Conceptos Básicos y Evolución de los SOFTWARE CAD

Summary

Hoy exploramos los orígenes y beneficios de los programas de diseño asistido por computadora (CAD). Desde los inicios en la década de 1960 con la tesis de Iván Sutherland, hasta la evolución hacia la 3D y las herramientas modernas como simulaciones y renderizado, los CAD han revolucionado la productividad y precisión en diseños. Seguidamente, se detalla la historia de softwares como AutoCAD y SolidWorks, y cómo han adaptado nuevas tecnologías para mejorar la innovación tecnológica en diseños mecánicos y fabricación. Además, se menciona la importancia de la gestión de archivos y la conexión entre piezas y conjuntos en el diseño, destacando la metodología 'top-down' y 'bottom-up'. El vídeo invita a los espectadores a unirse en el aprendizaje y exploración de estas potentes herramientas de diseño.

Takeaways

• 😀 El software de CAO (Diseño Asistido por Computadora) se utiliza para crear, modificar, analizar u optimizar diseños, mejorando la productividad y precisión del diseñador.
• 🔄 CAO comenzó con diseños 2D y evolucionó hacia la capacidad de generar sólidos y superficies en 3D, permitiendo una interacción visual más rica.
• 🛠️ Los programas CAO ofrecen múltiples ventajas, incluyendo cálculos, simulaciones, generación de vistas, manejo de tolerancias, detección de interferencias y renderizado de imágenes realistas.
• 📈 El 3D no reemplaza al 2D; ambos se complementan, ya que el diseño 3D se utiliza para crear planos 2D necesarios para la fabricación.
• 💡 La historia de los programas CAO se remonta a la década de 1960, con el trabajo pionero de Iván Sutherland y la comercialización de los primeros programas en los años 70.
• 🏢 Grandes empresas del sector automotriz y aeroespacial adoptaron sistemas CAO en la década de 1970 para mejorar sus procesos de desarrollo.
• 🌐 En 1981, se desarrolló el formato neutral de intercambio de datos (IGES) y en 1982 se lanzó el primer software de modelado sólido.
• 💼 Autodesk, fundada en 1982, introdujo AutoCAD, un programa CAO para PCs accesible a un precio bajo.
• 📊 Los programas CAO se clasifican en rangos superior, medio e inferior según su capacidad y potencia, y están destinados a usos específicos en el diseño mecánico.
• 🔧 Hoy en día, los programas CAO no solo generan diseños 3D y planos, sino que también ofrecen herramientas para simulaciones avanzadas y desarrollo de productos.

Q & A

¿Qué significa CAD y cuál es su propósito principal?

CAD significa 'Diseño Asistido por Computadora' y se refiere al uso de computadoras para la creación, modificación, análisis u optimización de un diseño. Su propósito principal es mejorar la productividad, precisión y calidad del diseño, además de facilitar la generación de documentación y bases de datos para la fabricación.

¿Cuáles son las principales ventajas de utilizar software CAD?

El uso de software CAD permite aumentar la productividad y precisión del diseñador, mejorar la calidad del diseño, facilitar las comunicaciones mediante la documentación generada y crear una base de datos para la fabricación, además de ofrecer otras funcionalidades como simulaciones, cálculos y renderizados de imágenes realistas.

¿Cómo ha evolucionado el software CAD desde su creación?

El software CAD comenzó en la década de 1960, con sistemas basados en 2D que utilizaban entidades geométricas. Posteriormente, avanzó al 3D, permitiendo el diseño de sólidos y superficies. Desde entonces, ha seguido evolucionando, añadiendo funcionalidades como simulaciones, cálculos de tolerancias, detección de interferencias y animaciones, entre otros.

¿Cuál fue el primer software CAD comercializado y cuál era su precio?

El primer software CAD comercializado fue desarrollado por IU Tech Control Data Corp en 1965 y tenía un precio de 500,000 dólares.

¿Qué importancia tiene el 3D en el diseño asistido por computadora?

