Projektowanie CAD/CAM i wytwarzanie produktów – zleć specjalistom z doświadczeniem

Zostań Partnerem CNC

Projektowanie CAD/CAM – zrzeszamy programistów i projektantów.

W dzisiejszych czasach to komputer jest nieodzownym narzędziem pracy inżyniera. Współczesne systemy przygotowania produkcji oraz wytwarzania wyrobów wykorzystują zaawansowane systemy komputerowe, takie jak systemy wspomagania projektowania (Computer Aided Design – CAD) oraz wspomagania wytwarzania (Computer Aided Manufacturing – CAM).

Projektowanie CAD/CAM wymaga specjalistycznej obsługi. Dlaczego zapotrzebowanie na programistów CAD/CAM z każdym rokiem wzrasta? Obecnie na rynku obróbki materiałowej i produkcji bez zaawansowanej technologii CNC ani rusz. W każdej niemal dziedzinie znajduje ona coraz szersze zastosowanie, wkrada się w łaski coraz to nowszych branży i zaczyna wypełniać niemalże każdą niszę. Stosując ją w swoich codziennych działaniach firmy są w stanie wytworzyć na dużą skalę precyzyjnie obrobione elementy, jednocześnie minimalizując koszty związane z ich produkcją. Trend ten będzie się utrzymywał, a nawet dynamicznie wzrastał, dlatego zrzeszamy programistów i projektantów wspomagających projektowanie CAD/CAM, a więc zarządzających systemami wspomagania projektowania i systemami wspomagania wytwarzania CAD/CAM, aby z jednego miejsca odpowiedzieć na Państwa zapotrzebowanie w zakresie projektowania oraz produkowania. Wszystko to możliwe jest do zrealizowania dzięki nowoczesnej technologii CNC. 

Oprogramowanie CAD/CAM – czym jest i do czego służy?

Aby móc zlecić produkcję, potrzebujemy… projektu. Projektowanie CAD/CAM wymaga specjalnych programów (CAD CAM program) i aplikacji.

Do projektowania i wytwarzania prototypów, gotowych części czy serii produkcyjnych wykorzystuje się oprogramowanie CAD CAM. Aplikacje CAD/CAM służą zarówno do projektowania produktów, jak i do programowania procesów produkcyjnych, w szczególności obróbki CNC. Prostym językiem mówiąc: CAD/CAM oznacza wspomagane komputerowo projektowanie i wytwarzanie. Oprogramowanie CAM korzysta z modeli i zespołów utworzonych w programach CAD, aby wygenerować ścieżki narzędzi, które napędzają obrabiarki w celu przekształcania projektów w fizyczne części.

W przeszłości pakiet CAD, CAE i CAM występowały osobno. Obecnie producenci oprogramowania dążą do ich integracji (zwłaszcza poprzez dodawanie do programu CAD modułów CAM i CAE), przez co granica pomiędzy nimi się zaciera. Jest to oczywiście z korzyścią dla użytkownika, gdyż zwiększa to kompatybilność danych pomiędzy kolejnymi etapami życia produktu. Podczas zmiany formatu danych mogą powstawać błędy. Wszystkie te pakiety są częścią systemu PLM (ang. Product Lifcycle Management), czyli systemu zarządzania cyklem życia produktu.

Co w praktyce oznacza to, że CAD i CAM pracują razem jako system? Otóż oznacza to tyle, że rysunek wykonany w systemie CAD zostanie automatycznie skonfigurowany w CAM. Przed integracją systemu CAD/CAM, CAM musi odtworzyć model wyprodukowany przez system CAD, zanim będzie mógł stworzyć program. Po określeniu przez operatora operacji obróbki, które mają zostać wykonane, CAM automatycznie utworzy program CNC.

Projektowanie CAD/CAM – trendy w dziedzinie.

