Diseño asistido por ordenador o CAD-CAM: qué es y cuál es su uso

La industria de los mecanizados ha cambiado considerablemente a lo largo de los años. Esto ha permitido adaptarse a las nuevas necesidades del sector y los consumidores. Para conseguirlo, las máquinas herramienta han tenido que evolucionar a la par que las nuevas tecnologías a través de la automatización. Pero la automatización no sería posible sin el diseño asistido por ordenador. ¿En qué consiste este método?

¿Qué es el diseño asistido por ordenador?

Las máquinas herramienta existen desde hace siglos y, cuando se inventaron, eran dispositivos manuales. Es decir, solo funcionaban con la acción del hombre. En muchas ocasiones, para poder activar una única máquina tenían que participar muchos operarios. Con el tiempo, esto fue cambiando, de manera que las máquinas comenzaron a reducir su tamaño (siempre que era posible) y a adoptar nuevos mecanismos que facilitaban su uso. Esta revolución de las máquinas herramienta nos trajo dispositivos como las fresadoras, las curvadoras de chapas, entre otras.

Sin embargo, era solo el comienzo hacia la automatización. La automatización es un proceso que, como su nombre indica, permite que los procesos sean automáticos y requieran la mínima intervención humana. Esto se traduce en procesos más rápidos, sin apenas margen de error humano. Además, en un proceso de transformación de los metales participan menos operarios, pues, cuando se trata de una máquina automática, un operario puede trabajar varias máquinas a la vez. ¿Los resultados? Mejores acabados, reducción de tiempos de entrega y ahorro para los bolsillos.

La automatización no sería posible sin el diseño asistido por ordenador. Se trata de incluir ordenadores en las máquinas herramienta para, a través de una serie de instrucciones y ajuste de parámetros, las máquinas puedan «trabajar solas», sin necesidad de un operario que esté haciendo los cortes, deformaciones, etcétera. Pero te contamos aún más, dependiendo del tipo de máquina que se escoja, es posible realizar diferentes procesos sobre una misma pieza y en una sola máquina. Por ejemplo, se puede fresar, taladrar y ranurar una pieza sin tener que recurrir a tres máquinas diferentes y, lo mejor, sin que el operario tenga que detener la máquina y reacomodar la pieza. Todo puede hacerse gracias al diseño asistido por ordenador.

CAM-CAD

Para que una pieza pueda mecanizarse de forma automática, la máquina herramienta debe incluir CNC o control numérico computarizado. Para ello se acude a dos software específicos de diseño: CAM y CAD. CAM significa, en inglés, fabricación asistida por ordenador (computer-aided manufacturing). El CAM es el programa que se encarga de controlar a la máquina herramienta CNC.

Antes de llegar al proceso de mecanizado en sí y haciendo uso del CAM, es necesario recurrir a otro software: CAD. El CAD significa diseño asistido por ordenador (computer-aided design). El CAD es el software que hace el diseño de la pieza en 2D y 3D. Es decir, en este programa se hace el diseño de las piezas y los modelos para que el CAM traduzca estos modelos virtuales en realidad, utilizando el CNC de la máquina herramienta.

El tándem CAM-CAD hace referencia a la unión entre el diseño y la fabricación utilizando un ordenador. Ambos programas son necesarios para poder mecanizar una pieza de forma automática, pues uno no existe sin el otro, especialmente el CAM. Este software no puede trabajar sin el modelo creado por el CAD. Aunque pueda parecerte nuevo, el CAD-CAM surgió en la década de los 70 y estuvo destinado, originalmente, a las industrias aeronáutica y automotriz, por su elevado coste. Sin embargo, a partir de los 80, el diseño asistido por ordenador se incluyó en las máquinas más simples como los tornos y fresadoras.

Proceso de diseño asistido por ordenador

Para fabricar una pieza utilizando lo último en tecnología es necesario contar con los softwares CAD y CAM, así como con una máquina herramienta que incluya el control numérico computarizado o CNC. ¿Por qué? Lo primero es crear una pieza en un ordenador externo utilizando el CAD que, curiosamente, es un software que también emplean los arquitectos. Este diseño se procesa en el CAM que se encarga de adaptar y transformar el modelo en un lenguaje alfanumérico y cargarlo en el ordenador de la máquina. ¡Sí! Las máquinas herramienta más avanzadas cuentan con un ordenador que incluye el CNC.

El CNC es un lenguaje alfanumérico que trabaja con el CAM para que la máquina pueda llevar a la realidad el modelo creado por ordenador. Es así como el CNC con la ayuda del operario que es quien programa, le da a la máquina las indicaciones pertinentes para poder mecanizar la pieza. Con el CNC la máquina puede saber la velocidad, el ángulo y los demás parámetros de corte y procesado del metal y diseñar una pieza. Pero, además, dependiendo de la máquina que se utilice, se pueden realizar distintos procesos sin necesidad de recurrir a otras máquinas.

Los dispositivos más avanzados cuentan con múltiples ejes que permiten realizar la rotación de la pieza en diferentes sentidos, esto quiere decir que el operario no tiene que detener el proceso para reajustar o colocar la pieza en una posición específica. El diseño asistido por ordenador y la propia máquina hacen posible que todo el mecanizado se haga en un único proceso y con una sola máquina herramienta.