El 3D es fundamental en el diseño asistido por computadora porque permite una mayor interacción visual con el objeto diseñado, permitiendo ver el diseño en múltiples perspectivas. Sin embargo, el 2D sigue siendo relevante para la generación de planos y documentación.

¿Cuáles son algunos hitos importantes en la historia del software CAD?

Algunos hitos incluyen el desarrollo del primer plotter por Computer Vision en 1969, la adopción del CAD por grandes compañías como General Motors y Ford en 1970, la creación del formato neutral de intercambio de datos IGES en 1979, y la fundación de Autodesk en 1982, que lanzó AutoCAD.

¿Cómo se diferencian los software CAD de rango superior, medio e inferior?

Los software de rango superior, como CATIA y NX, están destinados a aplicaciones más complejas, como el diseño de aviones. Los de rango medio, como SolidWorks e Inventor, son adecuados para diseños industriales y mecánicos más comunes. Los de rango inferior, como AutoCAD, se utilizan para tareas de diseño más simples y específicas.

¿Qué tipo de archivos se utilizan comúnmente en programas como Inventor, SolidWorks y CATIA?

En estos programas, se utilizan archivos para piezas o partes individuales, archivos de conjunto o ensamble para combinar piezas, y archivos de dibujo o plano para representar estas piezas y conjuntos. En el caso de Inventor, también existen archivos específicos para piezas de chapa metálica y conjuntos soldados.

¿Qué es el diseño 'bottom-up' y el diseño 'top-down' en el contexto del CAD?

El diseño 'bottom-up' se refiere a la creación de piezas individuales que luego se combinan en un conjunto. En el diseño 'top-down', se comienza diseñando un conjunto completo, y luego se desglosa en piezas individuales. Ambos enfoques dependen de las necesidades del proyecto.

¿Qué problemas pueden surgir al cambiar los nombres o ubicaciones de archivos en software CAD?

Si se cambia el nombre o la ubicación de un archivo de pieza o conjunto, se rompe el vínculo entre los archivos, lo que puede causar que el programa no encuentre los datos necesarios y muestre un mensaje de error. Para evitar esto, es importante mantener los nombres y ubicaciones de los archivos consistentes o corregir los vínculos si es necesario.

Outlines

00:00

😀 Introducción al Diseño Asistido por Computadora (CAD)

El primer párrafo introduce el tema del video, que es el diseño asistido por computadora (CAD), explicando qué es y cómo ha evolucionado. Se menciona que CAD es un software que utiliza computadoras para diseñar, modificar, analizar y optimizar diseños, lo que mejora la productividad y la precisión del diseñador. También se discute cómo los programas CAD han pasado de ser 2D a 3D y las ventajas que esto conlleva, como cálculos y simulaciones, generación de vistas, manejo de tolerancias y detección de interferencias, entre otras. Además, se menciona la historia de los programas CAD, desde su inicio en la década de 1960 hasta la aparición de sistemas como STEP y la fundación de Autodesk.

05:03

😀 Evolución y Características de los Software de Diseño

Este párrafo profundiza en la historia y características de los programas CAD, destacando la evolución desde la década de 1960 hasta la actualidad. Se habla de la creación de sistemas como STEP y la aparición de software como Pro/ENGINEER, SolidWorks y Autodesk Inventor. Además, se menciona la fusión de empresas y la creación de nuevas herramientas y funcionalidades en los programas CAD a lo largo del tiempo. Se enfatiza que los programas CAD no solo se limitan a diseñar objetos geométricos, sino que también ofrecen herramientas para simulaciones, análisis y generación de documentos, entre otras aplicaciones.

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😀 Métodos y Procesos en el Diseño con Software CAD

El tercer párrafo se centra en los métodos y procesos utilizados al trabajar con software CAD. Se describen dos enfoques principales de diseño: 'de piezas a conjuntos' (bottom-up) y 'de conjuntos a piezas' (top-down). Además, se explica la importancia de la organización de archivos y la conexión entre ellos, como piezas, conjuntos y planos. Se resalta la necesidad de mantener la integridad de estos vínculos para evitar errores en la información del diseño. Finalmente, se menciona que se publicará más contenido sobre SolidWorks, uno de los programas CAD más utilizados, y se invita al espectador a suscribirse y participar en la comunidad para aprender más sobre el tema.

