CAD/CAM , CAD/CAM Sistemi , CAD/CAM Sisteminin Fonksiyonları

CAD/CAM teknolojisi tasarım ve imalatın daha büyük entegrasyonu yönünde gelişmektedir. CAD, bilgisayar sistemlerinin primitifler kullanarak nesneler yaratma, tanımlama, analiz ve tasarımın optimizasyonu gibi işlerde kullanılmasıdır. Bu sistemler yazılım ve donanım kısımlarından oluşur. Yazılım olarak, parçaların gerilme-uzama analizinin yapılabildiği programlar, mekanizmaların dinamik cevapları, ısı transferi hesapları ve NC parça programlama gibi örnekleri verilebilir. CAM, bilgisayar sistemlerinin planlama, yönetme ve bir imalat işleminin kontrolünün direk veya endirek bilgisayar ara yüzeyi kullanılarak yapılması gibi işlemlerde kullanılmasıdır.

1- Tasarım
2- Analiz
3- Çizim
4- İşlem Planlama
5- Parça Programlama
6- Program Doðrulama
7- Parça İşleme
8- Muayene

CAD/CAM Tasarım : Tasarımcı kafasındaki fikirleri bir grafik ekranına yansıtabilir. Eş parçaların uygunluğu görülebilir. Parametrik tasarım gerçekleştirilebilir (Örneğin AutoLISP). Değişken parametreler girilerek istenilen tasarım parametrik olarak elde edilebilir.

Analiz olanakları : Üç boyutlu model küçük parçalara bölünüp sonlu elemanlar yöntemine (Finite Element Method -FEM) göre analizi yapılabilir. FEM ile gerçek işlemede ortaya çıkan sıcaklık ve gerilme gibi faktörlerin simülasyonu gerçekleştirilebilir. Bunda amaç, daha kısa geliştirme süreleri ve düşük maliyettir. Bu maliyeti düşüren bir etkendir. Kütle özellikleri: Otomatik olarak çevre uzunlukları, alan, ağırlık merkezi ve istenilen bir kesit için kütle atalet momentleri elde edilebilir.

FEM temel olarak üç safhadan oluşur.1. Ön işlem: Model geometrisinin geliştirilmesi, fiziksel özellikler ve malzeme özelliklerinin belirlenmesi, yükler ve ısı şartlarının tanımlanması ve modelin kontrol edilmesi2. Çözüm: Lineer statik, lineer dinamik, ıı transferi ve potansiyel analizinin yapıldığı kısım3. Sonişlem: Gerilim ve hasarın görülebildiği ve maksimum müsaade edilebilir hasar, malzeme statik ve yorulma mukavemetleri gibi sonuçların kritik değerlerle karşılaştırılabildiği safhadır. Karmaşık parçalara bile uygulanabilir.

Kullanım tecrübe gerektirmez.

FEM sistemi şekillendirme uzmanlarının terminolojisine sahiptir.
Şekillendirmede malzeme akışını izleyebilmek için uygulanır. Parça üzerindeki gerilme ve genleşmelerin dağılımı hesaplanabilir.
Simülasyon ile daha sonradan çıkabilecek hatalara göre takım tasarımın yapılabilmesi.
Plastik genleşmenin dağılımı ile bölgesel sertliklerin hesaplanabilmesi.
Üretilen parçaya göre optimizasyon stratejisi geliştirilebilir.
Çok kademeli işlemlerde kademe optimizasyonu yapılabilir.

Çizim : Tasarlanan parça primitifler kullanılarak grafik ekranda oluşturulabilir.

İşlem Planlama (Computer Aided Process Planning -CAPP) : Her parça ailesi için standart bir işlem planı yazılır. Bu plan bilgisayarda sakır. Daha sonraki aileye ait yeni parçalar için bu plan kullanılır. Bazı yeni parçalar için düzeltme gerekebilir. Bu parçanın standarttan farkı olmuş durumdadır.

Parça Programlama : Parça geometrisi tanımlanarak bir veri tabaı oşturulur. Parça programı otomatik olarak olşturulur.

