Cad/cam/cae

[soheiiil 24251]

CAD/CAM/CAE

 

شاید بتوان شروع مسئله Cad/Cam را به حوالی سالهای 1950 ارتباط داد. بطور مثال یکی از پروژه های اولیه اما مهم در این مورد در انستیتو تکنولوژی ماساچوست در زمینه گرافیک کامپیوتری بود که به توسعه زبان برنامه نویسی APTمی پرداخت. در حوالی دهه 60 هدف برنامه ها این بود که ارتباطی بین نرم افزارهای طراحی و ماشینهای ابزار ایجاد نمایند تا بتوان از طریق حذف کارهای تکراری کار اپراتور را کم و مهارت او را افزایش دهند. اما در این زمان اعتماد کم و سرعت اندک و هزینه های بالا, استفاده از کامپیوترهای دیجیتال را برای چنین هدفی غیر ممکن می ساخت. در این زمان برنامه ها به روی کارتهای سوراخدار که بصورت دستی تهیه می شد جای می گرفتند. تا اینکه بعد از 15 سال وقتی پیشرفت تکنولوژی , کامپیوترهای کوچک تر, سریع تر و ارزانتر را همراه با نرم افزارهای در حال توسعه در اختیار همگان قرار داد , رویای کامپیوتری کردن فرایند طراحی و تولید به واقعیت پیوست. بدینسان Cad متولد گردید و توسط صنایع مختلف مثل خودرو و هوافضا جذب گردید.اکنون بعد از گذشت سالها تکنولوژی Cad/Cam به قدرتی اعجاب انگیز در زمینه صنعت ساخت و تولید تبدیل گشته است. اما اساس کار نرم افزارهای Cad/Cam امروزی بدین صورت می باشد : ابتدا یک مدل مناسب سه بعدی با تمامی اجزاء و خصوصیات سطوح آن توسط نرم افزارهای Cad مثل MechanicalDesktop یا SolidWorkبا دقت بالا طراحی و ساخته می شود . این مدل سازی می تواند بر روی فایل های خروجی از دستگاههای CMM یا اسکن سه بعدی قطعات باشد و یا بصورت دستی توسط اپراتور نرم افزار تهیه گردد. در این قسمت اگر قطعات از روش مهندسی معکوس مدل شده باشند و نقشه ای از آنها نداشته باشیم , نقشه هایی با فرمتهای مختلف و دقت های بی نظیر با استانداردهای دلخواه استخراج می گردد. برای مثال این مبحث در قسمت Drawing از نرم افزار Pro/E قرار دارد . در مرحله بعدی قطعاتی که از چندین قسمت مجزا تشکیل شده اند و هر کدام از قسمت ها مانند روش بالا مدل گردیدند. بر روی هم مونتاژ می گردند و اینجاست که دقت طراح مشخص می گردد و هر گونه نفص و عدم انطباقی که بین قطعات یا قالب ها وجود داشته باشند به روشنی مشخص می گردد و طراح قبل از عملیات ساخت و تولید و صرف هزینه ها با مشکل احتمالی قطعه یا قالب روبرو شده و بالافاصله شروع به رفع آن می نماید. این مبحث در صنعت Cad/Cam به نام اسمبلینگ معروف است. تا اینجای کار در فیلد Cad پیش آمدیم اما در ادامه باید وارد مبحث Cam گردیم Cam عبارتست از انتخاب یکی از راهکارها و مراحل ساخت معین تولید بوسیله کامپیوتر که جهت ساخت بهینه یک قطعه وجود دارد. این راهکارها توسط نرم افزارهای اختصاصی مانند PowerMillیا MasterCam قابل دسترسی میباشند . در واقع در این مبحث مراحل ساخت و ماشین کاری قطعه طراحی شده در قسمت Cam صورت می پذیرد. اکثر برنامه های Cam نه تنها به کاربر اجازه می دهد که برنامه G-Code را آماده کنند بلکه می توانند برنامه های مسیر حرکت ابزار را اجرا کنند تا بررسی کنند که اشکالی همچون برخورد ابزار با قطعه کار یا گیره اتفاق نیافتد . همچنین این قبیل نرم افزارها این قابلیت را دارند که برنامه های G-Code را مطابق با هر نوع کنترل های ماشین CNC ارائه دهند. نرم افزارهای اختصاصی نیز برای کاربردهایی همچون قالب های پرسی یا قالب های تزریق یا دایکاست وجود دارد که به کاربر اجازه می دهند که برای ساخت حدود مجاز همچون ضریب انقباض یا جدایش قالب یا شیب خروجی قالب یا موارد خاص را در نظر بگیرند.

جدول مقايسه چند نرم افزار متداول سري CAD/CAM/CAE پرداخته و هريك را از ديدگاه توانايي و قابليت آن به چهار دسته كه با چهاررنگ مختلف متمايز شده تقسيم بندي نموده است. اطلاعات آورده شده در اين جدول در سال 2006 و براساس آخرين نسخه هريك از اين نرم افزارها در آن سال تدوين شده است و احتمالا با وجود ايجاد تغييراتي در نسخه هاي بعدي هريك نبايد امسال (2009) تغييرات زيادي براي جدول فوق انتظار داشته باشيم.

لازم به يادآوري است كه در جدول فوق منظور از CAD توانايي طراحي به كمك كامپوتر و منظور از CAM توانايي توليد به كمك كامپوتر و منظور از CAE توانايي تحليل مهندسي به كمك كامپيوتر ميباشد.

ضرورت استفاده از Cad/Cam جهت پیشرفت صنعت ساخت و تولید

با توجه به سرعت بی نظیر پیشرفت صنعت Cad/Cam در تمامی کشورهای صنعتی و در حال توسعه و ورود این تکنولوژی در صنعت ساخت و تولید کشورمان مشخص است که آینده صنعت ساخت و تولید در گرو آموختن و بکارگیری به روز این تکنولوژی می باشد و یادگیری و بکار بردن تخصصی این نرم افزارها بزرگترین عامل برای بالا بردن دقت و کیفیت محصولات و رضایت مشتری و سود آوری بیشتر می باشد . متاسفانه دیده می شود که استفاده مقطعی و غیر تخصصی این نرم افزارها توسط اغلب صنعت کاران داخلی باعث بروز مشکلات متعدد و عدم بازدهی لازم می باشد که سبب دلسردی صنعتکاران گردیده است. برای مثال استفاده از یک نرم افزار فقط برای مدل سازی قطعه و استفاده از نرم افزار دیگری جهت عملیات ماشین کاری باعث بروز مشکلاتی از جمله ناسازگاری فایلهای خروجی نرم افزارها با هم و عدم تطابق تمامی پارامترها با هم و ماشین کاری نهایی همراه با ریسک بعلاوه صرف زمان و هزینه بیشتر برای آموزش دیدن دو نرم افزار با محیط های کاری متفاوت مشکلاتی از این دست را بوجود آورده است. لذا توصیه می گردد جهت جلوگیری از تمامی این مشکلات و ایجاد راندمان بالاتر و سرعت و دقت و کیفیت بیشتر تولیدات , در پی آموزش و استفاده ار نرم افزاری باشید که تمامی قابلیتهای ذکر شده را یکجا پوشش داده و امتحان خود را نیز پس داده باشد که نمونه مشخص آن نرم افزار Pro/Engineer می باشد.