Keywords

💡Diseño asistido por computadora (CAD)

El Diseño asistido por computadora, o CAD, se refiere al uso de computadoras para la creación, modificación, análisis y optimización de un diseño. En el vídeo, se menciona que estos programas permiten aumentar la productividad y precisión de un diseñador, así como mejorar la calidad del diseño y la comunicación a través de la generación de documentación. Un ejemplo dado es que el CAD permite la salida de información en planos tanto digitales como en papel, y en archivos electrónicos para mecanizado o impresión 3D.

💡2D y 3D

2D se refiere a la representación bidimensional de objetos, mientras que 3D implica una representación tridimensional. El vídeo explica que los programas de CAD comenzaron en 2D, utilizando entidades geométricas como puntos, líneas y arcos, y luego evolucionaron al 3D, permitiendo la generación de sólidos y superficies para una interacción visual más rica. Aunque el 3D ha ganado popularidad, el 2D sigue siendo esencial para la generación de planos, ya sea digital o en papel.

💡Simulaciones

Las simulaciones en el contexto de CAD son herramientas que permiten analizar y predecir el comportamiento de un diseño antes de su fabricación. El vídeo menciona que los programas modernos de diseño ofrecen simulaciones estructurales, tensionales, térmicas y de fluidos, lo que ayuda a los diseñadores a validar y optimizar sus diseños sin la necesidad de prototipos físicos.

💡Tolerancias

Las tolerancias son límites predeterminados dentro de los cuales se permite que varíen las dimensiones o las propiedades de un objeto durante su fabricación. En el vídeo, se sugiere que los programas de CAD manejan la generación de tolerancias, lo que es crucial para garantizar que los componentes se puedan ensamblar y funcionar correctamente juntas.

💡Interferencias

Las interferencias en el diseño son situaciones donde partes del mismo diseño se solapan o entran en conflicto espacialmente. El vídeo destaca la capacidad de los programas de CAD para detectar interferencias, lo que es fundamental para evitar errores en la fabricación y para asegurar que todos los componentes se puedan ensamblar sin problemas.

💡Renderizado

El renderizado es el proceso de generar imágenes realistas de un diseño 3D. El vídeo menciona que los programas de CAD incluyen herramientas de renderizado para crear imágenes detalladas y visualmente atractivas, lo que es útil para presentaciones y para la validación del diseño antes de la producción.

💡AutoCAD

AutoCAD es uno de los programas de CAD más conocidos y utilizados en el mercado. En el vídeo, se menciona que Autodesk, la compañía detrás de AutoCAD, fundó la empresa con la idea de producir un programa de CAD para PCs a un precio accesible, y que hoy en día AutoCAD es ampliamente utilizado en la industria.

💡SolidWorks

SolidWorks es otro programa de CAD líder en el mercado, mencionado en el vídeo como un ejemplo de software de rango medio. Se destaca por su capacidad para diseñar en un entorno 3D y generar documentación en 2D, y es ampliamente utilizado en el diseño mecánico.

💡STEP

STEP es un estándar de intercambio de datos para la industria de la fabricación. El vídeo menciona que en 1983 se inició el sistema universal de transferencia de datos STEP, que permite a diferentes programas y sistemas de CAD compartir y utilizar información de diseño de manera interoperable.

💡Métodos de diseño (Top-Down y Bottom-Up)

El vídeo describe dos enfoques principales en el diseño con CAD: Top-Down, que comienza con el diseño de un conjunto o máquina y luego se desglosa en piezas individuales, y Bottom-Up, que comienza con el diseño de piezas individuales que luego se ensamblan en conjuntos. Estos métodos son fundamentales para la organización y la eficiencia en el proceso de diseño.

Highlights

Hablaremos sobre los programas de diseño, sus orígenes y las prestaciones que ofrecen.

CAD (Diseño asistido por computadora) es el uso de computadoras para la creación y modificación de diseños.

Los programas CAD mejoran la productividad y precisión del diseñador, y la calidad del diseño.