W związku z dynamicznym rozwojem technologii, a co za tym idzie również nieustannym ewoluowaniem branży produkcyjnej w kierunku wytwarzania produktów coraz lepszej jakości, skracaniem czasu produkcji i obniżaniem kosztów wprowadzenia na rynek, eksperci branżowi przewidują, że z każdym rokiem będzie wzrastało zapotrzebowanie na oprogramowanie CAD/CAM oraz obsługujących je specjalistów. Prognozuje się, że integracja oprogramowania CAD/CAM z Internetem rzeczy, analizami predykcyjnymi i technologiami produkcji inteligentnej w przyszłości całkowicie odmienią oblicze produkcji. Już dziś przed projektantami przemysłowymi otworzył się ogrom dodatkowych możliwości, wynikających z produkcji addytywnej (druk 3D) – a to wszystko w znacznym stopniu wpłynęło na zwiększenie zapotrzebowania na systemy CAD CAM. Ponadto, można się także spodziewać, że rozwiązania CAD/CAM oparte na chmurze – takie jak Fusion 360, a więc łączące w sobie programowanie NC, symulację i projektowanie – w ciągu najbliższych lat również zyskają na popularności.

Projektowanie CAD – potężne narzędzie konstrukcyjne.

Skrót CAD pochodzi z języka angielskiego (od Computer Aided Design). Jest to projektowanie techniczne wspomagane komputerowo (projektowanie narzędzi specjalistycznych, projektowanie maszyn CAD). W mowie potocznej określeniem CAD powszechnie określa się program Autodesk AutoCad lub cały zbiór narzędzi CAD, CAM oraz CAE (Computer Aided Engineering – specjalistyczne oprogramowanie komputerowe, wspomagające pracę inżyniera w zakresie projektowania konstrukcji wraz z wykonywaniem obliczeń wytrzymałościowych opartych o metodę elementów skończonych (MES) lub metodę elementów brzegowych (MEB), a także innych analiz technicznych).

Do czego system CAD jest wykorzystywany? 

Odpowiednio wdrożone oprogramowanie CAD daje inżynierom bezproblemowy dostęp do opracowań technicznych i konstrukcyjnych, obowiązujących w danym przedsiębiorstwie produkcyjnym, a zatem dzięki niemu projektantom o wiele prościej jest przygotować szczegółową koncepcję technologiczną projektu. Wykorzystując oprogramowanie, przygotowuje się projekt 3D do realizacji za pomocą podzielenia na części i złożenia oraz sprawdzenia ich kompatybilności. Pozwala to na odwzorowanie konstrukcji, zarządzanie danymi oraz stworzenie wizualizacji. Ponadto daje możliwość wygenerowania dokumentacji technicznej 2D. Dzięki systemowi dokładne wyliczenia inżynierskie zostają zoptymalizowane. Jego podstawą jest cyfrowe modelowanie geometryczne, a postać konstrukcji wyrobu tworzy tu zbiór trzech informacji: geometrycznej, dynamicznej oraz poszczególnych cech technologicznych (przykładowo: typu materiału). System CAD wykorzystywany jest między innymi w inżynierii mechanicznej, elektrycznej oraz budowlanej; wymaga nie tylko wiedzy matematycznej, ale również technicznej.

Praca z tym oprogramowaniem podzielona jest na kilka etapów: w pierwszej fazie omawia się całościową koncepcję produktu i tworzy jego trójwymiarową makietę, by później wykonać jej cyfrowy model. Wspomnianą wcześniej wiedzę matematyczną i techniczną (inżynieryjną) wykorzystuje się przy przeprowadzaniu obliczeń wytrzymałości danych elementów (choć czynność ta nie w każdym przypadku jest obligatoryjna, zatem nie zawsze będzie wykorzystana). Przeprowadzane symulacje pracy projektowanego zespołu części mają na celu ukazać niedoskonałości, wymagające jeszcze poprawienia. Pracę nad projektem kończy się, generując rysunki wykonawcze i ewentualną instrukcję montażu, jak również docelowe modele 3D, następnie eksportowane do oprogramowania CAM.

U nas zrealizujesz zlecenia projektowe CAD.

Krótka historia projektowania – CAD na przestrzeni lat.

