Diseño Asistido Por Computadora (CAD)

CAD (Computer Aided Design), en español, “Diseño Asistido por Computadora”. Se trata básicamente de una base de datos de entidades geométricas (puntos, líneas, arcos, etc) con la que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Permite diseñar en dos o tres dimensiones mediante geometría alámbrica, esto es, puntos, líneas, arcos, splines (curva definida a trozos mediante polinomios); superficies y sólidos para obtener un modelo numérico de un objeto o conjunto de ellos. La base de datos asocia a cada entidad una serie de propiedades como color, capa, estilo de línea, nombre, definición geométrica, etc., que permiten manejar la información de forma lógica. Además pueden asociarse a las entidades ó conjuntos de estas, otro tipo de propiedades como el coste, material, etc., que permiten enlazar el CAD a los sistemas de gestión y producción. De los modelos pueden obtenerse planos con cotas y anotaciones para generar la documentación técnica.

El Diseño Asistido por Computadora, es una técnica que puede definirse como "el proceso de automatización del diseño que emplea técnicas de Gráficos Informáticos junto con programas de cálculo y documentación del producto".

TIPOS DE CAD.

CAD Analítico: Que usa procedimientos analíticos para definir sus limites ó acciones. Los programas del tipo CAD analíticos, surgieron después de los primeros métodos gráficos por la necesidad de cuantificar y permitir evaluar los resultados de las variables que involucra el diseño estructural. En los CADs analíticos el dibujo ó trazado permanece en la memoria de la computadora como una serie de relaciones de puntos-coordenadas, sentido y dirección en programas vectoriales ó como un grupo de pixeles, en programas de renderizado y tratamiento de imágenes. Cada elemento del dibujo ó trazado es definido por sus coordenadas espaciales (x, y, z) mediante el uso de complejos procedimientos analíticos matemáticos (calculo vectorial, integral, diferencial, algebraico), en los cuales toda la información se maneja de forma Lógica-Analítica.

CAD Paramétrico: Que usa parámetros para definir sus límites ó acciones. Un programa paramétrico de CAD difiere básicamente de cualquier otro tradicional, en un aspecto clave. En un programa paramétrico la información visual es parte de la información disponible en el banco de datos, o sea, una representación de la información como un objeto, en la memoria de la computadora. Cada elemento del dibujo (paredes, puertas, ventanas, etc.) es tratado como un "objeto", que no es definido únicamente por sus coordenadas espaciales (x, y, z), si no que también por sus parámetros, sean estos gráficos ó funcionales. Los bancos de datos relacionales de los objetos son interligados permitiendo que cualquier cambio ocurrido en una especificación, modifique el dibujo en uno ó todo el articulado. Como esos bancos de datos pueden incluir informaciones económicas y financieras, ellos son descritos como 5D verdaderos donde existen las 3 dimensiones espaciales, la cuarta sería el tiempo y la quinta incluiría los costos.

En la actualidad el CAD paramétrico ha substituido, casi por completo, a las técnicas clásicas de diseño en tres dimensiones mediante el modelado de sólidos y superficies, y se ha convertido en un conocimiento imprescindible para cualquier profesional de la ingeniería o la informática técnica.

Dentro de los programas de CAD se distinguen dos tipos:

  • 1º) Programas de diseño de objetos reales, (diseño de piezas, edificios, etc.).
    • Se trata de programas de dibujo vectorial y han de ser muy exactos para poder controlar  entidades que se están dibujando y sus interrelaciones; ya que los objetos que se construyan estarán basados en los dibujos hechos con este tipo de programas 

Tipos de programas de objetos reales

  • Programas para dibujar planos
  • Programas para simular la realidad
  • Programas de CAM
  • Programas de CAE
  • Programas de instalaciones
  • 2º) Programas para el diseño gráfico, (elaboración de carteles, maquetación, páginas web, etc.)
    • Estos programas se centran principalmente en la imagen, su resolución, las opciones de color, la impresión o resolución en video. etc. No necesitan ser tan exactos como los anteriores y las imágenes suelen almacenarse en forma de mapa de bits

Tipos de programas de diseño gráfico

  • Programas de dibujo libre (ilustración)
  • Programas de tratamiento y retoque fotográfico
  • Programas de maquetación de publicaciones

Algunos programas permiten trabajar en distintas capas y cada un a de ellas de una de las dos formas (como mapa de bits o como dibujos vectoriales), con lo que es posible dibujar entidades de ambos tipos si es necesario.