Los programas de diseño permiten generar documentación y crear bases de datos para la fabricación.

Los programas CAD arrancaron en 2D y luego avanzaron al 3D, permitiendo generar sólidos y superficies.

Actualmente, los programas CAD ofrecen múltiples ventajas como cálculos, simulaciones y generación de vistas.

El 3D no reemplaza al 2D, sino que ambos se complementan en el proceso de diseño.

La historia de los programas CAD se remonta a la década del 60 con la tesis doctoral de Iván Sutherland.

En 1965, se comercializa el primer programa CAD con un precio de 500 mil dólares.

Las grandes compañías del sector automóvil y aeroespacial adoptaron los sistemas CAD en la década de los 70.

En 1981, se presenta el primer sistema de modelado sólido y nace Dassault Systèmes con su famoso programa CATIA.

Autodesk fue fundada en 1982 con la idea de producir un programa CAD para PC por menos de 1000 dólares.

En 1995, se presenta el primer AutoCAD para Windows, lo que marcó el inicio del uso masivo de estos programas.

Los programas de diseño actuales ofrecen herramientas para simulaciones estructurales, tensiones dinámicas y térmicas, entre otros.

Los software de diseño no solo generan modelos 3D, sino que también ofrecen herramientas para innovaciones tecnológicas.

Los programas de diseño están disponibles en diferentes rangos, desde software de alto nivel hasta gratuitos.

La impresión 3D ha generado una gran accesibilidad en el mercado de software de diseño mecánico.

Los software de diseño dominan el mercado y ofrecen una variedad de herramientas para el diseño mecánico.

Los programas de diseño trabajan con diferentes tipos de archivos, como piezas, conjuntos y planos.

Existen dos lógicas de trabajo en el diseño: 'de piezas a conjuntos' (abajo hacia arriba) y 'de conjunto a piezas' (arriba hacia abajo).

Es importante mantener el vínculo entre los archivos de piezas y conjuntos para evitar errores en el programa de diseño.

Transcripts

el día de hoy hablaremos sobre los

programas de diseño sus orígenes y las

prestaciones que brindan a la hora de

trabajar con ellos

[Música]

