánica, diseño de dispositivos médicos.
39
Sus diferentes módulos:
- SolidWorks Premium para diseño de producto 3D (véase ilustración 13)
- SolidWorks Simulation para análisis y simulación
- SolidWorks Sustainability para diseño sustentable
Por Aplicación:
- SolidWorks Plastics para diseño de piezas y preparación de moldes.
- SolidWorks Electrical para diseño de tableros
- SolidWorks Enterprise PDM para manejo de datos de ciclo de vida de
producto
- 3DVia Composer para documentación CAD.
- SolidWorks student edition software para educación y universidades.
- Draftsights creación de dibujos 2D y edición DWG sin costo.
- eDrawings Viewer como herramientas gratuitas
Cuando compras SolidWorks te ofrecen un plan de mantenimiento anual conocido
como suscripción, SolidWorks tiene oficinas corporativas Estados Unidos y
representación en Latinoamérica, así como una red de resellers.
Ilustración 14 SolidWorks Plastic
SolidWorks lo desarrolla Dassault Systemes: www.solidworks.com
Donde comprar SolidWorks en México:
40
http://www.atgroup.com.mx en México DF
http://www.dmd.com.mx Querétaro
http://www.cadavshmeip.com en Monterrey NL
http://www.intelligy.com.mx en Chihuahua, Chihuahua
http://www.solidservicios.com en México DF
http://www.nctech.com.mx/ en Querétaro
http://www.insoftnc.com en Guadalajara
2.2 Descripción de programas CAM
2.2.1 CAMWorks
Ilustración 15 Logo CAMWorks 2013
CAMWorks (véase ilustración 15) es un programa de cómputo para manufactura,
que diseña rutas de maquinado para tornos y fresadoras de 2.5 a 5 ejes, usa
modelos sólidos CAD creados en SolidWorks y SolidEdge. El manejo de
CAMWorks es sencillo y contiene operaciones de maquinado asociativo y
paramétricos, permite la programación CNC visual a través de la visualización 3D.
CAMWorks es un programa con la certificación Gold Certified por SolidWorks, lo
que asegura máxima compatibilidad, se ofrece bajo el concepto de módulos o
"bundles" con las siguientes configuraciones: Solid Modeling y Machining. Con la
opción de Solid Modeling se puede escoger entre comprar el software para que
41
opere dentro de SolidWorks o de manera independiente con su propio motor de
sólidos.
En el módulo Machining están las siguientes configuraciones:
CAMWorks 2.5 Axis Milling
Módulo de maquinado de CAMWorks para operaciones básicas de fresado en 2.5
ejes, incluye desbaste, careado, taladros, cajas, rimado, operaciones de conicidad,
ciclos y maquinado en formas prismáticas. Maneja una variedad de endmills,
maquinado de alta velocidad y múltiples piezas en caso de ensambles. Tiene
reconocimiento automático de features o características típicas del sólido como
cortes, extrusiones, etc.
CAMWorks 3 Axis Milling
Módulo de maquinado por computadora para programación basada en código G
con operaciones de fresado en 3 ejes, incluye todas las capacidades de 2.5 ejes.
Maneja todo tipo de superficies complejas, incluyendo optimización de memoria en
rutas de maquinado y zonas donde haya que usar ciclos. Puede manejar múltiples
recorridos de herramienta en diferentes zonas de la pieza, donde el usuario puede
determinar qué áreas se deben evitar y determina colisiones. Simula el recorrido
de la herramienta usando el endmill adecuado para visualización en desbastes y
acabados, maneja maquinado de múltiples partes en caso de ensambles
CAMWorks Lathe
Programa para programar maquinados en tornos por control numérico compatible
con SolidWorks. Maquinado en tornos de 2 a 4 ejes, incluye ciclos, taladros, cajas,
rimas en operaciones de desbaste y acabado. Tiene reconocimiento automático
de features o características típicas del solidó llamado AFR, incluye un Wizard
para facilitar las operaciones. La visualización incluye el chock y la barra para una
mejor representación de la simulación de maquinado.
CAMWorks MultiAxis Machining
Mecanizado por computadora para operaciones de fresado en 3 ejes, incluye
todas las capacidades de 4 ejes. Para maquinados complejos en 4 y 5 ejes
simultáneos donde el mecanizado tradicional por 3 ejes no puede llegar. Puede
usar cualquier tipo de herramienta, detectar colisiones, definir límites y ángulos de
ataque. Contiene estrategias de maquinado en desbaste y acabado, además de
control total de la ruta de herramienta o toolpath. Tiene un módulo indexado donde
42
el programa es capaz de maquinar varias caras de la pieza mientras el software
planea el siguiente recorrido
CAMWorks Mill Turn
CAMWorks tiene las soluciones de Mill Turn (tornos suizos) para programar la
manufactura CNC en centros de maquinado usando modelos de SolidWorks, el
software maneja los ejes C, Y B en ángulos compuestos y el manejo tradicional de
fresado en los 5 ejes. Contiene todas las características de maquinado que el
módulo de torno más fresado (véase ilustración 16).
CAMWorks Wire Edm
Programa de maquinado por corte de electrodos por alambre de 2 a 4 ejes,
desbaste y acabado para partes creadas en SolidWorks. CAMWorks wire EDM
reconocimiento de las características del solidó y la generación de código puede
ser cambiado fácilmente de maquina a máquina. Incluye una base de datos de
conocimientos, ciclos y opciones de corte en una base predeterminada de
ángulos.
Ilustración 16 CAMWorks Mill Turn
Desarrollado por Geometric Ltd: www.camworks.com
Donde compro CAMWorks en México:
www.intelligy.com.mx en Chihuahua
insoftnc.com en Guadalajara
43
www.dmd.com.mx en Querétaro, México DF, Monterrey NL
2.2.2 CATIA Machining
Ilustración 17 Logo CATIA Maching
CATIA V5 Machining (véase ilustración 17) ayuda a los programadores NC para
planificar, detallar, simular y optimizar sus actividades de maquinado. A través de
una estrecha integración de la simulación de la máquina con la definición de
trayectorias de herramientas, los programadores NC pueden identificar y resolver
problemas en las etapas anteriores del nivel de programación NC.
Se puede ahorrar tiempo y optimizar los procesos mediante la vinculación de la
ingeniería y la fabricación de los conocimientos en el contexto de la simulación de
la máquina, para aumentar la calidad y el rendimiento del maquinado, reducir los
desechos, retrabajo y acortar el proceso de fabricación completo.
Módulos:
CATIA - NC Machine Tool Builder
CATIA - NC Machine Tool Simulation
CATIA - NC Manufacturing Review
CATIA - Prismatic Machining Preparation Assistant
CATIA - Prismatic Machining
CATIA - 3-Axis Surface Machining (véase ilustración 18)
44
CATIA - Multi-Axis Surface Machining
CATIA - Multi-pocket Machining
CATIA - Advanced Machining
CATIA - Lathe Machining
CATIA - Multi-Slide Lathe Machining
CATIA - NC Manufacturing Verification
CATIA - STL Rapid Prototyping
Ilustración 18 maquinado de superficies en CATIA Machining
Donde comprar CATIA Machining: www.iq4innovation.com en México DF
2.2.3 CimatronE
Ilustración 19 Logo CimatronE
CimatronE es un programa para diseño y manufactura con CADCAM integrado, la
aplicación es utilizada para realizar tus proyectos de maquinado de piezas y
herramental usando operaciones torno, fresa, manufactura discreta, micro fresado
45
y electrodos en centros de maquinado. Cimatron E es una aplicación modular para
manufactura, aquí te describiremos sus diferentes opciones.
CAD for NC es el módulo de preparación y análisis de la información CAD para el
control numérico, con CAD for NC los modelos de superficies, solidos o wireframe
3D se preparan la manufactura CAM.
2.5 axis milling es la solución para fresado en 2.5 ejes en placas que pueden tener
islas, cajas o pockets, con el maquinado de 2.5 axis milling asignas compensación
a cortadores para el desbaste para una operación más eficiente.
El programa 3+2 axis milling de Cimatron E es la solución de fresado para
desbaste y acabado de piezas irregulares usando CAM en 3 ejes, sus algoritmos
cuidan la vida de herramientas y maquina CNC, 3+2 axis tiene la opción de re
maquinados donde se detecte material remanente y de maquinado basado en el
flujo de iso curvas.
5 axis milling for tooling es la aplicación de fresado en 5 ejes de Cimatron E para
herramental y moldes, por ejemplo cavidades y corazones en fundición, la
interface de programación y posicionamiento de 5 ejes es sencilla, de manera que
el operador pueda programar rápidamente en los diferentes ejes, simular y
verificar los recorridos de la herramienta, este módulo puede exportar a diferentes
postprocesadores.
5 axis for Discrete Parts Analysis es utilizado para maquinar en 5 ejes buscando
eficiencia y la optimización en recorridos de toolpaths, esta manera de maquinar
evalúa la mejor opción que asegurara alta calidad en acabado de piezas para la
industria automotriz y aeroespacial.
Analysis and Preview de Cimatron E, permite revisar la geometría y pre visualizar
el proceso de manufactura por control numérico visualmente, buscando hacer bien
la operación CNC a la primera vez.
Simulation and Verificaction la simulación de corte en diferentes ejes permite ver la
operación desde diferentes ángulos, esto asegura revisar y tomar decisiones a
tiempo sobre la operación CNC en cada máquina del taller o poder intercambiar de
maquina quedando tranquilo de que no habrá colisiones.
HighSpeed Machining, Cimatron E puede optimizar sus recorridos de herramienta
y parámetros para alta velocidad (HSM) en desbaste y acabado, manteniendo el
husillo siempre en condiciones usando altos índices de avance, minimizando
brincos ,previniendo cheques y adaptando el toolpath al entorno.
46
Micro Milling es el modulo para maquinado de piezas con grabados pequeños
utilizando herramientas de punta, la compañía tiene más de 20 años en este
sector y ha elaborado algoritmos muy útiles en este tipo de operación con
tolerancias cerradas y bueno acabados.
WireEDM, está diseñado para reducir el tiempo de programación y mejorar el
acabado en máquinas de electroerosión por hilo en 2 y 4 ejes, WireEDM es