Los programas de dibujo vectorial definen entidades geométricas, mientras que los de mapas de bits trabajan sobre conjuntos de puntos de color. Una línea dibujada en el primer caso está definida por su principio y su final; en el segundo, por la asignación de color a cada uno de los puntos que la forman.

Mapa de bits: conjunto de puntos (píxels) que forman una imagen. Todos los puntos se almacenan en memoria, por lo que los archivos de este tipo pueden llegar a ser muy grandes.

La resolución es el número de puntos que tiene una imagen por unidad de superficie determinada (píxels por pulgada cuadrada, normalmente). Una imagen queda definida por su tamaño y resolución; Cuanto mayores sean ambos, más memoria ocupará el archivo. Las extensiones más comunes de los archivos de imágenes son, entre otras, .bmp, .jpg (un mapa de bits comprimido), .tiff o .tga, más los específicos de cada programa: .psd (Photoshop), .cdr (Core1), dwg (AutoCAD), etc, etc…

VENTAJAS DEL CAD

  • La introducción del ordenador dentro del proceso constructivo ha contribuido a mejorar notablemente la fase de diseño. Se han reducido los costes y tiempos de diseño, y también ha disminuido el tiempo de respuesta ante los cambios de producción. Pero manejar un sistema CAD no es tan solo dominar un conjunto de instrucciones de un programa informático, sino que exige también el conocimiento del proceso de diseño y de las tareas que conlleva. Es el conocimiento del proceso de diseño y del sistema de CAD, lo que nos proporciona el método de trabajo más eficiente.
    Algunas de las numerosas ventajas que supone el utilizar un programa de CAD son las siguientes:
  • Es posible utilizar librerías de elementos comunes.
  • Se elimina la distinción entre plano original y copia.
  • El almacenamiento de los planos es más reducido, fiable (tomando ciertas medidas de seguridad) y permite realizar búsquedas rápidas y precisas mediante bases de datos.
  • Aumenta la uniformidad en los planos.
  • La calidad de los planos es mayor. No hay tachones, ni líneas más gruesas que otras.
  • El tiempo invertido en las modificaciones se reduce enormemente.
  • Reducción del tiempo empleado en operaciones repetitivas. Por ejemplo en los sombreados, ¿alguien prefiere hacerlos a mano?
  • Los datos pueden exportarse a otros programas para obtener cálculos, realizar informes, presentaciones…
  • Se puede obtener un modelo en 3D para visualizarlo desde cualquier punto de vista.
  • Pueden exportarse los datos a programas de CAE y a máquinas de CNC.
  • Obtener simulaciones, animaciones y hacer análisis cinemáticas.
  • Facilitan el trabajo en equipo.
  • etc.

EL CAE Y EL CAM

CAE (Computer Aided Engineering), en español “Ingeniería Asistida por Computadora”. Se denomina así al conjunto de programas informáticos que analizan los diseños de ingeniería realizados con la computadora ó creados de otro modo e introducidos en la computadora, para valorar sus características, propiedades, viabilidad y rentabilidad. Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de fabricación y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado.

CAM (Computer Aided Manufacturing), en español “Fabricación Asistida por Computadora”. Hace referencia al uso de un extenso abanico de herramientas basadas en las computadoras que ayudan a ingenieros, arquitectos y otros profesionales dedicados al diseño en sus actividades. Los datos creados con el CAD, se mandan a la máquina para realizar el trabajo, con una intervención mínima del operador. Algunos ejemplos de CAM son: La realización de agujeros en circuitos automáticamente por un robot, la soldadura automática de componentes SMD en una planta de montaje, etc.

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  1. #1 por MEY el 29 mayo, 2010 - 18:04

    me gusto esto

  2. #2 por brookjd el 29 noviembre, 2011 - 15:15

    Buen aporte!!!

  3. #3 por tumamameacosa el 11 febrero, 2012 - 19:24

    esto es parte de mi trabajo de investigacion de laboratorio de informatica esta buenisimo

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