CAD/CAM NEDİR?

CAD / CAM bilgisayar destekli dizayn ve bilgisayar destekli imalat anlamına gelen terimlerdir. Dizayn ve üretimde bir takım fonksiyonları yerine getirmek için dijital bilgisayarların kullanılmasıyla ilgili bir teknolojidir.

Bilgisayar destekli dizayn ( CAD ), mühendislik dizaynının ortaya çıkarılması, geliştirilmesi, analizi ve modifikasyonu desteklemek için bilgisayar sistemlerinin kullanılması olarak tanımlanabilir. CAD sistemi, kullanılan bir donanım ( hardware ) yazılım ( software ) ve kullanıcı üçlüsünden oluşur.

CAD donanımı, tipik olarak bir bilgisayarı, bir veya daha fazla grafik gösterimli terminali, klavyeyi, yazıcıyı, çiziciyi ve diğer çevresel donanımı içerir.

CAD yazılımı, sistem üzerinde bilgisayar grafiklerini uygulamak için bilgisayar programlarını ve kullanıcı firmanın mühendislik fonksiyonlarını kolaylaştırmak için şu programların kullanılmasını içerir. Bu uygulamalar;

Çekme & yorulma deneyleri, mekanizmaların dinamik yapı analizleri, ısı transfer hesaplamaları ve nümerik kontrollü parça programlarıdır.

Bilgisayar destekli imalat ( CAM ), bir imalat tesisinin üretim kaynakları arasında oluşturulan bir bilgisayar etkileşim alanı vasıtasıyla tesisin faaliyetlerini ister direkt ister endirekt olarak planlaması, yönetimi ve kontrolü için bilgisayar sistemlerinin kullanımı olarak tanımlanabilir. Tanımdan da anlaşılacağı üzere CAM? in uygulamaları iki geniş kategoriye ayrılır:

a - Bilgisayarlı Gözetim ve Kontrol: Bilgisayarların prosesin gözlenmesi veya kontrolü amacıyla imalat prosesine doğrudan doğruya bağlandıkları direkt uygulamalarıdır.

b - İmalat Destek Uygulamaları: Bilgisayarla imalat prosesi arasında direkt bir etkileşimin olmadığı, bilgisayarın tesis içindeki üretim faaliyetleridir.

CAD / CAM SİSTEMLERİNİN GENEL YAPISI:

Bilgisayar olayı yeni olmakla beraber "Bilgisayar Destekli" ya da "Bilgisayar Yardımlı" kavramın etkinlik kazanması son 15 ? 20 yılın ürünüdür. Ülkemizdeki gelişmeler dünya çapındaki bilgisayar destekli tasarım ve üretim uygulamalarına kıyasla daha yeni ve bir ölçüde de başlangıç aşamasındadır. Buna rağmen özellikle "Bilgisayar Destekli Üretim" dünya genelinde yeni gelişmeler göstermektedir ve özellikle "Üretim Mühendisliği" yeni bir meslek dalı olarak üniversitelerde gerçekleştirilme düzeyine gelmiş bulunmaktadır.

Bilgisayar destekli tasarım aracılığıyla bilgisayar grafikleri, tasarımda devrim sayılabilecek gelişmeler sağlamıştır. Buna bağlı olarak üniversitelerde hem var olan mühendislik öğretim programlarının yeniden gözden geçirilmesi zorunluluğu doğmuş, hem de yeni bir disiplin olarak ? Üretim Mühendisliği ? gündeme gelmiştir.

Bilgisayar destekli üretim / tasarım genel anlamda bilgisayar teknikleri kullanan yeni bir çok disiplini teknolojik alandır. Bu alanda çalışacak elemanların yüksek düzeyde yetişmiş olmaları gerekmektedir. Değişik mühendislik düzlemlerinden ortak bir proje üzerinde çalışacak takım üyelerinin ortak bir kavram bütünlüğüne ve ortak bir teknik dile sahip olmaları gerekmektedir. Bu durumda orta öğrenimden ve meslek okullarından başlamak üzere üniversite ve yüksek okullarda yeni bir eğitim planı üzerinde dünya genelinde başlayan bir tartışmaya tanık olmaktayız.

CAD / CAM koşullarında önemli bir öge de bilgisayar grafikleridir. Bunlar tasarımcıya yeni bir ufuk yeni bir dünya açmıştır. Bilgisayar grafikleri ile üç boyutlu şekiller üzerinde düşünme ve istendiği biçimde müdahale olanakları doğmuştur. Bir motor ya da bir binanın değişik yönlerden kesitlerini değişik yönlerden görebilecek tasarımın başarı şansı arttırılabilmekte çok kısa sürede üretilen teknik resimlerle üretimde yer alanların karar alma verimlilikleri yükselebilmektedir. Bilgisayar grafikleri ile birlikte ? Sonlu eleman yöntemleri? tasarımcıya yeni düşünce boyutları açmıştır.

Özellikle son on yıl içinde ( CAD / CAM ) alanında meydana gelen önemli gelişmeler, bilgisayar destekli çizim dizgeleri mühendislik çözümleri ve makine işlemlerinin sayısal denetimi gibi uygulamalı alanlarda olmuştur. CAD / CAM? in ilk örnekleri uygulanmaya başlandığı zaman, birbirlerinden bağımsız olarak gerçekleştirilmekte ve tekil program uygulamalarında olduğu gibi veriler elden hazırlanmaktaydı. Buna bağlı olarak da tasarım ve üretim verilerinin işlenmesinde maliyet yüksek olmaktaydı. Zamanla mühendisler ve bilgisayar araştırıcıları veri akışındaki boşlukların farkına vararak bunları gidermeye çalışmışlardır. Bugün tasarım, üretim ve işletmecilikte CAD / CAM uygulamaları bilgisayar ile entegre edilmiş veri tabanları olmadan yapılamamakta, yapılsa da uygulama boyutları küçük olmaktadır. Bu bakımdan veri tabanı sorunu CAD / CAM dizgeleri ile veri tabanları arasındaki uyum, aynı zamanda üretilmemeleri nedeni ile verimsiz ya da pürüzlü olabilir. Bu bakımdan söz konusu uyumsuzlukların yeniden gözden geçirilerek daha yeni kolaylıkların geliştirilmesi çalışmaları hız kazanmış durumdadır.

CAD / CAM SİSTEMLERİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ:

Hem CAD hem de CAM 1950? lerin başlarında doğmuştur. CAD? in evrimi geniş olarak bilgisayar grafiklerinin gelişmesiyle ilgilidir. Bilgisayar grafikleri alanında önemli projelerden biri 1950? lerin ortalarında ve sonlarında geliştirilen APT dilidir. APT İngilizce Automatically Programmed Tools sözcüklerinin ( otomatik olarak programlanan takımlar anlamında ) baş harflerinden oluşturulan bir terimdir. Bu proje bilgisayar kullanımında nümerik kontrollü parça programları için geometri elemanlarını tanımlamak için uygun bir yol geliştirilmesi ile ilgiliydi.

1960'ların başlarında General Motors, IBM, Lockheed ? Georgia McDonnell ? Douglas gibi endüstriyel kuruluşların tümü bilgisayar grafikleriyle ilgili projelerde aktif rol oynamışlardır. Bu projelerin çoğu sonuçta ticari ürünler şeklinde çıkmışlardır.

1960'ların sonlarında Calma ( 1968 ) ve Applican ve Computervision ( 1969 )? u içeren pek çok CAD / CAM sistem satıcısı ortaya çıkmıştır. Bu sistemler kullanıcının ihtiyacı olan yazılım ve donanımın tümünü veya bir çoğunu içeren ? anahtar teslimi ? sistemlerini satarlar.

CAM konusu öncülüğünü Air Force şirketinin himayesi altında çalışan N.I.T.? in yaptığı NC tezgahların keşfi ( 1950 ) ile ortaya çıktı. Bu eski cihazlar herhangi bir takım tezgahının hareketlerinin bir delikli banda bağlı elektronik kontrol mekanizması ile denetlenmesinin mümkün olduğunu kanıtladılar. Asıl gelişme parçanın fiziksel yapısına ve şekline bağlı olarak hazırlanan delikli bantların hızlı ve doğru bir çalışmayı mümkün kılması ile yaşanmıştır.

Bu gelişmeler NC takımların yaygın kullanımını sağlamıştır. 1960 ve 1970? lerde başta Avrupa ve Japonya? da olmak üzere bu endüstri hızlı bir gelişim göstermiştir. 1970? lerin başlarından itibaren ( mikro ve mini bilgisayar teknolojisinin oluşmasıyla ) yeni kontrol teknikleri geliştirilmiştir. Doğrudan nümerik kontrol ( DNC ) ve bilgisayarlı nümerik kontrol sistemleri daha geniş kullanılmaya başlanmıştır. Bu sistemler bilgisayarlar ve makinelerin doğrudan ilişkisini sağlamıştır. Aynı şekilde operatöre makine fonksiyonlarını programlar vasıtasıyla kontrol şansı tanımıştır. Parça programı grup işleme uygun APT modu ile CAD aracılığında hazırlanan tasarımlardaki imal edilecek parçaların geometrik şekli baz alınarak hazırlanır.

Diğer CAM gelişmeleri 1970? lerde hızlanmıştır. Şu anda Amerika? da 3200, Batı Avrupa? da 1800 ve Japonya? da 4000 uygulaması bulunan robot teknolojisi, alma ve yerleştirme operasyonlarının tümü, kaynak yapma, yıkama, sprey boyama ve montaj fonksiyonlarının tamamını yerine getirmektedir.

Günümüzde disk ve disket komponentlerinin çoğalması, mühendislik ve imalat işlemleri arasındaki bilgi bağlantısının anlaşılması sonucunda bu elemanların bütünleştirilmesinden büyük kazançlar elde edilmiştir.