compatible con las principales marcas de máquinas electroerosionadoras.
Otros módulos que se incluyen son
o
o
o
o
o
PostProceso
Automatización de la programación
Traducción de datos
Shoeexpress
Reverse Engineerging
Ilustración 20 Diseño de moldes en CimatronE
2.2.4 hyperMILL
Ilustración 21 Logo de hyperMILL
47
hyperMILL® (véase ilustración 21) es un programa de manufactura asistida por
computadora (CAM) de alto desempeño que enlista funciones de fresado desde
2.5 ejes avanzados con un motor robusto de reconocimiento de rasgos hasta el
maquinado simultáneo de 5 ejes, pasando por estrategias especiales para moldes
de superficies complejas, profundas, con alto grado de colisión, paramétricos
(moldes de llantas) e incluso turbo aplicaciones. El proceso de Mill-Turn o centros
de maquinado que cuentan con funciones de torno también es soportado. Cuenta
con una base de datos tecnológica versátil y flexible con cálculos de avance,
velocidades, herramientas, herramentales y estrategias de corte que ayudan a
automatizar el proceso de maquinado.
hyperCAD S® complementa a hyperMILL® siendo el programa CAD como debe
ser para la Industria Manufacturera. Es decir creamos un software más sencillo
cuya curva de aprendizaje es muy fácil y rápida. En pocas palabras es un CAD
para CAM. Asimismo, traduce diferentes tipos de archivos y extensiones como lo
son STEP, IGES, PARASOLID, etc.
hyperMILL® para Inventor: Una solución de Manufactura Asistida CAM certificada
que funciona en el ambiente de Autodesk Inventor.
hyperMILL® para SolidWorks: Solución certificada como "SolidWorks Gold
Partner" para la Tecnología CAM, por lo que el programador de CNC puede usar
al 100% la geometría creada por el diseñador en SolidWorks y maquinarla.
hyperMAXX® Es un camino de herramienta que permite cortar más rápido y
profundo que con las estrategias típicas y al mismo tiempo evitar cambios
direccionales afilados y controlar la cantidad de material a remover en los
desbastes.
hyperMILL® Shop Viewer es hyperMILL® para el operador en piso, en el cual se
pueden visualizar las estrategias programadas (véase ilustración 22).
Postprocesadores: Robustas opciones para la personalización y generación de
código G.
Servicios de Ingeniería hyperMILL®: Generación y personalización de maquinaria
virtual para su simulación en el ambiente CAM.
hyperMILL®, se utiliza en el sector automotriz, llantero, fabricación de moldes,
herramentales, herramientas, en la construcción de máquinas, en la Ingeniería
Médica, en la Industria Aeroespacial y en la Industria relojera y joyería.
48
Ilustración 22 hyperMILL Shop Viewer
HyperMILL
es
desarrollado
http://www.openmind-tech.com/
por
Open
Mind
Technologies
AG:
Donde comprar hyperMILL en México:
Eden Molina Meza
Technical Sales Manager - México
OPEN MIND Technologies USA, Inc.
Teléfono: +52 (55) 6676 4998
2.2.5 PowerMILL
Ilustración 23 Logo Delcam PowerMill
PowerMill es un software CAM especializado para la fabricación de formas
complejas típicamente encontradas en la industria aeroespacial, automotriz,
dispositivos médicos, e industrias fabricantes de herramental.
49
La característica clave de este programa de maquinado, está en el amplio rango
de estrategias de corte de alta eficiencia por ejemplo en desbaste, acabados,
técnicas de maquinado en 5 ejes, la excepcional rapidez en el cálculo matemático
interno y en el poder de las herramientas de edición para asegurar optimizar el
performance de la máquina herramienta. PowerMill puede importar modelos en
formatos estándar desde cualquier sistema CAD como IGES, VDA, STL, entre
otros y también de sus propios productos PowerShape.
En PowerMill la ventaja principal en el maquinado 5º eje, una habilidad que tiene
el software para el ahorro de tiempo en el maquinado de formas complejas y en
una sola preparación de máquina. En PowerMill se encuentran dos formas de
maquinado 5º eje: Maquinado Posicional y Maquinado continuo o simultáneo 5º
eje.
Maquinado Posicional 5º eje. Este tipo de maquinado ha estado habilitado por
largo tiempo, y consiste en trabajar con el cabezal orientado en una serie de
posiciones y maquinados llevados a cabo como un conjunto de operaciones
discretas, esta estrategia trae los siguientes beneficios:
• Ideal para maquinados profundos tanto para machos como cavidades.
• Puede hacer uso de herramientas cortas con precisión y buena calidad en el
acabado superficial.
• Permite el maquinado de zonas ocultas o undercuts.
• Beneficios de tiempo a través del uso de solo una preparación o set-up.
Maquinado continuo o simultáneo 5º eje. Este tipo de maquinado, permite al
usuario crear rutas de maquinado simultaneas en 5º eje a través de superficies
complejas, sólidos y modelos triangulados (mesh). Las rutas de maquinado que se
generan están totalmente revisadas para evitar gouges, y son soportadas en toda
la amplia variedad de estrategias de maquinado y en todas las herramientas que
tiene PowerMill. El Maquinado continuo o simultáneo 5º eje, proporciona los
siguientes beneficios:
• Ideal para el perfilado de partes.
• Para maquinados profundos de esquinas y cavidades.
50
• El uso de herramientas cortas incrementan la precisión y la calidad en el
acabado superficial.
• Permite el maquinado con el flanco o parte baja de la herramienta.
• Puede ser usada en un amplio rango de tipos de herramienta.
• Protección completa de Gouges.
• Puede ser usada con modelos en formato STL.
Maquinado de Alta Velocidad con PowerMill (HSM).
PowerMill ofrece la única manera para eficientar las entradas para el desbaste de
ciertas áreas. Los requerimientos principales de estas estrategias de maquinado
están para mantener la carga sobre la herramienta tanto como sea posible y
minimizar cualquier cambio repentino en la dirección del corte. A continuación se
mencionan algunas estrategias para el Maquinado de Alta Velocidad (HSM) en
PowerMill:
Maquinado Raceline.
Esta es la técnica de maquinado más novedosa, por la cual Delcam tiene una
patente. Con esta estrategia, las pasadas de desbaste son progresivamente
suavizadas de acuerdo a movimientos que vayan más allá de la forma principal.
Las rutas resultantes minimizan cualquier cambio repentino de dirección y permite
mayor rapidez en el maquinado, con menos desgaste de herramienta y menor
daño en la máquina de CNC.
Maquinado Trochoidal.
Esta estrategia evita el uso del diámetro completo de la herramienta cuando se
genera la ruta de maquinado que progresivamente removerá el material del block
en movimientos circulares. Esta nueva opción ajusta automáticamente la ruta de
maquinado para ser tanto eficiente como segura en el maquinado.
Maquinado Automático Trochoidal.
Esta es una nueva estrategia de desbaste que combina desbaste por medio de
offset con Maquinado Trochoidal. Esta estrategia evita automáticamente altas
51
cargas en la herramienta de corte cuando se usa la estrategia convencional de
offset, al cambiar a movimientos Trochoidal es, cuando la herramienta se
encuentra con grandes cantidades de material a remover. Usando esta forma de
remoción de material en esas áreas, reduce la carga sobre la herramienta de
forma consistente, permitiendo mantener en el proceso de corte una alta velocidad
de maquinado.
Desbaste de Restos.
Esta estrategia de restos removerá material dejado por una herramienta más
grande, permitiendo entrar en áreas en las cuales se requieren cortadores más
pequeños, y que reduzcan los tiempos de maquinado.
Acabados de Alta Velocidad.
PowerMill tiene muchas estrategias para maquinado de Alta Velocidad en las
cuales resulta una suavidad consistente en las condiciones de corte requerido
para asegurar una rápida remoción de material y excelente acabado superficial.
Tres ejemplos son Offset 3D, Acabados Z Constante y Acabado Z Constante
Optimizado.
• Z Constante. En esta estrategia de corte la herramienta se desplaza en niveles
en Z. Ahora se ha agregado la opción de espiral continuo.
• Acabado 3D Offset. Esta estrategia proporciona un excelente acabado
superficial, mantiene el paso de la herramienta constante en toda la forma del
modelo a maquinar.
• Acabado Z Constante Optimizado. Esta estrategia combina el acabado por 3D
Offset para áreas más planas, y el acabado en niveles en Z para pendientes, para
asegurar evitar cambios repentinos en el corte.
OPTIFEED de PowerMill.
Optifeed es un módulo de PowerMill de optimización para los rangos de avance en
las rutas de maquinado, el cual permite reducir tiempos de maquinado por encima
del 50%, e incrementa la productividad y mejora de tiempos de entrega dentro de
los procesos de fabricación. Otros beneficios que da Optifeed incluyen la
reducción en el desgaste, tanto de la herramienta de corte como de la máquina
CNC, además proporciona una mejora en el acabado superficial, y menos
necesidad de que el operador este en continua supervisión del proceso de corte.
FIXTURE de DELCAM
52
Es un software adaptivo para sistemas de sujeción que permite reducir los tiempos
de preparación o setup, y la participación del operador al maquinar piezas en piso
o producción. Delcam FIXTURE no requiere un modelo CAD para trabajar, éste
trabaja con trayectorias de palpado generadas previamente, puede ser desde un
software CMM o directamente de un control numérico NC.
El proceso de alineación con DELCAM FIXTURE es de la siguiente manera:
• Es necesario una ruta de sondeo que se debe localizar sobre la parte.
• Se localiza la zona de la parte en relación con los datos.
• Se alinea la parte o pieza; DELCAM FIXTURE muestra la alineación nominal y
nos genera un origen.
• La parte debe ser maquinada correctamente, alineada al material.
FEATURE CAM
FeatureCAM automatiza el maquinado y minimiza los tiempos de programación
para piezas en fresas, tornos y erosionadoras (EDM). Con este software se puede