Warto nadmienić kilka słów o początkach projektowania CAD. Wszystko zaczęło się w 1982 roku, kiedy to grupa znajomych programistów i inżynierów postanowiła – a rzecz działa się w Kalifornii – urzeczywistnić swój pomysł stworzenia programu do wspomagania rysowania. Powstało wówczas kilka programów, wśród których wyróżniał się MicroCAD, będący pierwowzorem AutoCADa. Tak też powstała firma Autodesk, oferująca oprogramowanie CAD dla zwykłego użytkownika. Ówczesne komputery – monochromatyczne monitory, brak zaawansowanych systemów operacyjnych – dysponowały jednak bardzo ograniczonym interfejsem graficznym. Sytuacja zmieniła się dopiero w roku 1992, w AutoCAD R12 zmienił się wygląd i pojawił interfejs graficzny, dzięki czemu praca z nim stała się przyjemniejsza, prostsza i bardziej intuicyjna. W 1994 roku, w wersji R13, interfejs został oparty na standardowych elementach interfejsu Windows i zaczął obsługiwać technologię OLE (wymiana plików, danych pomiędzy programami zainstalowanymi w systemie). Kolejne lata przynosiły nowe funkcjonalności, zwiększenie ergonomii interfejsu graficznego i poprawę komunikacji. Wersja R14 miała nowy silnik graficzny, narzędzia do projektowania 3D, AutoSnap i polecenie MTEXT. Milenijny AutoCAD dawał już możliwość pracy z wieloma plikami jednocześnie, jak również z częściami projektów. Pojawił się DesignCenter. Później doszły też możliwości korzystania z pracy grupowej, wymiany rysunków przez strony WWW i e-mail. W następnych krokach pojawiły się: format DWF, narzędzia do zarządzania i dystrybucji gotowych projektów, obsługa języka XML. W wersji z 2004 roku wprowadzono wiele ulepszeń palet narzędzi oraz zwiększoną funkcjonalność Centrum danych projektowych, poprawiono także Malarza formatów, ExpressTools, wypełnienia gradientowe i wprowadzono wiele usprawnień dotyczących tworzenia odnośników zewnętrznych. W 2008 roku przyszedł prawdziwy przełom – firma Autodesk przedstawiła najnowszą odsłonę produktu, o całkowicie zmienionym interfejsie graficznym programu. Tradycyjny wygląd w postaci Pasków narzędzi zastąpiono interfejsem wstążkowym, znacznie bardziej ergonomicznym i umożliwiającym efektywniejszą i szybszą pracę.

Rodzaje systemów CAD.

Współczesne systemy CAD różnią się ze względu na rodzaj i zakres wspomaganych zadań inżynierskich oraz wymagań odnośnie do sprzętu i systemów operacyjnych. Najpopularniejszymi systemami CAD na rynku polskim są:

Ogólna budowa pakietów CAD.

Pakiety CAD składają się z kilku modułów (programów). Zazwyczaj są to osobne jednostki programowe, przez system operacyjny komputera widziane jako niezależne pliki. 

Moduły, w których tworzyć można wirtualny model produktu, wykorzystują:

Model ów bazuje na szkicach wykonanych na płaszczyznach. Narysowany i zwymiarowany na szkicu kształt wyciągamy na zadaną wysokość i w ten sposób powstaje bryła. Można ją stworzyć także poprzez wykonanie szkicu przekroju i obrócenie go wokół zadanej osi. W następnym kroku wykonuje się kolejne bryły i dodaje się je lub odejmuje od istniejącej już bryły. Modelowanie bryłowe wykorzystywane jest przede wszystkim do wykonywania modeli o regularnych kształtach, a wśród przykładów znajdziemy m.in.: koła zębate czy elementy silnika spalinowego.

Tworzenie modelu rozpoczyna się od krzywych w powierzchni, a na ich bazie tworzy się powierzchnie, mające się pokrywać z zamierzonym kształtem przedmiotu. Przy użyciu powierzchni bryłę można stworzyć lub zmodyfikować – a robi się to na trzy sposoby. W pierwszym – program tworzy bryłę o kształcie odpowiadającym przestrzeni zamkniętej pomiędzy powierzchniami. W drugim przecina się istniejącą już bryłę – wykonaną wcześniej dowolną metodą – powierzchnią, która przecina bryłę. Natomiast w trzecim – tworzy się bryłę poprzez „nadanie grubości” powierzchni. 

Podczas tworzenia jednego modelu często łączy się wykorzystywanie wszystkich tych technik. 

Zastosowanie systemów CAD.

Systemy CAD powszechnie stosuje się w inżynierii:

Zalety systemów CAD w odniesieniu do tradycyjnych metod kreślarskich.

Co je wyróżnia? Przede wszystkim:

Projektowanie CAM – dalszym etapem produkcji.