Program Doğrulama : Bir CAM yazılımında freze program doğrulama modülü CNC tezgah sahiplerinin NC programlarıın hırlanından sonra üretime geçmeden önce daima zihinlerinde bir soru işareti kalır. “NC program gerçekten istenildiði gibi çalışacak mı?” Bu sorunun cevabını almak için genelde yapılan işlem, deneme kesimi yapmaktır. Bu şirket için yüksek maliyetlidir ve büyük zaman kaybıdır. Kesim zamı, kesim maliyeti ve herhangi bir hatada hemen giderilmesi üreticilerine masrafı çok fazladır. Bu deneme kesimine son verecek en iyi çözüm yapılış NC programın bir simülasyonunun izlenmesidir.

Çıkarılan parça programının işleme sokulmadan önce simülasyonunun izlenmesi yararlıdır. Muhtemel büyük hatalar bu şekilde önlenebilir.Parçanın grafik gösterimi tel kafes, katı model veya gölgelendirilmiş imaj şeklinde olabilir. Genelde takım yolu simülasyonunda parçanın tel kafes gösterimi kullanılır.Parça İşleme: CAD/CAM sistemleri operatör için açıklamalar yönünden destekler. Bu bilgiler işleme ayarlarını (ilerleme ve hızlar) içerir. İleri bazı sistemlerde bu işlem grafik formatta yapılır.

Muayene : Karmaşık yüzeylere sahip parçaların muayenesinde kullanılır. Takımın aşınması geri beslemeli bir kontrol devresi ile gözlenebilir.

İşlemede CAD/CAM Kullanılmasının Yararları
Parçanın istenilen açıda grafik ekranda görülebilmesi.
İstenilen boyutun çabukça elde edilmesi
Analiz yapabilme imkanı
Anlaşılabilir çizimlerin oluşturulabilmesi. Perspektif ve diğer görünümlerin kolay elde edilebilmesi. Farklı renklerin kullanılabilmesi
NC parça programının yapılabilmesi
Parça doğruluğun arttırılması
Enjeksiyon Kalıbı Tasarımında CAD/CAM Uygulaması

Seri üretimi yapılacak bir termoplastik malzemenin kalıbı çok önemlidir. Ve tasarımının doğru olması gerekmektedir. CAD/CAM entegrasyonu ile bu işlem daha kolay ve ucuz bir şekilde yapılabilmektedir. Bütün işler üretilecek parçanın CAD resminin oluşturulması ile başlar. Değişik katı model oluşturma ve yüzey modelleme işlemleri ile parça tasarımı kolaylıkla yapılabilir.

Parça tasarlandıktan sonra üretimi için kalıp tasarımına geçmek gerekir. Ancak bu plastik enjeksiyon üretiminin başarılı olup olamayacağının baştan bilinmesinde yarar vardır. Aksi halde imal edilecek pahalı kalıplar ve seçilecek plastik malzeme başarısız kalabilir. Bu nedenle parça tasarımı sonrası imalatın bir benzetimini (simülasyonunu) yapmak gerekebilecektir. Bu tür çalışmalar için geliştirilmiş özel programlar vardır (C-Mold, MoldFlow). Programın kullanılması için parçanın üzerine bir ağ geçirmek (meshing) gerekir.Aynı şekilde ve önceki şekillerde plastik malzemenin kalıp boşluğuna enjekte edileceği ve kullanıcı tarafından seçilen yer ise belirlenmiştir. Şimdi sıra plastik enjeksiyon işleminin benzetimine gelmiştir. Burada kalıp bolluğuna zamana bağlı olarak erimiş plastik malzemenin nasıl dolduğunu görmemiz yararlı olacaktır.Benzetim çalışması ile kalıbın tamamen doldurulup doldurulamayacağı kontrol edilmiş olur. Bunun yanında kalıp dolduğunda parça üzerindeki sıcaklık dağılımını da görebilmeleri yaralı olmaktadır.

İmalat hızının yüksek olması parçanın kısa zamanda kalıptan çıkarılması gibi faktörler bunu gerektirir. Plastik enjeksiyon işleminde sıvı ve sıcak olan plastiğin kalıp boşluğunun her tarafını doldurması istenir. Yani parçanın tam olarak elde edilmesi gerekir. Bunun için enjeksiyon basıncının iyi ayarlanması gerekir. Kalıp tasarımcılarının bu nedenle basınç dağılımını da incelemeleri gerekebilir. Bunu da programdan elde edebilirler. Tasarımcı tüm bu bilgileri kullanarak homojen bir dağılım sağlayabilir. Gerekli hallerde enjeksiyon noktası birden fazla verilebilir, kalıbı soğutma/ısıtma yöntemleri düzenlenebilir, yolluklar uygun şekilde tasarlanabilir.