dibujar o importar la parte de otros CAD, e identificar los componentes de la parte
tales como agujeros, cajas, etc., enseguida con un solo clic se generan los
códigos NC.
Con FeatureCAM automáticamente se seleccionan herramientas para corte, se
calculan velocidades y avances incluyendo pasos y profundidades de corte, se
determinan las operaciones de desbaste y acabado, se generan las rutas y el
código NC.
En FeatureCAM se incluye:
• Una red de base de datos compartida para herramientas, velocidades y avances
de corte.
• Librería de postprocesadores con 350+ posts, habilitado para crear arreglos.
• Optimización de rango de avance.
• Programación de aplicaciones de interface (API) para creación de macros.
53
• Herramientas para cotización de trabajos.
• Un paquete de simulación 3D integrado (véase ilustración 24).
Ilustración 24 Simulación de maquinado de piezas en PowerMill
PowerMill es desarrollado por: www.delcam.com
2.2.6 TEBIS CAM
Ilustración 25 Logo TebisCAM
TEBIS CAM (véase ilustración 25) el programa de cómputo para CADCAM para
uso en manufactura por control numérico, para fabricar piezas como moldes y
troqueles que incluye operaciones de corte o remoción de material como fresado,
torno, erosión, etc. Cuenta con diferentes módulos para diferentes operaciones de
manufactura 3D, también tiene interfaces para leer cualquier formato de otros
sistemas CAD. Tebis ha demostrado a través de este tiempo que es una solución
de alto nivel para maquinado en 3D y que ha conseguido su mayor penetración en
Europa.
54
Tebis cubre todo el proceso desde diseño de moldes y troqueles, procesamiento
de datos importados de otros sistemas, definición de blancos, programación y
simulación de maquinado CNC Tebis CAM funciona sobre los módulos de Tebis
básico y es posible agregar los módulos de manufactura CAM como a
continuación se describen.
Taladrado y fresado en 2.5D
Programación de operaciones de maquinado en fresas, totalmente automatizado y
con una base de datos inteligente, donde pueden programarse grupos o sets de
NC y rutinas para geometría planas como ajustes, pockets, superficies, taladros
de enfriamiento y agujeros profundos. El modulo cuenta alertas de colisiones y un
ambiente de automatización para tareas repetitivas.
3+2 Axis Roughing, módulo de desbaste en 3 ejes
En la aplicación de desbaste de fresado en Tebis, se define la geometría para
cortar y analiza sus espesores de pared para una mejor planeación del corte en
desbaste del moldes, blanco de troquel o la pieza en cuestión. Este módulo de
manufactura de corte en 3D incluye algoritmos inteligentes para contornear con un
correcto avance en las piezas, tiene el manejo de orientación de la herramienta
para poder llegar a áreas difíciles de atacar, es capaz de hacer los desbastes
manejando alta velocidad.
3 + 2 Axis Finishing, aplicación de Tebis para acabado en 3 Ejes
Aplicación de maquinados para cualquier complejidad de pieza, con comandos
para acabados finos CNC , con algoritmos de corte de calidad como perfilado en
Z, seguimiento de curvas isoparametricas, paralelo a curvas, y paralelo, las
librerías soportan toda clase y tipo de herramientas de corte desde endmills,
rimas, etc.
Remoción de Material sobrante en 3 y 2 Ejes
Estrategias adicionales de corte para remoción de material faltante y su re
maquinado, por ejemplo en filetes, secciones cóncavas y áreas inaccesibles,
incluye las estrategas del módulo de acabado.
3+2 Axis Tube Milling, Fresado de tubos en 3+2 Ejes
Única aplicación en su clase para fresado en tubos con estrategias de corte para
producir contornos helicoidales y siguiendo las líneas de flujo del tubo en desbaste
y acabados.
55
Tebis 5 axis simultaneous milling, Fresado simultáneo en 5 Ejes
Fresado simultáneo en 5 ejes para maquinado de superficies 3D en cavidades,
zonas convexas, curvas, superficies estilizadas, zonas con grabados. El modulo
toma en cuenta la relación del cabezal y la geometría para generar una
optimización de movimientos.
5 axis laser cutting, Corte CNC por láser en 5 Ejes
Módulo de corte para la planeación, fabricación de prototipos para curvas y formas
regulares de alta complejidad, por ejemplo, puedes hacer en directo la lámina de
una pieza automotriz para definición de primera pieza en forma y apariencia
planear posterior hacer la serie o fabricación final del set. El software puede
manipular de manera automática o manual el cabezal, también tiene un
administrador de trabajos de cnc y un checador de colisiones.
Corte por fresado en 5 ejes de materiales compuestos
Aplicación para manufactura que puede programarse off line y así planear la
estrategia de corte y movimiento de cabezales y herramientas en piezas de
materiales compuestos en diferentes maquinas
Erosión por hilo en 4 ejes
Software de corte por electroerosión de Tebis para piezas tipo insertos y
electrodos de 2 a 4 ejes que requieren mejor acabado, para definición de los
contornos 3D de corte, superficies y áreas a atacar, las áreas cónicas se ven
beneficiadas gracias a la optimización de cortes en una sola pasada. Este módulo
soporta una gran cantidad de controladores numéricos para la salida del código.
Interface CNC
Es la interface entre los toolpaths o los recorridos de herramienta y los post
procesadores que incluye con la maquina CNC. Las estaciones de trabajo de
cómputo que ofrece Tebis para el taller vienen con esta interface CNC y el NC
Viewer.
Tebis View
Aplicación de visualización de geometría CNC en 3D como una aplicación de
acceso rápido en el taller que incluye visualización de la simulación de los
toolpaths, anotaciones, análisis de superficies y maneo de múltiples vistas
56
Ilustración 26 Simulación de maquinado en TebisCAM
Desarrollado por: www.tebis.com
Conoce más:
Alejandro Arjona Knorr, Sales Manager Spain, Portugal & Latin America
Tebis AG
Celular: +34 607 766 005
Email: aarjona@tebis.es
2.2.7 WorkNC
Ilustración 27 Logo WorkNC 22 X64
WorkNC (véase ilustración 27) es un software para manufactura CAM para
fabricación de moldes, herramental, dados, troqueles etc. Genera rutinas de
mecanizado automáticas para centros de maquinado en fresado de 2, 2.5 y 3 ejes.
57
WorkNC incluye programación de piezas para alta velocidad (HSM) a través de
una interface simple, con operaciones de desbaste y acabado, optimización,
contorneo, mecanizado de curvas y de taladros. WorkNC proclama que no debes
ser experto en control numérico para empezar a manufacturar piezas.
WorkNC tiene detección inteligente de geometrías y zonas de maquinado a cuidar,
toolpaths o rutas de herramienta fluidas y progresivas especialmente pensadas
para el maquinado de alta velocidad HSM, control de colisiones, simulación de
maquinado, biblioteca de herramientas y documentación de taller. WorkNC se
asocia con WorkNC CAD para las herramientas de creación de modelos 3D de
herramental. WorkNC es un software de la compañía Sescoi.
Los módulos de WorkNC son:
WORKNC CADCAM el programa principal de maquinado CADCAM
WORK NC DENTAL programa para maquinado especializado de prótesis
dentales.
WORK NC CAD software para diseño de moldes, matrices y aditamentos.
WorkNC Wire EDM, para maquinado por corte de alambre
WorkNC Electrode, maquinado de electrodos de grafito, cobre y otros materiales.
WORK XPLORE 3D programa para visualizar y analizar modelos 3D creados en
WorkNC (véase ilustración 28).
WORK XPLORE ENTERPRISE solución de planificación de recursos ERP y
gestión del proyecto.
MYWORKPLAN solución de planificación ERP y gestión del proyecto para
pequeñas y medianas empresas.
58
Ilustración 28 Pieza 3D en WorkNC
WorkNC es desarrollado por SESCOI http://www.sescoi.com recién adquirido por
Vero Software
Donde comprar WorkNC en México: https://www.fhomex.com
59
3. Conocimientos básicos de Mastercam
El programa que ocuparemos durante este manual será Mastercam, el cual es un
programa CAD/CAM muy utilizado dentro de la industria, no por ser el mejor o el
más barato, sino que se considera el programa con la mejor relación costobeneficio haciéndolo el más popular.
Este manual no dará una completa inmersión en todas las herramientas ya que
este programa cuenta con funciones desde sencillas hasta muy complejas y de las
cuales se necesita capacitación profesional en este ámbito, en cuanto a la parte
de diseño muchos de los estudiantes ya han manejado la creación de dibujos en
computadora dentro de los primeros semestres de la carrera y les resultaran
familiares varias de las herramientas de dibujo, o por más sencillas, por esto solo
se manejaran aspectos muy básicos en cuanto a dibujar, además que estas
herramientas son muy intuitivas y no será difícil manejarlas, con respecto al
maquinado se realizaran operaciones básicas como cajeados, contorneados,
refrentados, etc. Se incluye el maquinado ocupando un cuarto eje rotatorio
paralelo al eje Y.
Para comenzar a trabajar con Mastercam se incluye una breve descripción de sus
cualidades.
3.1 Descripción generalizada de Mastercam
Mastercam es el programa CAD/CAM más popular para manufactura en máquinas
de control numérico y centros de maquinado CNC. El programa abarca la
programación de fresadoras, centros de maquinado, tornos, el módulo blade
expert para alabes, electro erosionadoras de corte por alambre, cortadoras por
láser, oxicorte, routers, y más.
Mastercam ofrece una gama de módulos para aplicaciones especiales, también
incluye módulos de modelado 3D con producción de dibujos 2D para la
preparación de la geometría 3D antes del CAM (véase ilustración 29).
Mastercam te permite leer un diseño CAD 3D y manufacturarlo con operaciones
para maquinas herramientas, entre ellas, torneado, fresado, taladros, corte por
alambre, electro erosión, etc. Para operaciones de diseño, el modulo es
Mastercam Design Tools. Particularmente en las operaciones de fresado se tienen
tres niveles.
60




MasterCam MillLevel1
MasterCam Mill Level2
MasterCam Mill Level3
MasterCam Mill Multiaxis
En operaciones CNC de piezas cilíndricas y de torno se tiene desde desbaste y
acabado, hasta ranurado y roscado, para operaciones de madera con router es
MasterCam Router, para la programación CAD/CAM de eletroerosionadoras de
corte por alambre el modulo es MasterCam Wire y para operaciones de grabados
3D para joyería y leyendas se tiene MasterCam Art y el MasterCam Blade Expert
para alabes en turbinas.
Mastercam también ofrece una solución de maquinado para SolidWorks llamada
MasterCam for SolidWorks que incluye mecanizado de alta velocidad (HSM)
Ilustración 29 Visualización de pieza en Mastercam
Hecho por: CNC Software Inc. en USA
Donde comprar Mastercam en México:
http://www.cadavshmeip.com/ en Monterrey
http://www.cimco.com.mx/Mastercam.html en México DF
61
3.2 Interfaz de Mastercam
Los datos que a continuación se muestran son recopilación del mismo programa
obtenidos desde el menú help y de los cuales se realizó una traducción, si se
tienen más dudas del programa y no se mencionan aquí se necesitara tener
conocimiento de inglés o la ayuda de un traductor para navegar por los contenidos
y leer las descripciones.
La interfaz de Mastercam consiste en varios elementos distintos (véase ilustración
30):
Ilustración 30 Partes de la interfaz de Mastercam
1. Barra de Menús
Contiene menús que te permitirán acceder a todas las características y
funciones de Mastercam. Haz clic o pasa sobre el menú elegido para
visualizar sus comandos. Algunos de estos comandos tienen imágenes
junto a ellos así que podrás asociar rápidamente el comando con la imagen.
2. Barras de herramientas
62
Las barras de herramientas consisten en agrupaciones de botones con
funciones relacionadas entre sí.
Por defecto, las barras de herramientas están colocadas bajo la barra de
menús. Pueden ser descolocadas arrastrándolas fuera del área donde se
encuentran o presionando doble clic sobre ellas. Puedes también
personalizarlas usando el cuadro de dialogo “Customize” al presionar el clic
derecho sobre la barra elegida.
3. Barras de Cinta
Usa las barras de cintas de Mastercam para crear o editar geometría.
Funcionan como los cuadros de dialogo pero asemejan a las barras de
herramientas. Las barras de cinta no pueden descolocarse o moverse.
Nótese que si no tienes una función activa que use una barra de cinta, la
barra de cinta en blanco estará por defecto.
4. Autocursor
Usa la barra del autocursor para introducir manualmente coordenadas en X,
Y o Z o para detectar y seguir puntos mientras mueves el cursor sobre
geometrías in la ventana de gráficos. El autocursor se vuelve activo cada
vez que Mastercam pide que selecciones una posición en la pantalla de
gráficos.
5. Selección general
Para la mayoría de la funciones de Mastercam, usa esta barra de cinta para
seleccionar entidades en la ventana de gráficos. La selección general está
activa en cualquier momento que uno no se encuentre ya en una función
como Sketcher, Analize o View Manipulation. También está activa durante
funciones que te pidan seleccionar entidades, como en las funciones de
creación de rutas de herramienta.
6. Barras laterales
Son las áreas verticales vistas a la izquierda y derecha de la pantalla.
Las barras laterales muestran el MRU (Most Recently Used) que son una
barra de funciones últimamente usadas, en la derecha de la pantalla
identificada en los archivos de propiedades de página en la configuración
de Mastercam.
63
7. Administradores
Administrador de trayectorias
Listas de los grupos de trayectorias y tipo de máquina para el archivo
actual. Usa el administrador trayectorias para generar, acomodar, editar,
regenerar, verificar y procesar cualquier operación, Incluye trayectorias
asociativas y no asociativas.
Administrador de solidos
Lista cada solido en el archivo actual así como su registro de operaciones y
sus trayectorias asociadas. Usa el administrador de sólidos para editar
sólidos y sus operaciones.
Administrador de arte
El administrador de arte es una localización central donde tú puedes
administrar los elementos del modelo actual de arte. Sí tienes instalado Art,
la pestaña del administrador de arte está localizada entre las pestañas del
administrador de trayectorias y el administrador de sólidos.
8. Ventana de gráficos
La ventana de gráficos es el espacio de trabajo en donde puedes ver, crear
y modificar tus partes. La ventana de gráficos también muestra información
acerca del sistema de medición actual (pulgadas o milímetros), las vistas y
planos en los cuales estas trabajando (Gview, Cview, Tplane, WCS), y los
ejes de coordenadas de la vista o plano actual.
9. Barra MRU (Recientemente usadas)
Usa la barra MRU para acceder rápidamente a funciones de Mastercam
que usas muy seguido. La barra MRU está colocada verticalmente a la
derecha de tu ventana de gráficos por defecto.
Nota: Los botones en la barra MRU se actualizan automáticamente así
como usas funciones en Mastercam, así que cambia continuamente.
Usa las pagina de propiedades de archivo en el dialogo de la configuración
de sistema para configurar el máximo número de botones que pueden ser
mostrados en la barra MRU.
10. Barra de estado.
64
La barra de estado está localizada en la parte inferior de la ventana de
Mastercam. Provee acceso rápido a funciones que te permiten modificar
atributos, niveles, grupos y orientación (vistas y planos) de geometrías y
trayectorias en la ventana de gráficos.
Nota: La mayoría de estos elementos de la interfaz son personalizables. Ten en
mente que la posición y descripción provista aquí son referentes a las
configuraciones por defecto.
3.3 Botones comunes de Mastercam
Help. Abre el sistema de ayuda Mastercam al tema
específico para el cuadro de diálogo activo o barra de cinta.
OK. Corrige la entidad en vivo (cuando aplica) y cierra el
cuadro de dialogo o la barra de cinta.
Apply. Lleva a cabo la tarea actual con los ajustes
seleccionados. Por ejemplo. Si se crea una línea de 2
puntos finales, eligiendo el botón Apply fija la línea con los
puntos finales seleccionados, la longitud, posición y estilo. Al
pulsar la tecla [Enter] desempeña la misma función.
Nota: Cuando se utiliza el botón Apply, el cuadro de diálogo
o la barra de cinta no se cierra y la función permanece
activa hasta que se cierre con el botón OK.
Cancel. Cierra el cuadro de diálogo y cancela cualquier
tarea en curso. Al pulsar la tecla Esc realiza la misma
función.
Nota: No disponible en cualquier barra de cinta y algunos
cuadros de diálogo.
Save. Guarda la configuración actual. En los cuadros de
diálogo, se utiliza muchas veces este botón para guardar la
configuración en un archivo personalizado como un archivo
de biblioteca de herramientas o archivo de configuración.
Open. Abre un archivo existente. En los cuadros de diálogo,
65
muchas veces este botón se utiliza para abrir archivos
guardados anteriormente como bibliotecas de herramientas,
archivos por lotes, opciones de clasificación, etc.
Browse. Le permite navegar a una carpeta para establecer
una ruta o en un archivo que se puede seleccionar.
Select. Cierra el cuadro de diálogo o la barra de cinta y le
permite seleccionar algo de la ventana de gráficos, tales
como una posición o entidad. Por lo general, se le pedirá
cual elemento seleccionar. Cuando haya terminado, el
cuadro de dialogo o la barra de cinta se activa de nuevo. A
veces se utiliza este botón para abrir un cuadro de diálogo
secundario o barra de cinta en la que puede seleccionar las
opciones para definir más ajustes.
Expand. Expande el cuadro de diálogo para mostrar
opciones adicionales.
Contract. Contrae el cuadro de diálogo para ocultar las
opciones adicionales.
Position. Le permite establecer uno o más valores de los
parámetros al seleccionar una entidad o ubicación en la
ventana gráfica. Por lo general, estos valores se pueden
introducir escribiendo un valor diferente en un campo.
En algunos casos, este botón le permite editar la posición (s)
de una entidad en directo en la ventana gráfica, a veces
como una alternativa a ingresar valores de coordenadas.
En otras ocasiones, se abre un cuadro de diálogo
secundario o barra de cinta en la que puede seleccionar más
opciones.
Configuration, Options o Customize. Abre un cuadro de
diálogo en el que puede configurar, seleccionar entre las
opciones, o personalizar la funcionalidad actual o cuadro de
diálogo.
66
3.4 Barra de estado de Mastercam
La barra de estado se encuentra en la parte inferior de la ventana de Mastercam.
El lado izquierdo muestra información sobre los planos actuales. El lado derecho
proporciona acceso rápido a las funciones que le permiten modificar atributos,
niveles, grupos y orientación (vistas y planos) de la geometría y las trayectorias de
herramientas en la ventana gráfica.
Status bar help: Abre la barra de estado tema de ayuda
Mastercam.
Groups: Abre el cuadro de diálogo Administrador de
Grupos donde puede seleccionar, crear o modificar los
grupos de entidades.
Line width: Muestra y define el atributo de ancho de línea
del sistema.
Line style: Muestra y define el atributo de estilo de línea del
sistema.
Point style: Muestra y define el atributo de estilo de punto
del sistema.
Attributes: Atributos: Le permite utilizar el cuadro de
diálogo Atributos para configurar el color del sistema, nivel,
puntos, estilos de línea y el ancho de línea. También puede
establecer la densidad de superficie y acceder al
administrador de atributos de entidades.
Nota: El color de fondo del botón Atributos cambia a rojo
cuando el administrador de atributos de entidades está
activo. Una información sobre herramientas muestra la
configuración cuando se pasa el mouse sobre el botón para
que usted no tenga que abrir el administrador de atributos
de entidades para verlos.
Level: Muestra y establece el nivel principal que desea
trabajar en la ventana gráfica.
Surface Color: Muestra y define el color del sistema de
superficies.
67
Solid Color: Muestra y establece el color de sistema para
sólidos.
Wireframe Color: Muestra y establece el color del sistema
de Wireframe.
Z Depth: Muestra y establece el valor de la profundidad Z
de la geometría y las trayectorias que se cree.
Planes (Tplane/Cplane): Abre el menú de la barra de
estado de planos. Utilice estas funciones para cambiar la
herramienta actual y los planos de construcción. Usuarios
de torno también pueden seleccionar un radio o diámetro
Cplane para trabajar en radios o coordenadas de diámetros.
Work Coordinate System (WCS): Abre el menú de la barra
de estado de WCS. Utilice estas funciones para definir un
nuevo WCS. Usted puede elegir entre una lista de planos
estándar, especifique las coordenadas de origen.
Graphics view (Gview): Abre el menú de la barra de
estado Gview. Utilice estas funciones para cambiar el Gview
actual.
3D / 2D construction: Alterna entre los modos de
construcción en 2D y 3D. En el modo 2D, toda la geometría
se crea en paralelo al plano de construcción actual en la
profundidad del sistema Z actual. En el modo 3D, se puede
trabajar libremente en varias profundidades Z, sin
restricciones por la profundidad del sistema actual y la
configuración del plano. En el modo 3D, utiliza AutoCursor
para seleccionar una posición o de lo contrario especifica el
X, Y, Z para los valores de la entidad.
Status bar indicator: Muestra la WCS actual y la
información T/CPlane. Al cambiar sus WCS, Tplane o
Cplane, la pantalla se actualizará en consecuencia.
68
3.5 Administrador de trayectorias
El administrador de trayectorias (véase ilustración 31) es una ubicación central
donde puede administrar todos los elementos de la tarea actual. Se encuentra en
el lado izquierdo de la ventana de Mastercam junto con el administrador de sólidos
y, si está instalado, el administrador de arte.
Ilustración 31 Administrador de trayectorias de Mastercam
La imagen anterior muestra cómo el grupo de la máquina (Machine Group 1) y
grupos de trayectorias como subcarpetas aparecen en el Administrador de
trayectorias.
Una vez que haya generado trayectorias para la pieza, la mayor parte de la
actividad en Mastercam se lleva a cabo en el Administrador de trayectorias. Una
operación de trayectoria se crea automáticamente cada vez que se crea una
trayectoria. Las trayectorias no se pueden crear hasta que identifique las
propiedades de la máquina, ya sea seleccionando o creando un grupo de
máquinas.
Nota:

Puede acoplar, desacoplar, cambiar el tamaño, y cerrar el Administrador de
trayectorias.
69
3.6 Grupos de maquinas
Los grupos de máquinas se crean automáticamente cuando se selecciona una
máquina en el menú de tipo de máquina (véase lustración 32). Mastercam muestra
grupos de máquinas en el Administrador de trayectorias:
Ilustración 32 Como insertar una maquina en Mastercam
Use grupos de máquinas para completar trabajos en una máquina específica.
Estos contienen:





Trayectorias y otras operaciones
Instrumentos
Modelos precargados y selección de materiales para trabajar
Centrados a trayectorias de herramientas por defecto, tu post-procesador y
bibliotecas de operaciones
Configuración de información de trabajo, como numeración de herramientas
y programas
Propiedades de grupo de la máquina
Los grupos de máquinas tienen tres conjuntos de propiedades. Cada uno de ellos
aparece en una pestaña independiente en el cuadro de diálogo de propiedades del
grupo de la máquina. Para ver cualquiera de ellos, haga clic en el icono apropiado
bajo propiedades en el administrador de trayectorias.

Utilice la pestaña archivos para ver y cambiar el archivo por defecto,
biblioteca de operaciones y la biblioteca de herramientas que se utilizan en
las operaciones en el grupo de máquinas.
70


Use la pestaña de configuración de herramientas para controlar la
numeración del archivo NC, numeración de herramientas, avances y
velocidades por defecto, y la selección de materiales.
Utilice la pestaña de configuración de material para crear un modelo de
material donde trabajar o seleccionar un archivo que contenga uno. Para
Mastercam Torno, también puede utilizar esta ficha para definir mandriles,
contrapuntos y lunetas.
3.7 Elementos de Mastercam que facilitan el dibujado
En Mastercam tenemos múltiples herramientas y de las cuales muy pocas en
realidad sabemos cómo funcionan, el programa ofrece ciertas particularidades que
nos ayudan a poder comprender como trabajan y prácticamente llevarnos de la
mano en casi todas las funciones que posee Mastercam, aunque todas estén en
inglés, es un inglés muy básico y siempre que alguna palabra no entendamos
recomiendo buscarla en un traductor para comprender bien lo que se nos pide.
A continuación les daré una reseña que algunos de estos elementos de ayuda.
3.7.1 Prompts (Avisos)
Cuando se utiliza una función que requiere una entrada como la selección de una
entidad, un punto o una cadena, Mastercam ofrece unas breves instrucciones en
la forma de un aviso (ejemplo se muestra a continuación):
Puede trasladar estas "ventanas" de aviso arrastrándolos y soltándolos en
cualquier lugar. La ventana de aviso aparece siempre en la última posición en la
que lo colocó, por ejemplo, si arrastra la ventana de aviso de la ventana de
gráficos hacia el área de barra de herramientas, cada vez Mastercam pida una
entrada, la ventana del aviso aparecerá exactamente sobre esa área de tu
pantalla.
Haga clic derecho en el aviso para personalizar su apariencia, su tamaño de
fuente, color del texto y color de fondo.
71
En el menú del botón derecho del aviso, elige entre las siguientes opciones para
cambiar el tamaño de fuente del mensaje:
Elija el color del texto o el color de fondo del menú del botón derecho del aviso
para cambiar el color del texto del aviso o su fondo. Seleccione un nuevo color en
el cuadro de diálogo Colores.
Notas:


Debido a que la ventana del aviso esconde cualquier cosa debajo de ella,
puede que no desee moverlo sobre una barra de herramientas, la barra de
estado, la información que aparece en el administrador de trayectorias, o
cualquier área de la barra lateral.
La ventana de aviso no es acoplable como una barra de herramientas.
3.7.2 Menús de clic derecho
Mastercam ofrece una serie de menús contextuales. Por ejemplo, en la pestaña
Administrador de trayectorias, haga clic para acceder a una amplia lista de
funciones y submenús para trabajar con grupos de máquinas, grupos de
trayectorias, trayectorias, operaciones, hojas de configuración y más. En los
cuadros de dialogo y pestañas de parámetros de trayectoria, haga clic derecho
para elegir entre una serie de funciones relacionadas con herramientas,
bibliotecas de herramientas y parámetros de trayectoria para la operación de la
trayectoria seleccionada.
Dos tipos especiales de menús contextuales incluyen el menú personalizado del
botón derecho del ratón (configurar este menú en el cuadro de diálogo Customize
para un acceso rápido a tus funciones favoritas cuando se trabaja en la ventana
gráfica), y el menú de acceso directo de entrada de datos, disponible en muchas
barras de cinta numéricas y campos del cuadro de diálogo.
Estos son algunos lugares donde puedes encontrar estos menús:

Administrador de niveles
72












Pestaña del administrador de trayectorias
Pestaña del administrador de sólidos
Pestaña del administrador de arte
Administrador de vistas
Administrador de definición de maquina
Pestaña de parámetros de herramienta
Administrador de herramientas
Administrador de puntos para taladro (Mill/Router)
Lista de materiales
Pestaña de parámetros de trayectoria (Torno)
Pestaña de parámetros de herramienta (Mill/Router)
Administrador de cadena
Nota: Los menús contextuales son comunes a muchas funciones de Mastercam;
en caso de dudar si existe, haga clic derecho para ver si hay alguno disponible.
3.7.3 Información sobre herramientas de Mastercam
Para ayudarlo a reconocer elementos de la interfaz, Mastercam ha proporcionado
información sobre herramientas que ayudan a recordarle la función de cada
elemento de la interfaz, tales como barras de cinta, barras de herramientas,
cuadros de diálogo y los paneles de función. Una información sobre herramientas
es una pequeña ventana emergente con texto, posiblemente acompañado de
gráficos, que describe la función relacionada con el elemento de la interfaz (véase
ilustración 33). Para mostrar la información sobre herramientas, mantenga el
cursor sobre un botón / campo activo en la interfaz.
Ilustración 33 Ejemplo de información sobre herramientas
Notas:

La información sobre herramientas puede no mostrarse para todos los
elementos de la interfaz.
73

La información sobre herramientas sólo permanecerá en la pantalla durante
unos segundos mientras se pasa el cursor sobre el elemento de la interfaz.
3.7.4 Calculadora integrada de Mastercam
Los campos que tienen valores numéricos tienen una calculadora incorporada que
permiten introducir fórmulas simples directamente en el campo. Por ejemplo,
escriba 9/32 en un campo, y Mastercam muestra el valor de 0,28125. Con la
calculadora, puede:






Utilizar un conjunto completo de operadores aritméticos
Utilizar paréntesis para crear expresiones más complejas
Introducir fórmulas utilizando notación algebraica
Especificar las unidades de medida, tales como grados o pies
Ocupar funciones matemáticas
Especificar diámetros del círculos y arcos
Símbolos de unidades
Tabla 3 Símbolos de unidades en Mastercam
Notas:


Coloque siempre el símbolo de la unidad después del número (por ejemplo,
45mm).
Uno o más espacios entre el número y el símbolo de la unidad son
opcionales. Por ejemplo, estos dos valores son aceptables: 25in, 25 in.
74



Si un valor no tiene símbolo de la unidad, Mastercam utiliza las unidades
por defecto actuales (pulgadas o milímetros, fijados en la página de entrada
/ salida del cuadro de diálogo de la configuración del sistema).
Utilice paréntesis o símbolos de las unidades adicionales para aclarar los
valores ambiguos. Por ejemplo, supongamos que Mastercam se establece
en milímetros. Si desea dividir 3mm por 4cm, la entrada 3/4cm es
incorrecta. (Se evaluó como 3/4 de un cm.) En cambio, escribir la expresión
como 3mm/4cm o 3/(4 cm).
Para convertir una expresión entera a un tipo de unidad, multiplicar la
expresión de la unidad deseada. Por ejemplo, para convertir la expresión
(22/7)*2,5^2 a centímetros, escriba ((22/7)*2,5^2)*1cm. (Tenga en cuenta
los paréntesis alrededor de la expresión original).
Operadores Aritméticos
Tabla 4 Operadores aritméticos en Mastercam
Constantes
Tabla 5 Constantes en Mastercam
75
Nota:

Las constantes son indiferentes a mayúsculas y minúsculas. Por ejemplo,
las entradas #pi, #Pi, y #PI son equivalentes.
Funciones matemática
Tabla 6 Funciones matemáticas utilizadas en Mastercam
Nota:

Todas las funciones trigonométricas asumen ángulos en grados.
Diámetros de círculos y arcos
Especifique diámetros de forma rápida y sin consultar a las cartas de perforación
impresas. Escriba [#] y un numero de perforación desde 1 hasta 97, o escriba [#] y
76
una letra de perforación de A hasta Z en un campo calculable para ingresar
automáticamente el diámetro correcto.
En configuraciones métricas, Mastercam convierte automáticamente diámetros de
perforaciones en pulgadas a sus equivalentes métricos.
Notas:







Unidades por defecto a las unidades actuales del sistema (pulgadas o
milímetros), pero puede ser anulado en una base de valor por valor
mediante el uso de símbolos de las unidades.
Puede utilizar expresiones matemáticas en ambos campos enteros y de
punto flotante. Sin embargo, si usted está en un campo entero, Mastercam
descarta la parte decimal del resultado.
Dondequiera Mastercam acepta números reales y fórmulas, puede
introducir un valor de ángulo en grados / minutos / segundos o
gradianes/radianes.
En lugar de entrar en Pi como 3.14159265, sólo tienes que escribir #pi.
Mastercam calcula el valor resultante a los límites de decimales del campo.
En el modo FastPoint, el campo de entrada acepta números, fracciones,
valores decimales, e incluso fórmulas. Por ejemplo, para entrar en una
posición punto de X6, Y3, Z0.5, podría escribir X (2*3) Y (5-2) Z (1/2).
La calculadora trata a un espacio entre los valores como un operador de
suma (+). Por ejemplo, con Mastercam ajustado a pulgadas, la entrada 5 8
3/4 evalúa a 13.75 pulgadas. Como otro ejemplo, aun suponiendo
pulgadas, la entrada 1m 5cm 4 se evalúa como 45.338583 pulgadas.
De forma predeterminada, los campos en los que la calculadora está activa
tienen un fondo amarillo. Usted puede cambiar este color en la página
Colores del cuadro de diálogo de configuración del sistema.
4. Actividades utilizando Mastercam
Dentro de este capítulo daré a conocer paso a paso como realizar operaciones
tanto CAD como CAM utilizando el programa de Mastercam en específico la
versión X8 aunque actualmente ya se encuentra a la venta la versión X9.
Ocuparemos las herramientas más sencillas del programa para poder dar la
entrada al programa y operaciones básicas de maquinado.
Antes de empezar abra que definir ciertas herramientas a ocupar:
77
4.1 Sketcher
Sketcher es el conjunto de funciones de Mastercam que crean geometría básica
de forma dinámica, es decir, moviendo el ratón y haciendo clic en la ventana
gráfica. La geometría básicas incluyen puntos, líneas, arcos, líneas curvas, filetes,
chaflanes y primitivas. No incluye funciones tales como el dibujado, transformar, o
modificar.
Toda la geometría básica puede ser creada a través de la barra de herramientas
de Sketcher (véase ilustración 34).
Ilustración 34 Sketcher en Mastercam
Para dibujar una entidad, elige el tipo de entidad apropiada de la barra de
herramientas sketcher, establecer opciones de la barra de cinta o el cuadro de
dialogo, y dibuja la entidad en la ventana gráfica. En muchos tipos de geometría,
también puede utilizar la funcionalidad AutoCursor para crear y editar entidades lo
cual recomiendo enormemente ya que podemos darle las medidas exactas del
dibujo que queremos ocupando coordenadas.
4.2 Crear un modelo sólido
A través de unos sencillos pasos, usted puede crear y maquinar un modelo sólido
en Mastercam. Los pasos listados abajo te dan una visión general del proceso de
modelado de sólidos en Mastercam. Puedes adaptar estos pasos para crear tu
propio modelo sólido.
Paso 1 – Crea una operación base
Un sólido está definido por una o más operaciones. La primera operación, llamada
operación base, crea el sólido. Una operación base está siempre enlistada como
la primera operación bajo el sólido en el administrador de sólidos. No puede ser
movida o borrada desde la lista de operación. Puedes crear una operación base
tomando alguna de las siguientes acciones:

Define un sólido mediante extrusión, girando, barriendo o uniendo cadenas
de curvas.
78


Definir un sólido utilizando formas primitivas (predefinidos), como un
cilindro, cono, bloque, esfera, o dona.
Importar un sólido desde otra aplicación (Parasolid, SAT, SolidWorks, Solid
Edge, CATIA, Pro / ENGINEER, STEP, y otros).
Paso 2 – Crea operaciones adicionales
Una vez que se ha creado la operación base, puede realizar las operaciones
siguientes para modificar el sólido, incluyendo:








Retire material al hacer uno o más cortes en un sólido.
Añada material mediante la creación de uno o más prominencias en un
sólido.
Suavice bordes del sólido mediante la adición de un radio (filete).
Realice un bisel (chaflán) en los bordes del sólido.
Ahueca (shell) sólidos y, opcionalmente, corta agujeros de entrada.
Realizar funciones Booleanas: añadir sólidos juntos, eliminar los sólidos
unos de otros, encontrar regiones sólidas comunes.
Dibuja caras sólidas.
Recorta sólidos a un plano o superficie.
Paso 3 – Administra las operaciones de solidos
El Administrador de Sólidos enlista las operaciones que se realizaron para definir
cada sólido en el archivo actual. Puede comprobar la ubicación de una operación
en el modelo, editar componentes de una operación (geometría y parámetros),
checa un modelo sólido en varios puntos de su desarrollo, y regenerar todos o
algunos sólidos.
Paso 4 – Administra el sólido
Puede utilizar Mastercam para crear trayectorias directamente en la geometría
sólida mediante la elección de una máquina en el menú de tipo de máquina. A
continuación, utilice las funciones en el menú de trayectorias para crear las
trayectorias necesarias.
4.3 Actividades de dibujo y maquinado
Ya que hemos conocido ciertas partes del programa procedemos a dibujar y
maquinar.
79
Abrimos el programa Mastercam y nos encontraremos con la interfaz y
configuraciones por defecto, como primer consejo recomiendo enormemente
configurar la cuadricula (Grid) del programa para hacerla visible y/o activa
entrando en Configuration dentro del menú SETTINGS (véase ilustración 35).
Ilustración 35 Menú Settings en Mastercam
Se abrirá la página de configuración de Mastercam, ubicamos el menú Screen y
seleccionamos Grid Settings (véase ilustración 36) aquí encontraremos algunas
opciones como:
Ilustración 36 "Grid Settings" en Mastercam
Active Grid que vuelve los puntos de la cuadricula en puntos de referencia
cuando ejecutamos algún comando de dibujo, la tildamos.
Visible Grid que nos ayudara a ver la cuadricula así como los ejes en nuestra
ventana gráfica, la tildamos.
80
Podemos elegir el tamaño de la cuadricula, su origen y la distancia entre puntos,
entre las opciones Near y Always, seleccionamos Near ya que así solo si
estamos sobre el punto de la cuadricula lo tomara como referencia, ocupamos una
distancia entre puntos de 5.0 y un tamaño de 1000.0 y oprimimos OK.
Nuestra ventana quedara de la siguiente forma (véase ilustración 37):
Ilustración 37 Ventana de trabajo de Mastercam
Ahora seleccionamos el menú MACHINE TYPE, buscamos la opción de Mill y
damos clic en Manage List. Se abrirá la siguiente ventana (véase ilustración 38):
Ilustración 38 Listas de máquinas en Mastercam
Seleccionamos la opción de MILL 4 – AXIS VMC MM.MMD-8, pulsamos Add y
oprimimos OK.
Repetimos el paso anterior a este último pero ahora en vez de elegir Manage List
seleccionamos la máquina que acabamos de añadir. Se abrirá un nuevo grupo de
81
maquina con su respectico grupo de trayectorias, abrimos la lista de propiedades
del grupo de máquina y seleccionamos Stock setup (véase ilustración 39).
Ilustración 39 Propiedades del grupo de máquina
Dentro de la ventana que se abrirá
podremos configurar el material sobre el
que maquinaremos y las diferentes
configuraciones que conlleva, como en
que plano colocarlo, la forma que tendrá,
sus dimensiones así como de qué manera
se visualizara dentro del programa, a
partir de qué punto de colocará y las
coordenadas de dicho punto. Ocuparemos
las opciones y dimensiones marcadas
(véase ilustración 40).
Ilustración 40 Stock setup en Mastercam
Presionamos clic derecho sobre la ventana
gráfica
seleccionamos
Isometric,
y
podremos visualizar nuestro material de
trabajo y como está colocado dentro de la
ventana gráfica de Mastercam (véase
ilustración 41).
Ilustración 41 Vista del stock
82
Ahora damos clic derecho y elegimos Top(WCS) para ver la parte superior del
material la cual ha quedado justo en el plano XY, procederemos a dibujar sobre
esta cara 4 círculos con la herramienta Create Circle Center Point del Sketcher
con centros en (50,50), (50,100), (100,50) y (100,100) respectivamente, debido a
que pusimos un grid activo y que todos los puntos son múltiplos de 5 podremos
seleccionar el punto donde se localizan cada coordenada o en su defecto usar el
AutoCursor y colocar uno a uno cada circulo, al colocar el punto del centro se
abrirá una barra de cinta que nos permitirá cambiar de lugar el punto del centro,
cambiar el punto para el radio, así como definir el valor de radio o diámetro
escribiendo la cantidad en los respectivos campos, o que si deseamos que sea
tangente a alguna línea.
Ahora colocamos 4 puntos utilizando el botón Create Point Position del sketcher
en las coordenadas (150,50), (150,100), (200,50) y (200,100)
Nuestro dibujo deberá haber quedado así (véase ilustración 42):
Ilustración 42 Circulos y puntos de la actividad
Procederemos a realizar algunas actividades de maquinado
ocupando los elementos en nuestro dibujo. Vamos al menú
TOOLPATHS donde se encuentran las operaciones CAM y
seleccionamos Contour, aparecerá una ventana como la de la
derecha:
En esta ventana podremos elegir ente un wireframe (figura
delineada) o un sólido, un objeto en el C-plane o uno 3D, y
escoger que en qué tipo de elemento haremos el contorno,
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como pueden ser cadenas, puntos, ventanas, áreas, vectores, etc.
Podemos observar que también se cuentan con otras opciones las cuales sirven
para personalizar el modo de selección o cadenas a trabajar, pero son funciones
que por ahora no utilizaremos. Elegiremos chain y seleccionaremos el círculo de la
esquina superior izquierda y daremos OK.
Se desplegara la siguiente ventana con bastantes apartados pero de los cuales
solo utilizaremos algunos (véase ilustración 43):
Ilustración 43 Ventana de contornos
La opción de contorno está marcada por defecto, seleccionamos de la casilla de la
izquierda el apartado Tool (véase ilustración 44):
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Ilustración 44 Apartado de herramientas
Aquí hay dos herramientas a escoger y parámetros que configurar, como las
velocidades de avance y velocidad del spindle pero que de momento dejaremos
por default, el primero es el filtro de herramientas donde podremos elegir dentro de
que rangos o formas se buscara la herramienta (véase ilustración 45):
Ilustración 45 Filtro de herramientas
Posteriormente seleccionaremos la opción de Select library tool (véase
ilustración 46) donde aparecerán las herramientas según el filtro que hayamos
puesto anteriormente y seleccionamos una de la lista, en mi caso seleccione una
flatmill de 5.0 mm de diámetro:
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Ilustración 46 Lista de herramientas
Pasamos al apartado del Holder donde podremos configurar las medidas donde la
va la boquilla y la longitud de seguridad la herramienta, de momento estas
configuraciones serán las que vienen por defecto (véase ilustración 47).
Ilustración 47 Configuración del Holder
En los parámetros de corte (véase ilustración 48) encontramos los tipos de
compensaciones, tipos de contornos y distancias de seguridad entre paredes, de
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momento no cambiaremos nada en este apartado y se quedara como
compensación izquierda:
Ilustración 48 Parametros de corte
El apartado de profundidad de corte esta deshabilitado por defecto pero lo
activaremos para configurar la máxima profundidad por pasada tanto en desbaste
como acabado, para el caso serán 2.0mm en la máxima profundidad de desbaste
y 1.0mm en acabado aunque de momento solo ocuparemos desbaste por lo tanto
pondremos 0 cortes de acabado (véase ilustración 49).
Ilustración 49 Profundidades de corte
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Lead In/Out (véase ilustración 50) define la forma en que la herramienta entra en
los cortes y sus diferentes parámetros como ángulos, medidas de herramienta etc.
Pero a nosotros no nos servirá por ahora así que lo deshabilitamos:
Ilustración 50 Entrada/Salida de herramienta
Por ultimo configuraremos los parámetros enlazados donde alteramos las