Rozwinięcie skrótu CAM w języku angielskim to Computer Aided Manufacturing. Jest to komputerowe wspomaganie wytwarzania elementów. Dzięki temu systemowi możliwa jest integracja pomiędzy fazą projektowania a wytwarzania gotowego produktu, poprzez zastosowanie sprzętu oraz oprogramowania komputerowego. Pozwala on przetwarzać obiekty na instrukcje maszynowe, umożliwiające następnie wytwarzanie gotowych elementów. W systemie CAM tworzy się model 3D do wykonania na maszynach sterowanych numerycznie – te modele dają szeroki ogląd na przygotowany prototyp: usprawnia się w ten sposób i ujednolica proces projektowania poszczególnych składowych, wchodzących w skład gotowego produktu. Dodatkowo optymalizuje się w ten sposób produkcję za pomocą zachowania pełnej kontroli nad parametrami obróbki oraz zminimalizowania zużycia narzędzi. Wszystko to razem sprawia, że szybko i łatwo można przekazywać niezbędne informacje do maszyny odpowiedzialnej za wykonanie produktu. Jakie dzięki temu osiągamy korzyści? Przede wszystkim: skróceniu ulega czas pracy, zredukowane zostają odpady i unika się ryzyka wystąpienia kolizji. 

To właśnie dzięki oprogramowaniu CAM urządzenia CNC z tak wielką dokładnością i ścisłą precyzją potrafią wykonać elementy często charakteryzujące się finezyjnymi, skomplikowanymi kształtami. Poszczególne ruchy narzędzia zainstalowanego w obrabiarce CNC wykonywane są na podstawie ścieżek obróbki, stworzonych przez programistę CAM w oparciu o model 3D – dzięki temu przedmiot wytwarzany jest zgodnie z zaprogramowanymi wytycznymi i złożonym zamówieniem. Jeśli zdarzy się konieczność dokonania korekt w programie, to dokonywane są one bezpośrednio z poziomu sterownika maszyny CNC albo poprzez edycję ścieżek czy parametrów w programie CAM. W systemach CAM zaimplementowana jest komputerowa symulacja, wykorzystywana do wykrywania ewentualnych kolizji np. narzędzia z mocowaniem. Dotyczy to przede wszystkim tolerancji kształtowej i wymiarowej, jaką przyjmie po obróbce dany element, albowiem w pełni realnie odwzorować efektu końcowego nie jest ona w stanie. Pomimo pewnych ograniczeń oprogramowanie CAM umożliwia wygenerowanie trajektorii narzędzi dla elementów, których skomplikowany kształt uniemożliwia ręczne zaprogramowanie maszyny. 

Krótka historia CAM.

Historia zastosowania narzędzi CAM sięga połowy lat 50. ubiegłego wieku. Za twórcę pierwszego systemu CAM uważa się amerykańskiego uczonego, dr Patricka J. Hanratty’ego, który w 1957 roku stworzył dla koncernu General Motors system cyfrowego programowania maszyn obróbczych o nazwie „PRONTO”, przyjmowany za pierwszy system CAM. W Europie za pioniera systemów CAD/CAM uznaje się francuza Pierre’a Bézier’a, który – pracując dla koncernu Renault – stworzył i opatentował, w 1968 roku – pierwszy system CAD/CAM o nazwie „UNISURF”, który został w pełni zaimplementowany pod koniec połowy lat 70. ubiegłego wieku. Początkowo systemy CAM wykorzystywane były w przemyśle samochodowym. Posiadając jeszcze wiele błędów i niedociągnięć, do obsługi wymagały wykwalifikowanej kadry operatorów maszyn CNC. Obecnie oferują szeroki wachlarz usług i modułów również w kręgach przedsiębiorstw produkcyjnych.

Rodzaje systemów CAM.

Wśród systemów CAM stosowanych na polskim rynku znajdziemy m.in.:

Podsystemy systemu CAM.

System CAM składa się z podstawowych podsystemów:

Zalety i wady systemu CAM.

Wśród korzyści wypływających ze stosowania systemy CAM warto podkreślić:


Co do wad systemu CAM, to znajdziemy wśród nich:

Gdzie swoje zastosowanie znajdują systemy CAM?

Systemy CAM znajdują swoje zastosowanie głównie w firmach zajmujących się obróbką skrawaniem, zarówno w tych typowo produkcyjnych (gdzie w większości mamy do czynienia z obróbką części seryjnych), jak i w narzędziowniach (z produkcją głównie jednostkową). Czy to duża firma produkcyjna, czy mała usługowa – CAM spełni swoje zadanie.

Co obejmuje projektowanie CAD/CAM?

Podsumowując – projektowanie CAD/CAM obejmuje:

Programista CAD/CAM.

Programista CAD/CAM jest w stanie:

Dzięki graficznemu systemowi CAM otrzymuje się wizualną informację zwrotną dla każdego kroku programu. Użytecznym aspektem jest wspomniana wcześniej możliwość przeprowadzenia symulacji ścieżki narzędzia. Wygląda to jak animacja komputerowa, pokazująca dokładnie, jak program będzie działał na maszynie CNC. Jeśli coś nie działa jak należy, zmiany mogą być dokonane przed faktycznym uruchomieniem programu. Zwane jest to „udowadnianiem programu”.

Sprawdzony program jest przez programistę najczęściej przechowywany do przyszłego użytku. Transferu dokonuje się, podłączając kabel do komputera osobistego i CNC (większość sterowników CNC i komputerów osobistych posiada port szeregowy RS-232-C do podłączenia kabli do komputerów i maszyn) – i przenosząc program. Można przenosić programy z komputera do CNC i odwrotnie. Większość oprogramowania CAM jest dostarczana już z pewnym rodzajem oprogramowania komunikacyjnego, umożliwiającego przenoszenie programów pomiędzy maszynami. Kiedy program jest przekazywany do CNC, będzie gotowy do aktywacji w ramach samego sterowania CNC. Kiedy przenoszony jest z powrotem do komputera, może być zapisany na dysku twardym, dyskietce albo USB.

Po działaniach programisty następnym krokiem jest określenie przez operatora wymaganych operacji obróbki, które system CAM zintegruje z programem CNC.

W jaki jeszcze sposób połączenie pomiędzy oprogramowaniem CAD/CAM i maszynami CNC zwiększa produktywność? Pozwala to na automatyczne tłumaczenie projektów na instrukcje dla sterownika komputerowego na obrabiarce i umożliwia modyfikowanie istniejących programów tak, aby mogły zostać wykorzystane podczas innych zadań o podobnych specyfikacjach.

W dzisiejszych czasach aplikacje komputerowe stają się niezbędnym i powszechnym narzędziem pracy inżynierów, a rozwój tego i zakres zastosowań stale się poszerza. Trzeba jednak pamiętać, że to dopiero połączenie odpowiedniej wiedzy i praktyki inżynierskiej – wraz z wykorzystaniem systemów CAD/CAM – gwarantuje zwiększenie efektywności przygotowania produkcji. A warto z tego korzystać, bo zalet jest wiele, a stosowanie daje wymierne korzyści w postaci oszczędności czasu, poprawy dokładności i powtarzalności, eliminacji błędów, co – w rezultacie – przekłada się przecież na zyski firmy.

Aby uniknąć niepotrzebnych stresów i błędów na etapie produkcyjnym, projektowanie CAD/CAM warto zlecić specjalistom z dużym doświadczeniem – a takich właśnie skupiliśmy wokół siebie. Nie trzeba szukać daleko. U nas – po zarejestrowaniu się w Panelu Klienta – jednym kliknięciem dodać można zlecenie na projektowanie CAD/CAM, które trafi do specjalistów od CAD/CAM z całego kraju, zrzeszonych w naszej sieci partnerskiej. Sami wybierzecie Państwo najlepszą ofertę na projektowanie CAD CAM, spośród nadesłanych w odpowiedzi zwrotnej, a wszystkie one zapiszą się automatycznie w utworzonym profilu. Będzie je można posortować po: lokalizacji firmy, terminie wykonania, cenie i warunkach płatności. Po zaakceptowaniu oferty na projektowanie CAD/CAM zlecenie przesyłane jest bezpośrednio do Wykonawcy. Później już tylko zostaje zapłacić na podstawie przedpłaty lub odroczonego terminu płatności po dostawie (według ustaleń) i oczekiwać na dostawę projektu. Proste, prawda?

Zapraszamy do skorzystania z naszych usług! Czekamy na Wasze oferty.