seguro has escuchado en algún que otro

lugar sobre la palabra cal pero que es

un software de cut cut significa diseño

asistido por computadora por sus siglas

en inglés y se refiere al uso de

computadoras para la creación

modificación análisis u optimización de

un diseño el uso de estos programas

permite aumentar la productividad y la

precisión de un diseñador mejorar la

calidad del diseño mejorar las

comunicaciones a través de la generación

de documentación y crear una base de

datos para la fabricación la salida de

información puede ser tanto en planos

sean digitales o en papel como en

archivos electrónicos permitiendo así el

mecanizado operaciones de fabricación o

la impresión 3d por ejemplo evitando la

intervención del plano en algunos casos

y es que se puede considerar el cut como

una técnica de dibujo en sí misma estos

programas arrancaron en 2d

basándose en entidades geométricas para

poder diseñar como puntos líneas arcos

polígonos etcétera permitiendo su

operación a través de una interfaz

gráfica

luego avanzamos al 3d permitiendo

generar sólidos y superficies lo cual

permite una mayor interacción visual con

lo que se está diseñando y actualmente

estos programas no se limitan sólo al

diseño geométrico de objetos sino que

nos dan muchísimas más ventajas que ya

iremos desarrollando pero algunas por

ejemplo son cálculos y simulaciones

generación de vistas manejo de

tolerancias detección de interferencias

animaciones de despiece y de

funcionamiento renderizado de imágenes

realistas etcétera en mi opinión el 3d

no desplaza al 2d ya que se complementan

entre sí porque si bien podemos diseñar

y desarrollar un objeto en 3-d incluso

usar la información como ésta para poder

imprimirlo en una impresora 3d por

ejemplo a la hora de generar un plano

vamos a trabajar en 2d ya sean digitales

o en papel

vamos a necesitar una plataforma y

herramientas 2d y de hecho casi todos

los software de diseño permiten diseñar

en un entorno 3d y llevar esta

información para generar

documentación en 2d ahora bien veamos un

poco la evolución y la historia de estos

programas el surgimiento del cap se

remonta a la década del 60 en la que

iván sutherland propuso en su tesis

doctoral utilizar un teclado y un lápiz

óptico para poder dibujar una imagen

representada en la pantalla a diferencia

de lo que se había hecho hasta entonces

las líneas ocultas permanecían en la

memoria de la computadora en la base de

datos y volvían a aparecer cada vez que

se colocaba el cuerpo en una posición

distinta respecto al observador las

limitaciones del sistema provenían más

de la capacidad de las computadoras de

aquel entonces que del principio

conceptual como tal resumiendo un poco

los hitos sobre estos software podemos

mencionar que en 1965 de la mano de iu

tech control dates accord se

comercializa el primer programa cab con

un precio de 500 mil dólares en 1969

computer vision desarrolló el primer

plotter

una impresora un trazador en 1970 las

grandes compañías del sector automóvil y

aeroespacial como por ejemplo

general motors ford chrysler look here

adoptan los sistemas cad para sus

procesos de desarrollo en 1975

textron yx desarrolla la primera

pantalla de 19 pulgadas a md desarrollo

del sistema capcom y luz kit es la

primera empresa que lo compra a finales

de los 70 un sistema alcalde tenía un

precio de 125 mil dólares en 1979

boeing general electric y nist

desarrollan un formato neutral de

intercambio de datos llamado y gs en

1981 y un gráfico presenta un y sólido

el primer sistema de modelado sólido y

además nace dassault systèmes que al

poco tiempo presenta el famoso cut y a

b1 en 1982

walker funda autodesk con 70 personas

la idea era producir un programa cut

para pc por menos de 1000 dólares en el

comex de noviembre del mismo año en las

vegas se presenta el primer autocar en

1983 inicia el sistema universal de

transferencia de datos step en 1991 sale

al mercado pro engineer de la mano de

ptc paramétrico technology corporation

en 1992 se presenta el primer auto cut

sobre plataforma azul y en 1995 el

primer auto cut que fue la versión 12

sobre windows en 1995 the start systems

compra pro engineer y crea solidworks

por otro lado se fusiona unique graphics

y hay días creando sol y days en 1996

general motors firma el mayor contrato

de la historia cat camps con un gráfico

en 1999

autodesk tiene un millón de usuarios de

autocad lt y 100.000 de tres de estudio

el mismo año presenta inventor para

tratar de competir con solidworks en el

año 2000

autodesk inicia la venta por internet

del famoso autocad 2000 donde inició al

uso masivo de estos programas desde

entonces y hasta la actualidad las

grandes empresas de estos software van

sacando nuevas y mejoradas versiones año

a año agregando nuevas herramientas

módulos y funcionalidades de la mano de

los avances tecnológicos en fabricación

control manejo de la información

procesos productivos etcétera

actualmente podemos destacar los

siguientes programas según su capacidad

y potencia teniendo así en primer lugar

los software de rango superior como por

ejemplo castilla pro engineer y y un

graphics fusionado con el día en la

categoría de software de rango medio

encontramos a solidworks liderando

inventor y solidez quedando por último

los software de rango inferior como por

ejemplo autocad esto no significa que un

programa sea mejor o peor que otro no no

no en absoluto esto significa que están

destinados a usos diferentes

no es lo mismo diseñar un avión entero

que diseñar una máquina agrícola o por

ejemplo diseñar elementos estructurales

para una edificación tampoco olvidemos

que en el mercado encontramos una

variedad enorme de estos software

incluso muchos de ellos son gratuitos la

gran accesibilidad que generó la

impresión 3d hizo explotar el mercado no

solamente de la impresión 3d sino

también de estos software pero

enfocándonos en el diseño mecánico los

que dominan el mercado son más o menos

siempre los mismos hoy en día los

software de diseño no hacen nada más que

aumentar la velocidad con la que generan

e implementan innovaciones tecnológicas

generando así muchas nuevas herramientas

más allá de la generación de un 3d o la

confección de planos por citar algunos

ejemplos podemos realizar

simulaciones estructurales tensionales

tensiones dinámicas térmicas simulación

de fluidos sistemas camps para la

fabricación por control numérico

desarrollo de matrices y moldes

simulaciones de chapa estampada

inyección de plástico y fundiciones

generación de catálogos comerciales y

manuales de mantenimiento análisis y

desarrollo de puestos de trabajos

layout de planta estudios ergonómicos

validación del diseño análisis de fallas

flexibilidad para el diseño industrial y

estilismo diseño y estudios de redes

cableadas y de tuberías generación de

librerías para la reutilización de

componentes plataformas

multidisciplinares fusionando mecánica

electrónica electricidad aerodinámica

tecnología de materiales hidráulica

neumática e incluso se están haciendo

grandes avances en lo que es realidad

aumentada aplicada al diseño y

fabricación

ahora bien profundicen un poco a la hora

de trabajar y diseñar con estos software

ya que sus plataformas y metodologías

son muy similares a grandes rasgos y hay

una lógica detrás de su uso como por

ejemplo los tipos de archivos con los

que estos programas trabajan

tomemos tres programas típicos inventor

solidworks y katia en los tres tenemos

un archivo para lo que definimos como

pieza o parte otro llamado conjunto o

ensamble que es donde varias piezas se

combinan para formar un conjunto y por

último un archivo de dibujo o plano que

es donde podemos representar estas

piezas y conjuntos para generar la

información necesaria para el caso de

inventor tendremos además otros dos

tipos de archivos uno para las piezas de

chapa metálica y otro para los conjuntos

soldados otra cosa que tienen en común

además de la interfaz gráfica es lo que

llamamos árbol que es donde podemos

visualizar cada conjunto con sus piezas

y sus relaciones entre sí tengamos en

cuenta que un conjunto puede estar

formado por piezas pero también por

otros

que los llamamos subconjuntos los cuales

a su vez están formados por piezas y

subconjuntos de aquí la utilidad del

árbol para ordenar toda esta información

ahora bien en el proceso creativo en el

que vamos a estar diseñando un conjunto

o una pieza o una máquina vamos a tener

dos lógicas de trabajo según nuestras

necesidades y de aquí podemos distinguir

dos tipos de diseño en el primero

partimos diseñando una pieza la cual le

confeccionaremos su plano para luego

desarrollar otra pieza y formar un

conjunto que a su vez también tendrá su

plano a esto se le llama diseño botón up

vamos de piezas a conjuntos es decir de

abajo hacia arriba por otro lado podemos

partir diseñando un conjunto el cual

tendrá su plano y luego lo vamos

desglosando en diferentes piezas las

cuales también le vamos a ir generando

sus planos este tipo de diseño se llama

top down y partimos de un conjunto

ir formando cada pieza que lo compone es

decir de arriba hacia abajo algo

importante a destacar es el vínculo

entre estos archivos ya que un ensamble

necesita de los archivos de pieza no es

que la información de las piezas del

mismo se guarden en el archivo de

conjunto por lo tanto si cambia el

nombre o la ubicación de alguno de estos

archivos se perderá esa conexión el

programa no la encontrará y nos lanzará

un mensaje de error lo mismo pasa con

los planos depende de la información del

archivo de pieza y de romperse este

vínculo el plano pierde su información

ya que no va a encontrar la pieza a la

cual hemos representado por eso es

importante a la hora de trabajar con

estos programas no cambiar los nombres

ni las ubicaciones de los archivos y en

caso de que sea necesario debemos

corregir este vínculo casi todos los

programas tienen herramientas para hacer

esto todo esto no fue más que una

introducción al mundo de los programas

aunque dentro de poco vamos a ir

subiendo mucho contenido sobre uno de

ellos

solidworks la idea es que aprendamos a

usarlos juntos ya sacarle jugo ya que

ofrece muchísimas herramientas si les

gustó el vídeo o les resultó interesante

no se olviden de suscribirse para más

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cualquier inquietud o duda que haya

quedado y recuerden que en la

descripción tienen los links a todas

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[Música]