diferentes alturas en los que la herramienta se mueve tanto para retraerse,
moverse sobre la figura, el punto de contacto con la pieza y la profundidad del
corte a realizar, dejaremos los valores como están excepto el de profundidad de
corte ya que en si es lo que buscamos, colocaremos -10 y pulsaremos OK.
Para el segundo círculo el del centro (50,50) haremos el mismo proceso que el
anterior pero variando en el apartado parámetros de corte la dirección de la
compensación a derecha.
En el tercer circulo (100,50) haremos un cajeado (pocket) para esto vamos al
menú TOOLPATHS, Pocket y cuando nos lo pida seleccionamos el circulo como
cadena, dentro de la ventana del cajeado hay muy poco parámetros que cambiar
con respecto al contorno el cual ya tenemos configurado algunos parámetros en
común como herramienta y holder, las características a tomar en cuanta son:
Los parámetros de corte tienen una forma diferente y en esta por defecto viene
con una medida de seguridad en muros la cual quitaremos ya que le restara
precisión al corte (véase ilustración 51):
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Ilustración 51 Parametros de corte del cajeado
En el apartado de desbaste podemos seleccionar la forma en que se llevara a
cabo el desbaste, y escogeremos en zigzag (véase ilustración 52):
Ilustración 52 Tipos de desbaste
Activamos las profundidades de corte y lo colocamos justo como con los
contornos, en los parámetros vinculados le damos como profundidad de corte a 15 y le damos OK.
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El ultimo circulo será un cajeado también pero abro dos cambios, el primero es
que la profundidad de corte será -30 que es la medida en Z del material y en
segundo se activara la función break through que funciona como un corte extra
posterior a la medida de la pieza para evitar que pueda quedar material sobrante
al final del corte normal (véase ilustración 53):
Ilustración 53 Función break through
Haremos 4 diferentes taladrados en cada uno de los puntos que se colocaron
anteriormente para ellos iremos al menu TOOLPATHS, Drill y aparecera una
ventana similar a las anteriores para pedirnos el punto para el taladro y ocupamos
cualquiera de los que están puestos, damos OK y aparece la ventana de
operaciones, buscaremos nuevas herramientas tipo DRILL de 5, 10, 15 y 20mm
respectivamente para cada corte y en los parámetros vinculados poner -10, -15, 20 y -25 respectivamente.
Si durante el proceso de realizar las operaciones se realizan cambios a una
trayectoria anterior se tendrán que actualizar las operaciones con este botón así
como cada vez que se edite una operación:
Para simular los procesos de maquinado en la pieza seleccionada se puede
realizar una simulación con este botón:
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Al final de todos los procesos la pieza deberá verse así en una vista isométrica y
con todas las operaciones en el administrador de trayectorias (véase ilustración
54)
Ilustración 54 Vista isométrica de las actividades
La simulación se vera de esta forma (véase ilustración 55):
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Ilustración 55 Simulación de maquinado
4.4 Creación y procesado de una cuerpo 3D en Mastercam
Para la creación de una pieza en 3D
ocuparemos el 4 eje y el eje Z para
trabajar como si fuera un torno cnc,
para esto seguimos los pasos
iniciales hasta el punto de escoger el
material a trabajar, para este
ocuparemos un material cilíndrico
cuyas especificaciones pongo a la
derecha, la razón por la que el objeto
se colocara sobre el eje Y es porque
en él se encuentra el eje rotativo y se
pondrá dimensiones más alargadas
ya que estos materiales van sujetos
al plato de torno y contrapunto.
Ilustración 56 Stock cilíndrico
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El material se vera de este modo (véase ilustración 57):
Ilustración 57 Vista del stock cilindrico
Comenzaremos dibujando líneas continuas en el plano XY desde el origen
siguiendo hacia arriba hasta cerrar en X0 sin salirse de los límites del material un
ejemplo a esto es el siguiente (véase ilustración 58):
Ilustración 58 Ejemplo de líneas contiguas
Colocaremos una línea para unir ambos puntos finales como un eje, y
realizaremos la herramienta revolución (Revolve) ocupando como cadena las
líneas en la imagen y como eje de rotación la línea que las une, nos aparecerá la
siguiente ventana y se mostrara la visualización de cómo quedaría la pieza (véase
ilustración 59):
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Ilustración 59 Vista de la pieza usando Revolve
Damos clic en aceptar y quedara la pieza lista, ahora para poder trabajar esta
pieza se necesita ocupar la herramienta Multiaxis dentro del menú TOOLPATHS,
que no arrojara esta ventana:
Ilustración 60 Ventana de multiejes
Seleccionamos la opción Rotary y así como en las pasadas operaciones
seleccionamos una herramienta y un holder, en la pestaña de patrones de corte
seleccionamos Surface donde aparece el icono de una flecha y seleccionamos la
superficie de nuestra pieza y aceptamos con enter (véase ilustración 61):
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Ilustración 61 Patrones de corte
En el apartado de control de herramienta de eje se puede observar que ya vienen
marcado 4 ejes por defecto y se puede elegir cual es el eje que rota, en el cual
pondremos al eje Y, en el campo maximun step colocaremos 1.0 ya que entre
menos sea el paso mejor será el acabado de la pieza aunque se producirán
muchas más trayectorias y en máquinas sin un buen procesador gráfico se
pueden alentar mucho.
Ilustración 62 Control de ejes del Rotary
Al terminar como se podrá apreciar se producen muchas rutas de corte en una
solo pieza:
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Ilustración 63 Vista de las rutas de corte en Materiales 3D
La simulación no se pudo mostrar debido a las limitantes de mi equipo de trabajo.
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5. Prácticas para realizar en el taller mecánico utilizando
Mastercam
5.1 Practica 1
Realice taladrados sobre una placa de 10cm (Y) x 15cm (X) y 3cm de espesor (Z)
ocupando herramientas de taladrado de diferentes medidas las cuales son: 8mm,
12mm, 20mm y 23mm dichos taladrados deberán estar en las esquinas de un
rectángulo de 4cm x 7cm que deberá estar centrado en la placa. El orden de los
taladrados no es importante pero deberán tener las medidas establecidas. Cada
taladrado deberá traspasar la placa y al terminar de simular deberá tener este
aspecto (véase ilustración 64):
Ilustración 64 Simulación práctica 1
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5.2 Practica 2
Realizar varios cajeados dentro de una pieza de material de 10cm x 10cm x 10cm
cada cajeado será un cuadrado 2cm más chico al anterior y 2cm más hondo,
hacer todas las trayectorias y simularlo (véase ilustración 65).
Ilustración 65 Vista practica 2
5.3 Practica 3
Realizar la siguiente figura en Mastercam (véase ilustración 66) dentro de un
modelo cilíndrico con 50mm de diámetro y deberán sobrarle exactamente 32mm
de cada lado y estando en el taller se deberá simular sus respectivas trayectorias.
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Ilustración 66 Plano a seguir de la actividad 3
La figura aun sin trayectorias deberá tener las medidas que se solicitan y verse de
esta forma (véase ilustración 67):
Ilustración 67 Vista 3D de la pieza realizada
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5.4 Practica 4
Dibujar una esfera dentro de un material cilíndrico para maquinarla usando la
herramienta multiaxis, la esfera deberá tener 50mm de diámetro asimismo simular
su trayectoria para ser procesada (véase ilustración 68).
Ilustración 68 Vista de trayectorias en la esfera de la practica 4)
Conclusiones y recomendaciones
Dentro del campo de la industria la necesidad del personal es cada vez más
imprescindible por lo tanto tenemos que prepararnos mucho mejor que otros para
quedarnos con esos pocos puestos, la preparación en CAD y CAM nos puede
ayudar como escalón para alcanzar puestos mejor remunerados, así que
recomiendo estudiar y practicar mucho con estos programas en especial con
Mastercam ya que es más probable que encuentren lugares donde se manje este
programa, que estas pequeñas practicas no sean lo último que vean de este
programa sino que practiquen por su cuenta para poder estar a la vanguardia
como los ingenieros que somos.
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Bibliografía
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2015, de http://www.3dcadportal.com/3d-software/cad/
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Talca, Maule, Chile.
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