CAD, CAE e CAM:qual é a diferença?

O que é CAD? O que é CAE? O que é Cam? O que são esses softwares e como eles se diferenciam?

O primeiro passo é saber o significado das duas primeiras letras em comum em cada sigla - o “CA” é a abreviatura do termo Computer-Aided (computer-assistido), o que significa que os três sistemas foram criados para ajudar o usuário alcance seu objetivo o mais rápido possível, usando o poder dos computadores para processamento. No CAD, a última abreviatura vem do termo Design (design, planta), para CAE - Engenharia (engenharia) e CAM - Fabricação (manufatura). Cada programa tem um foco de ação e um propósito, este artigo abordará os três sistemas com mais detalhes e mostrará a aplicação de cada um.

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CAD (Design Auxiliado por Computador)

Um programa CAD é uma tecnologia computadorizada focada no projeto do produto e na documentação da fase de projeto, durante o processo de engenharia. O CAD pode facilitar o processo de fabricação transferindo diagramas detalhados dos materiais usados ​​nos produtos, processos, tolerâncias e projetos. Isso pode ser usado para produção 2D e 3D, permitindo a rotação em qualquer ângulo para todas as vistas, bem como para a vista de dentro para fora.
O Computer-Aided Design define o uso de sistemas de computador para auxiliar na criação, modificação e otimização de projetos, e programas CAD modernos podem oferecer melhorias significativas, tais como:

1. Aumento da produtividade do engenheiro
2. Aumento da qualidade nos projetos
3. Melhoria nas comunicações por meio de documentação
4. Criação de banco de dados para manufatura

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Projetos CAD geralmente são exportados na forma de arquivos para impressão, usinagem ou outras operações de manufatura.

A maioria dos programas CAD para desenhos mecânicos usa gráficos vetoriais para objetos e pode produzir gráficos raster, mostrando a aparência geral dos objetos desenhados.
No entanto, o software de engenharia requer mais do que apenas formas. Assim como no desenho manual ou desenho técnico de engenharia, os programas mais modernos devem transmitir informações como - materiais, processos, dimensões e tolerâncias, de acordo com as convenções específicas de cada aplicação.

O CAD tem sido uma importante ferramenta industrial, amplamente utilizada em diversas aplicações, incluindo as indústrias automotiva, naval e aeroespacial, em arquitetura, projetos de próteses e muitos outros. É também amplamente utilizado para a produção de animações de computador, para efeitos especiais em filmes, publicidade e manuais técnicos, muitas vezes denominado DCC (criação de conteúdo digital). Também tem sido uma importante força motriz para a pesquisa em geometria computacional, computação gráfica e geometria discreta.

Programas CAD modernos:aplicativos:

Além de ser uma das muitas ferramentas utilizadas por engenheiros e designers, com diversas aplicações também em diversas profissões, o CAD faz parte de toda a atividade de Digital Product Development (DPD), no âmbito do processo de Product Lifecycle Management (PLM). Eles são usados ​​de forma integrada com outras ferramentas, que podem ser módulos integrados ou produtos autônomos, como :

1. Engenharia Assistida por Computador (CAE)
2. Fabricação auxiliada por computador (CAM)
3. Renderização
4. Gerenciamento de documentos e controle de revisão usando gerenciamento de dados do produto (PDM)

CAD prova ser útil para engenheiros basicamente por meio de quatro propriedades principais:

1. História
2. Especificação
3. Parametrização
4. Restrições de alto nível

O histórico de construção pode ser usado para se referir às especificações do modelo. Parâmetros e restrições podem ser usados ​​para determinar o tamanho, forma e outras propriedades dos diferentes elementos de modelagem.

Quem usa design auxiliado por computador:

Uma pequena lista de profissionais que provavelmente usarão CAD em seu trabalho:

• Arquitetos
• Engenheiros civis
• Engenheiros elétricos
• Engenheiros mecânicos
• Engenheiros de produção
• Engenheiros estruturais
• Engenheiros acústicos
• Designers
• Gerenciamento de instalações
• Pesquisadores

Esta lista é longa. O design auxiliado por computador é usado em muitos setores - aeroespacial, automotivo, têxtil, eletrônico e muito mais. Ele permite que as empresas explorem ideias modeladas antes que a prototipagem física seja implementada.

CAE (Engenharia Assistida por Computador)

É o uso generalizado de programas de computador para auxiliar nas tarefas de análise de engenharia. Os programas de engenharia incluem análise de elemento finito (FEA), dinâmica de fluidos computacional (CFD), dinâmica de múltiplos corpos (MDB) e otimização.
O software de engenharia desenvolvido para apoiar essas atividades é considerado uma ferramenta CAE e está sendo usado, por exemplo, para analisar a robustez e o desempenho de componentes e montagens. O termo abrange simulação, validação e otimização de produtos e ferramentas de manufatura. No futuro, os sistemas CAE serão os principais fornecedores de informações para auxiliar as equipes de projeto na tomada de decisões.

CAE - rede de nós

No que diz respeito às redes de informação, os sistemas CAE são considerados individualmente como um único nó em uma grande rede de informação e cada nó pode interagir com outro na mesma rede. Esses nós desempenham um papel no método dos elementos finitos, que usa uma geometria de modelo existente para construir uma rede de nós em todo o modelo, que é então usada para determinar como o modelo funcionará, com base no parâmetro de entrada. que a parte real experimentaria, no mundo real. Os seguintes parâmetros são normalmente usados ​​em engenharia mecânica para simulações CAE:

1. Temperatura
2. Pressão
3. Interações entre componentes
4. Forças Aplicadas

A maioria dos parâmetros usados ​​para a simulação são baseados no ambiente e nas interações que o modelo pode experimentar durante a operação. Eles são então inseridos no software CAE como uma forma de verificar se a parte poderia, teoricamente, controlar as restrições do projeto.

Os sistemas CAE podem fornecer suporte às empresas. Isso é possível por meio do uso de arquiteturas de referência e sua capacidade de colocar pontos de vista de informações no processo de negócios. A arquitetura de referência é a base do modelo de informação, especialmente os modelos de produto e manufatura.

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Áreas CAE cobertas:

1. Análise de tensão na montagem do componente usando FEA
2. Análise de fluxo térmico e de fluido usando CFD
3. Multibody Dynamics (MBD) e Cinemática
4. Ferramentas de análise para simulação de processos em processos de manufatura
5. Otimização da documentação do processo
6. Otimização do desenvolvimento do produto
7. Verificação inteligente de não conformidade
8. Análise de segurança em montagens

Em geral, existem três fases em qualquer tarefa de engenharia auxiliada por computador:

1. Pré-tratamento:definir o modelo e os fatores ambientais a serem aplicados.
2. Análise de resolução de problemas
3. Pós-processamento de resultados

Principais softwares para engenharia:Abaqus, Ansys, MSC Adams Car e muitos outros. Modelos simples de programas CAD podem ser exportados para programas de engenharia para análise do protótipo virtual.

CAM (Fabricação Assistida por Computador)

A manufatura auxiliada por computador consiste na utilização de software para controlar máquinas-ferramentas e equipamentos relacionados ao processo de manufatura. Não é tecnicamente considerado um sistema de programa de software de engenharia, mas sim voltado para máquinas em manufatura. CAM também pode se referir ao uso de um computador para auxiliar em todas as operações de uma fábrica, incluindo planejamento, gerenciamento, transporte e armazenamento. Seu principal objetivo é criar um processo de produção mais rápido e componentes e ferramentas com dimensões mais precisas e consistência de material. CAM é um processo assistido por computador subsequente ao CAD e, às vezes, após engenharia auxiliada por computador (CAE) - como um modelo gerado em CAD, verificado em CAE e gerando entrada para o software CAM, que controla máquinas-ferramenta.

CAM usado em CNC

Fabricação auxiliada por computador é o código de software por trás das máquinas que fabricam os produtos. As máquinas controladas por computadores numéricos são dispositivos que usam o código CAM para fabricar produtos. As máquinas CNC incluem:

• Fresadoras
• Tornos
• Editoras discográficas
• Sanders
• Soldadores
• EDM ou fabricação de descarga elétrica

Tudo o que precisa ser feito por um operador com máquinas convencionais é programável com máquinas CNC. CAM fornece instruções passo a passo que as máquinas seguirão para concluir a fabricação do produto. Antes do software, o operador tinha que inserir manualmente o código antes de implementar o programa e essa entrada manual pode ser trabalhosa, dependendo da complexidade do produto final. O CAM facilita com um software inteligente o desenvolvimento de código baseado na plataforma (Graphical User Interface - GUI). Isso facilitou a produção do código de manufatura, bastando apenas um clique no processo desejado, gerando o código para a máquina CNC.

Como CAD, CAE e CAM funcionam juntos

Um programa CAD é necessário tanto na manufatura - CAM, quanto no software de engenharia - CAE, pois ambos os sistemas requerem um modelo para realizar qualquer análise ou manufatura. O CAE requer o modelo geométrico para determinar a rede nodal integrada a ser usada para a análise. CAM requer a geometria da peça para determinar as rotas e cortes da máquina. Ambos requerem CAD, mas podem ser usados ​​como um sistema autônomo para modelos virtuais de engenharia. CAD é a espinha dorsal de qualquer CAM ou CAE e é necessário para que funcionem corretamente. O software de hoje é uma ferramenta poderosa para engenheiros e técnicos para tornar seu trabalho diário mais fácil e eficiente. Usados ​​corretamente, eles fornecem o melhor benefício possível para os indivíduos e empresas que os implementam.

Você já usou alguma dessas plataformas de software? Em caso afirmativo, eles realmente tornaram sua vida mais fácil no trabalho?

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