Es el sistema destinado a asistir al diseñador en su tarea específica, como el dibujo técnico y la documentación del mismo, pero normalmente permite realizar otras tareas complementarias relacionadas principalmente con la presentación y el análisis del diseño realizado. En esta técnica deben diferenciarse los siguientes conceptos:
Mediante estos conceptos, el CAD permite modelar y verificar las diferentes posibilidades de realización de los diseños que se realicen, evita la necesidad de dibujar, y permite la toma de decisiones más acordes con lo que requiere el mercado.
Utilizando los sistemas CAD se pueden obtener cambios como:
Un buen programa CAD no solo dispone de herramientas de creación de superficies, sino también de posibilidades de análisis y verificación de las mismas, entendiendo por superficies correctas aquellas cuyos enlaces entre si son continuos en cuanto a tangencia y curvatura, y sin contener zonas donde se ha perdido continuidad de curvatura.
No obstante, al no ser posible detectar todos los defectos, en muchos casos es aconsejable fabricar un modelo real de la pieza, a fin de poder analizar mejor el resultado obtenido, sobre todo en aquellos casos en que a partir de las superficies creadas en el CAD se diseña el molde. Para fabricar dichos modelos se utilizan tecnologías de fabricación rápida de prototipos.
Además de la verificación de las superficies, un programa CAD avanzado permite trazar superficies paralelas a las creadas, por ejemplo generando la piel interna de la pieza a partir de la piel externa, en el caso de piezas con un espesor uniforme conocido, y debe tener los elementos necesarios para conseguir realizar sobre el modelo CAD todas las actividades de ingeniería de diseño necesarias (nerviado, fijaciones, centradores, elementos rigidizadores).
Esta metodología de diseño de productos permite proporcionar diferentes características al producto, entre las que se encuentran la distribución, el tamaño y la forma de cada una de sus partes y mediante dibujos bi y tridimensionales, permite al diseñador modelar las diferentes posibilidades para trabajar en conjunto con el equipo involucrado.
La ingeniería CAM hace referencia concretamente a aquellos sistemas informáticos que ayudan a generar los programas de Control Numérico necesarios para fabricar las piezas en máquinas con CNC. A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo de operación deseada, de la herramienta escogida, y de las condiciones de corte definidas, el sistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto, y a través de un pos procesado genera los correspondientes programas de CN con la codificación específica del CNC donde se ejecutarán. En general, la información geométrica de la pieza proviene de un sistema CAD, que puede estar o no, integrado con el sistema CAM. Si no está integrado, dicha información geométrica se pasa a través de un formato común de intercambio gráfico. Como alternativa, algunos sistemas CAM disponen de herramientas CAD que permiten al usuario introducir directamente la geometría de la pieza, si bien en general no son tan ágiles como las herramientas de un sistema propiamente de CAD.
Algunos sistemas CAM permiten introducir la información geométrica de la pieza partiendo de una nube de puntos correspondientes a la superficie de la pieza, obtenidos mediante un proceso de digitalizado previo. La calidad de las superficies mecanizadas depende de la densidad de puntos digitalizados. Si bien este método acorta el tiempo necesario para fabricar el prototipo, en principio no permite el rediseño de la pieza inicial.
Evalúa el comportamiento diseñado en una situación real al exponerlo a deformaciones, vibraciones, esfuerzos, etc.
Los sistemas CAE se utilizan para:
Dentro de sus aplicaciones industriales se encuentran: desarrollo de empaques y productos, análisis de esfuerzos, cinemática y dinámica, simulación de inyección de plástico, y arquitectura.
Las ventajas de un sistema CAE son: