El presente trabajo es un documento considerado como apunte de clase, que utilizará el estudiante como guía en el curso de dibujo electromecánico II, de la Escuela de Ing. Mecánica Eléctrica.
DIBUJO ELECTROMECÁNICO II GUÍA DE CURSO Ing. Dante Omar Panta Carranza INGENIERO MECÁNICO Y ELÉCTRICO
ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA
INDICE
PRESENTACIÓN INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN A SOLIDWORKS Introducción ¿Qué es SolidWorks? Diseño basado en operaciones Modelado basado en paramétrico Modelo sólido Modelo totalmente asociativo Operaciones en la intención del diseño Diseño basado en operaciones Ingresar a SolidWorks Interfaz del usuario CROQUIZADO EN SOLIDWORKS Introducción Reglas básicas Croquis de perfil 2D Introducción Ejercicios MODELADO DE PIEZAS EN SOLIDWORKS Sólidos Extruidos. Sólidos de revolución. Sólidos de barrido. Sólidos de recubrir.
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MODELADO DE ENSAMBLAJES Introducción Operaciones de componentes básicos Relaciones de posición Vistas explosionadas en ensamblajes Ensamblado de rueda carro BIBLIOGRAFÍA
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PRESENTACIÓN El presente trabajo es un documento considerado como guía del curso, que utilizará el estudiante como recurso para el desarrollo de DIBUJO ELECTROMECÁNICO II, de la Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica. El curso de dibujo electromecánico II, perteneciente al área de Diseño Mecánico y Mecánica Aplicada, permite al futuro ingeniero integrar los diferentes elementos que componen las máquinas y/o mecanismos a partir de la planificación, diseño y desarrollo del software CAD, pasando por la creatividad y conceptualización del diseño por parte del estudiante. Partiendo de la necesidad que todo estudiante de esta especialidad debe conocer y potenciar en su etapa formativa de estas aplicaciones informáticas; permitiéndole así, incorporarse de manera competitiva en el mercado laboral.
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INTRODUCCIÓN El curso de Dibujo Electromecánico II, permite al ingeniero integrar los diferentes elementos que componen las máquinas y/o mecanismos a partir de los conceptos sobre geometría y dibujo técnico logrando potenciar sus habilidades de diseñadores. Al dividirse en capítulos le permitirá así al estudiante ir conociendo desde los fundamentos del diseño CAD hasta el proceso de construcción de figuras en 2D y 3D; que al finalizar el curso podrán distinguir la funcionalidad que tiene AutoCAD y Solidwors en el diseño mecánico. Es necesario que la conceptualización de comandos y la aplicación de estos, en los proyectos debe ser un proceso analítico y de desarrollo, ya que por ser de gran demanda el proceso de aprendizaje significará un proceso 100% práctico.
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INTRODUCCIÓN A SOLIDWORKS Introducción ¿Qué es SolidWorks? Diseño basado en operaciones Modelado basado en paramétrico Modelo sólido Modelo totalmente asociativo Operaciones en la intención del diseño Diseño basado en operaciones Ingresar a SolidWorks Interfaz del usuario
Al finalizar esta lección, podrá: Describir las características de un modelo sólido y paramétrico basado en operaciones. Distinguir entre las operaciones croquizadas y aplicadas. Identificar los principales componentes de la interfaz de usuario de SolidWorks. Explicar cómo los diferentes métodos de acotación conducen a diferentes interpretaciones de la intención de los diseños.
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Introducción El propósito de este capítulo, es enseñar cómo usar el software de diseño mecánico y automatización SolidWorks en la construcción de modelos paramétricos de partes y ensamblajes, asimismo en la generación de dibujos en dos dimensiones de estas partes o ensamblajes. Enfocado especialmente para ser utilizado en las clases de Dibujo Electromecánico Ingeniería Mecánica y Eléctrica. Este libro intenta ser un manual de entrenamiento, para ser usado en un salón de clase tipo laboratorio, bajo la guía de un instructor o maestro experimentado en SolidWorks. Su estructura, aún y cuando incluye algunos ejercicios tutoriales, no va dirigida a ser un manual autoinstruccional. Los ejemplos y casos de estudio están diseñados para ser demostrados en vivo por el docente. Los participantes que atiendan al curso, utilizando este libro, se pretende que cumplan con lo siguiente:
Conocimientos básicos de Dibujo Electromecánico I
Conocimiento básico de sistema operativo Windows.
Antecedentes Antes de Dassault Systèmes SolidWorks Corp., la industria carecía de un software que combinase el modelado de sólidos en 3D con la sencillez de uso de un programa de PC. En 1993, Jon Hirschtick, fundador de SolidWorks, contrató un equipo de ingenieros con la misión explícita de hacer que la tecnología CAD 3D fuera más accesible. Lo lograron creando la primera tecnología CAD 3D capaz de ejecutarse en una plataforma Windows sin necesitar sistemas caros de hardware y software para funcionar. En 1995 se lanzó la primera versión del software SolidWorks. En el plazo de dos meses, dicha versión era
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alabada por su facilidad de uso, ya que permitía a más ingenieros que nunca aprovechar las ventajas del CAD 3D para darles vida a sus diseños. En 1997, el gigante mundial de la tecnología de ciclo de vida Dassault Systèmes S.A. adquirió SolidWorks. Hoy en día, DS SolidWorks ofrece un conjunto completo de herramientas para crear, simular, publicar y gestionar datos, que optimiza la innovación y la productividad de los recursos de ingeniería. Todas estas soluciones trabajan conjuntamente para permitir a las empresas diseñar productos de forma más rápida, eficiente y mejor. Actualmente
más
de
1’589,600
usuarios en 148,600 lugares de 80 países del mundo confían en el software SolidWorks.
¿Qué es SolidWorks? El software de automatización de diseño mecánico de SolidWorks es una herramienta de diseño de modelado sólido paramétrica y basada en operaciones que aprovecha la facilidad de aprendizaje de la interfaz gráfica de usuario de Windows™. Puede crear modelos sólidos en 3D totalmente asociativos con o sin restricciones mientras utiliza al mismo tiempo las relaciones automáticas o definidas por el usuario para capturar la intención del diseño.
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Diseño basado en operaciones Del mismo modo que un ensamblaje está compuesto por una serie de piezas individuales, un modelo de SolidWorks también está compuesto por elementos individuales. Dichos elementos se denominan operaciones. Cuando usted crea un modelo mediante el software de SolidWorks, trabaja con operaciones geométricas inteligentes y fáciles de entender, como salientes, cortes, taladros, nervios, redondeos, chaflanes y ángulos de salida. A medida que se crean estas operaciones, las mismas se aplican directamente a la pieza con la que está trabajando. Las operaciones se pueden clasificar como croquizadas o aplicadas.
Operaciones croquizadas: las que se basan en un croquis en 2D. Generalmente, ese croquis se transforma en un sólido mediante extrusión, rotación, barrido o recubrimiento.
Operaciones aplicadas: las que se crean directamente en el modelo sólido. Los redondeos y los chaflanes son ejemplos de este tipo de operación.
El software de SolidWorks muestra gráficamente la estructura basada en operaciones del modelo en una ventana especial denominada Gestor de diseño del FeatureManager. El gestor de diseño del FeatureManager no sólo muestra la secuencia en la que se han creado las operaciones, sino que también le facilita el acceso a toda la información relacionada subyacente. A lo largo de este curso, aprenderá más cosas sobre el gestor de diseño del FeatureManager.
Para ilustrar el concepto del modelado basado en operaciones, considere la pieza que se muestra en la parte inferior:
Esta pieza se puede visualizar como una colección
de
diversas
operaciones
diferentes; algunas agregan material, como el saliente cilíndrico, y otras eliminan material, como el taladro hasta profundidad especificada.
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Si se tuvieran que asignar las operaciones individuales a su correspondiente lista en el gestor de diseño del FeatureManager, el resultado tendría un aspecto similar a éste:
Modelado basado en paramétrico Las cotas y las relaciones utilizadas para crear una operación se capturan y se almacenan en el modelo. Gracias a ello, no sólo es posible la captura de la intención del diseño, sino que también se pueden realizar de manera rápida y sencilla cambios en el modelo.
Cotas conductoras: cotas utilizadas al crear una operación. Incluyen las cotas relacionadas con la geometría de croquis, así como las relacionadas con la operación en sí. Una operación como un saliente cilíndrico sería un ejemplo simple de ello. El diámetro del círculo del croquis controla el diámetro del saliente. La profundidad a la que se realizó la extrusión del círculo cuando se realizó la operación controla la altura del saliente.
Relaciones: incluyen información del tipo paralelismo, tangencia y concentricidad. Históricamente, este tipo de información se ha comunicado en los dibujos a través de los símbolos de control de las operaciones. Capturando esto en el croquis, SolidWorks le permite capturar totalmente la intención del diseño directamente en el modelo.
Modelado sólido Un modelo sólido es el tipo más completo de modelo geométrico utilizado en los sistemas de CAD. Contiene toda la geometría de superficie y alámbrica necesaria para describir detalladamente las aristas y las caras del modelo. Además de la información geométrica, contiene toda la información denominada topológica que interrelaciona la geometría. Un ejemplo de información topológica sería qué caras (superficies) se encuentran en qué arista
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(curva). La inteligencia hace que funciones como el redondeo resulten tan fáciles como seleccionar una arista y especificar un radio.
Modelado totalmente asociativo Un modelo de SolidWorks es totalmente asociativo a los dibujos y ensamblajes a los que hace referencia. Los cambios efectuados en el modelo se reflejan automáticamente en los dibujos y ensamblajes relacionados. De un modo similar, puede efectuar modificaciones en el contexto del dibujo o del ensamblaje y tener la certeza de que esas modificaciones se reflejarán en el modelo.
Restricciones Las
relaciones
geométricas
paralelas,
perpendiculares,
horizontales,
verticales,
concéntricas y coincidentes son tan sólo algunas de las restricciones que SolidWorks admite. Además, se pueden utilizar ecuaciones para establecer relaciones matemáticas entre los parámetros. Mediante las restricciones y las ecuaciones, puede garantizar que se capturen y se mantengan los conceptos del diseño, como los taladros o los radios iguales.
Intención del diseño Para utilizar con eficacia un modelador paramétrico como SolidWorks, debe tener en cuenta la intención del diseño antes de modelar. La intención del diseño es el plan que ha establecido con relación al comportamiento que debe presentar el modelo al modificarlo.
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La manera en que se ha creado el modelo regirá el modo en que se modificará. Existen diversos factores que contribuyen al modo en que se captura la intención del diseño: 1. Relaciones automáticas (croquis), En función del croquis que se ha realizado de la geometría, estas relaciones pueden proporcionar relaciones geométricas comunes entre los objetos, como paralela, perpendicular, horizontal y vertical.
2. Ecuaciones, Se utilizan para relacionar cotas en forma algebraica y proporcionan una forma externa de forzar cambios.
3. Relaciones agregadas, Añadidas al modelo cuando éste se crea, las relaciones proporcionan otra manera de conectar la geometría relacionada. Algunas relaciones comunes son la concéntrica, tangente, coincidente y colineal.
4. Acotación, La manera en la que se acote un croquis influirá en la intención del diseño. Agregue las cotas de manera que reflejen cómo desea modificarlas.
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Un croquis acotado de esta forma mantendrá los taladros a 20 mm de cada extremo, independientemente de cómo se modifique la longitud total de la chapa de 80 mm.
Cotas de línea base como las que se presentan harán que los taladros se coloquen en relación con la arista inferior de la chapa. Las modificaciones en la longitud global de la chapa no afectan las posiciones de los taladros.
Las acotaciones desde la arista y de centro
a
centro
mantendrán
la
distancia entre los centros de los taladros y permitirán que se modifique de esta manera.
Operaciones en la intención del diseño La intención del diseño se ve afectada por algo más que por la mera acotación de un croquis. También reviste importancia la elección de las operaciones y la metodología de modelado. Por ejemplo, considere el caso de un eje único escalonado como se muestra en la parte derecha. Podemos construir una pieza como ésta de diversas maneras
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El método por capas, construye las partes de la pieza una a una, agregando cada capa, u operación, a la anterior, como se muestra, La modificación del grosor de una capa posee un efecto en espiral, ya que modifica la posición del resto de las capas que se crearon posteriormente.
El método fabricación, aplicado al modelado imita la forma en la que se fabricaría la pieza. Por ejemplo, si se gira un eje escalonado en un torno, usted empezaría con una pieza de material de barra y quitaría material mediante una serie de cortes.
El método torno de alfarero, construye la pieza como una operación Revolución simple. Un croquis simple que representa la sección transversal incluye toda la información y todas las cotas necesarias para construir la pieza como una operación. Aunque este enfoque pueda parecer muy eficaz, el hecho de poseer toda la información sobre el diseño en una operación simple limita la flexibilidad y puede complicar los cambios.
Ingresar a SolidWorks
Haga clic en Inicio en la barra de tareas de Windows. Haga clic en Todos los programas. Haga clic en los SolidWorks 201x carpeta. Haga clic en SolidWorks 201x aplicación. Luego clic en Nuevo, y se abrirá un cuadro de diálogo. Selecciona el tipo de documento con el que trabajarás.
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La interfaz de usuario de SolidWorks Es una interfaz de Windows y, como tal, se comporta del mismo modo que el resto de las aplicaciones de Windows. A continuación, le presentamos algunos de los aspectos más importantes de la interfaz. 1 8 2 3 10
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1. Barra de menú 2. Administrador de comandos 3. PropertyManager 4. Filtro del administrador de funciones 5. Árbol del administ. de funciones.
6. Cabecera Ver barra de herramientas. 7. Área gráfica 8. Ayuda de Solidworks 9. Ayudante 10. Panel de tareas.
Ventanas Las ventanas de SolidWorks tienen dos paneles. Un panel proporciona datos no gráficos. El otro panel proporciona una representación gráfica de la pieza, del ensamblaje o del dibujo.
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El panel que se encuentra en el extremo izquierdo de la ventana contiene el gestor de diseño del FeatureManager®, el PropertyManager y el ConfigurationManager.
Haga clic en cada una de las pestañas que se encuentran en la parte superior del panel izquierdo y vea cómo cambia el contenido de la ventana. El panel que se encuentra en el extremo derecho es la Zona de gráficos en la que se puede crear y manipular la pieza, el ensamblaje o el dibujo.
Observe área de gráficos. Vea
Zona gráfica
cómo se representa la junta. La Modelo
misma aparece sombreada, en color y en una vista isométrica. Estas son algunas de las formas de representación muy realistas del modelo.
Panel de la parte izquierda que muestra el gestor de diseño del FeatureManager
Barras de herramientas Los botones de la barra de herramientas son accesos directos para comandos utilizados frecuentemente. Puede configurar la ubicación y la visibilidad de la barra de herramientas según el tipo de documento (pieza, ensamblaje o dibujo). SolidWorks recuerda cuáles son las barras de herramientas a mostrar y dónde debe mostrarlas para cada tipo de documento.
Haga clic en Ver, Barras de herramientas. Aparece una lista de todas las barras de herramientas. Las barras de herramientas que muestran iconos oprimidos o una marca de verificación junto a su nombre son las que están visibles; las barras de herramientas que no muestran iconos oprimidos ni una marca de verificación están ocultas.
Active y desactive varias barras de herramientas para ver los comandos.
CommandManager El CommandManager es una barra de herramientas sensible al contexto que se actualiza dinámicamente según la barra de herramientas a la cual quiera tener acceso. De manera predeterminada, tiene barras de herramientas incrustadas en él según el tipo de documento.
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Cuando hace clic en un botón en la zona de control, el CommandManager se actualiza para mostrar dicha barra de herramientas. Por ejemplo, si hace clic en Croquis en la zona de control, aparecen las herramientas de croquis en el CommandManager.
Utilice el CommandManager para obtener acceso a los botones de la barra de herramientas en una ubicación central y ahorrar espacio para la zona de gráficos. Panel de tareas La ventana Panel de tareas se utiliza para albergar las opciones Recursos de SolidWorks, Biblioteca de diseño y Explorador de archivos. La ventana aparece a la derecha de manera predeterminada pero se puede mover y su tamaño se puede ajustar. Se puede abrir/cerrar, fijar o mover desde su posición predeterminada en la parte derecha de la interfaz.
Opciones En el menú Herramientas, el cuadro de diálogo Opciones le permite personalizar el software le SolidWorks para reflejar elementos tales como estándares de croquizado al igual que sus preferencias individuales y su entorno de trabajo. Opciones de sistema, Las opciones agrupadas bajo el título Opciones de sistema se guardan en su sistema y afectan cada documento abierto en su sesión de SolidWorks. Los parámetros del sistema le permiten controlar y personalizar su entorno de trabajo. Por ejemplo, es posible que usted desee trabajar con una
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ventana de visualización a color. Yo no lo deseo. Puesto que éste es un parámetro del sistema, las piezas o los ensamblajes abiertos en su sistema tendrán una ventana a color. Los mismos archivos abiertos en mi sistema no lo tendrán.
Propiedades de documento, Ciertos parámetros se aplican al documento individual. Por ejemplo, las unidades, los estándares de croquizado y las propiedades del material (densidad) son parámetros de documento. Se guardan con el documento y no cambian, independientemente del sistema en el que se abre el documento.
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Actividades
Explica, ¿Por qué se dice que SolidWorks es un sistema conducido por cotas?
¿Qué bondades brinda SolidWorks al generar proyectos basados en piezas, ensamblajes y dibujos?
¿Se puede modelar una pieza 3D a partir de un croquis?. Explica
¿Realiza un lista de herramientas de SolidWorks que puedan ser comparadas con las de AutoCAD?
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CROQUIZADO EN SOLIDWORKS Introducción Reglas básicas Croquis de perfil 2D Introducción Ejercicios
Al finalizar esta lección, podrá: Aplicar las herramientas de croquizado. Insertar un nuevo croquis. Agregar geometría de croquis. Establecer relaciones de croquis entre piezas de geometría. Utilizar herramientas de croquizar para agregar chaflanes y redondeos.
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Introducción La mayor parte de operaciones de SolidWorks empiezan con un croquis 2D. Por consiguiente, es muy importante estar familiarizado con las herramientas de croquizar. La explicación que contiene esta sección es suficiente para iniciarse en el tema. Sin embargo, al ir creando las piezas del resto del capítulo aprenderá, asimismo, muchas técnicas de croquizar. En el sistema SolidWorks, el nombre utilizado para describir un perfil 2D es croquis. Los croquis deben ser creados en caras planas o planos geométricos dentro del modelo. Generalmente son la base para la creación de salientes y cortes, aunque pueden existir también de manera independiente. Los tipos de geometría más común utilizados para croquizar son líneas, arcos, círculos y elipses. Estos aparecen en la barra de herramientas de Croquizar y los irá utilizando conforme avance en el modelado de piezas.
Reglas básicas para Croquizar: Hay algunas reglas generales que gobiernan lo que es considerado un croquis válido para crear una operación de croquis extruido. La mayoría de estas reglas son evidentes y naturalmente, deberán seguirse como un buen hábito de trabajo. Y como la mayoría de las reglas, hay sus excepciones. Estas excepciones serán tratadas en capítulos posteriores en este libro, durante temas y procedimientos más avanzados. Por lo pronto deberá recordar las siguientes reglas básicas:
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En un croquizado debe evitarse los contornos autointersectados, ya que estos puedes generar confusión en la operación de modelado. En el caso que el croquis lo requiera la operación se hará sección por sección definida.
Las esquinas de un croquis deberán ser
completamente
cerradas.
El
croquis mostrado a la derecha no es válido porque los segmentos de una esquina se traslapan. Ante esta
situación deberá recortar la entidad excedente. El croquis de una operación base (la primera operación de extruir en el modelado de una pieza) no puede contener contornos desunidos, salvo que desee que la operación genere sólidos con la misma altura. Sin embargo,
para
operaciones
de
extruido diferentes de operación base, si son permitidos.
Croquis de perfil 2d Como proceso de aprendizaje de las herramientas de croquizado, desarrollaremos actividades que solo quedarán en 2D (diseño en un plano), dejando para el siguiente capítulo los procesos de operaciones. Los conceptos que aplicaremos serán planos (alzado, planta, vista lateral), vistas (superior, inferior, frontal, derecha, izquierda, posterior, isométrica), entidades, cota inteligente, edición de entidades.
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Ejercicio 1:
Inicie un nuevo documento y seleccione Pieza, clic en aceptar.
Personalice su nuevo documento de acuerdo a los requerimientos de la pieza que va a crear.
Sobre el árbol de diseño de clic derecho sobre el icono de pieza y seleccione propiedades del documento.
Dentro del menú que se despliega se podrán variar
las
propiedades
principales
del
documento.
Para este caso se deberá editar las unidades de diseño del documento.
La pieza se trabajara en milímetros.
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Comprueba
la
configuración en la propiedad
unidades,
para el sistema ISO de la plantilla vemos que MMGS significa que usará milímetro, gramo y segundo para las
unidades
medida.
de
Así mismo,
en dos decimales los valores ingresados.
Darle aceptar a los valores actualizados y regresaremos a la ventana gráfica.
Seleccione el plano de trabajo según la forma de la figura, una buena elección del plano de trabajo facilitara posteriores operaciones.
Seleccionaremos con clic el plano alzado
Teniendo el plano seleccionado active la opción de croquis que aparecerá en la barra de Croquis. Con esto se activaran los demás comandos de la barra croquis.
Al activar el croquis, en el árbol de diseño aparecerá un icono que indica que se está trabajando en el Croquis1.
Utilice el comando de línea que aparece en la barra de croquis para dibujar una línea que inicie en el origen y se extienda hacia la derecha.
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En el origen se hará clic para iniciar el trazado.
En el cursor aparece el símbolo “__”, que indica que una relación Horizontal se está agregando automáticamente a la línea. El número indica la longitud de la línea, seguido una coma separa el ángulo.
Vuelva a hacer clic para finalizar la línea.
Luego, seguir construyendo el ejercicio teniendo en cuenta que en cada vértice el
clic
define
la
posición
de
la
coordenada. Se sugiere que se croquice el perímetro de la figura, manteniendo la forma de la figura.
Observa la medida que se genera en cada trazo realizado y trabaja con su aproximación.
No se preocupe demasiado tratando de darle la longitud exacta a la línea. El software de SolidWorks trabaja con cotas conductoras: las cotas controlan el tamaño de la geometría y no a la inversa.
Por lo tanto dibuje el croquis con longitudes aproximadas, así el proceso de acotado será más sencillo y el croquis no sufrirá demasiada deformación.
Seleccionamos cota inteligente y procedemos a parametrizar el diseño. Se sugiere para este caso empezar desde el origen. Al ser entidades lineales hacer un clic sobre la línea y arrastrar hacia afuera. Recuerda: Las relaciones de croquis se utilizan para forzar un comportamiento en un elemento de croquis, capturando así la intención del diseño. Algunas son automáticas y otras pueden ser agregadas según se necesiten. Estas pueden ser: Coincidente, Fusionar, Paralela, Perpendicular, Colineal, Horizontal, Vertical, Igual, punto medio.
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Croquizamos tres círculos de diámetro 10, para que sus centros queden alineados usa la línea guía que sale desde el centro del círculo previo; esto es una posición referencial.
Acotar uno de ellos y luego seleccionamos los tres círculos para luego aplicar relaciones. Las relaciones permiten reducir los pasos de diseño y construye un croquis en menos pasos. Como se desea que los tres círculos tengan el mismo diámetro aplicamos relación IGUAL (=).
Completamos el proceso de cota inteligente entre centros.
Se croquiza el círculo concéntrico de radio 22, al de diámetro 10. Si deseas usar el PropertyManager selecciona el círculo dibujado y evitas utilizar la cota inteligente.
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Seleccionar Recortar entidades y proceder a eliminar los trazos sobrantes, haciendo clic sobre ellos. Recordemos que hay cinco opciones diferentes para aplicar recortes. En este caso usaremos: Recortar hasta más cercano, el puntero toma forma de una tijera con la flecha.
El Croquizado está terminado. Guardar el archivo con el nombre de la actividad en la unidad de su disco o memoría flash.
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Ejercicio 2:
Inicie un nuevo documento y seleccione Pieza, clic en aceptar. En propiedades de documento, se deberá editar las unidades de diseño del documento. Así mismo se trabajará en fracciones de pulgada y con un denominador de 1/16.
Seleccionaremos el plano de planta. Debido a que por defecto el nuevo documento presenta el plano alzado, para cambiar fácilmente hacer clic en el ícono PLANTA y luego clic en NORMAL.
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Activamos las herramientas de croquizado haciendo clic en la opción CROQUIS.
Utilice el comando línea que aparece en la barra de croquis para dibujar una línea que inicie en el origen y se extienda hacia la derecha.
Recuerda: Cuando una entidad no se le ha definido una medida con la cota inteligente, el croquis en la barra de estado muestra como mensaje insuficientemente definido.
Dibuje dos líneas verticales, una que parta del extremo derecho de la línea horizontal tenga una longitud de 3 1/8” y se extienda hacia abajo y otra que parta del extremo izquierdo de la línea horizontal tenga una longitud de 4” y se extienda hacia abajo. Acote todas las entidades para mantener el croquis completamente definido.
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Seleccione el comando arco tangente para dibujar media circunferencia con un radio de 1 3/8”, primero seleccione el comando arco tangente, pique el extremo inferior de la línea de 4”, mueva el cursor hacia la derecha de la línea y ubíquelo en una posición similar a la mostrada. Utilice el comando de cota inteligente para darle el radio deseado.
Dibuje otra media circunferencia en el extremo inferior de la línea vertical derecha, de 1” de Radio y establezca otra relación de horizontal para dejar el croquis completamente definido.
Utilice el comando rectángulo para dibujar la entidad con las proporciones que aparecen en el esquema.
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Acote el rectángulo con 2 7/8” y 1 ¼” de altura. Ubíquelo a ¾” del extremo derecho de la figura y a 9/16” del extremo superior.
Según la muestra es necesario dibujar un nuevo rectángulo con las mismas medidas que el primero, a su vez este se separa de la vertical derecha ¾”, ante esta situación encontramos simetría
de
forma,
por
arreglaremos
distancia lo
y
tanto
el
diseño
dibujando
una
línea
constructiva,
de
longitud
referencial, que se inicie en el punto medio de la línea de 8 ¼”
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Seleccionamos
con
un
clic
la
propiedad
SIMETRIA
DE
ENTIDADES,
inmediatamente se activará en el PropertyManager sus atributos: “entidades para simetría”, aquí se ingresan las líneas de rectángulo que serán simétricas y “con respecto a” ingresando la línea constructiva. Automáticamente
se
creará el rectángulo en el lado opuesto. Luego aceptas los cambios y puedes
eliminar
la
línea constructiva.
Seleccionamos
el
comando
y
círculo
dibujar la entidad que tenga como origen el centro de la media circunferencia izquierda, acótelo con un diámetro de 2”. Repita el proceso con el
otro
círculo
concéntrico a la media circunferencia derecha y acótelo a 1 ¼”.
Tangencialmente desarrolle dos líneas verticales
que
se
eleven desde la media circunferencia. Luego una con los extremos con la línea horizontal para
cerrar
perímetro.
el
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Finalmente, seleccione redondeo de croquis y se activará Property Manager, en el cual se seleccionan las entidades para redondear, líneas, y luego ingresar el valor del radio en parámetros de redondeo. Aceptar los cambios y repetir el proceso en el otro extremo
Ejercicio
terminado,
guardar el croquis con sus datos.
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Actividades 1. Explica,¿cuál sería la importancia que tiene un sistema como el DIN o ISO en un proyecto de ingeniería? 2. ¿Qué importancia tiene en el croquizado la cota inteligente?. 3. Diseña un proyecto en el cual apliques los diferentes tipos de relaciones de un croquizado. Utiliza unidades en pulgadas, con denominador 1/8 4. Es posible modificar las dimensiones de una entidad después de haber finalizado el croquizado. Ejercicios
1. Pinza
2. Base
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3. Pol铆gono
4. Planchuela
5. Eslab贸n radial
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MODELADO DE PIEZAS EN SOLIDWORKS Sólidos Extruidos. Sólidos de revolución. Sólidos de barrido. Sólidos de recubrir.
Al finalizar esta lección, podrá: Crear Piezas 3D a partir de un perfil o sección transversal 2D. Crea una pieza, aplicando una revolución a un croquis alrededor de una línea de centros. Crea una pieza, moviendo un perfil (sección) a lo largo de un trayecto. Crea una pieza, realizando transiciones entre perfiles.
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Introducción Este capítulo contiene la información necesaria para guiarlo en la creación de piezas en 3D pasando por los criterios de croquizado, con la finalidad de adquirir los conocimientos suficientes en modelado. Se incluyen una serie de ejercicios tutoriales destinados a que asimile los conceptos básicos de SolidWorks, organizados de la siguiente manera:
Sólidos Extruidos. Piezas 3D creados a partir de un perfil o sección transversal 2D.
Sólidos de revolución. Crea una pieza, aplicando una revolución a un croquis alrededor de una línea de centros.
Sólidos de barrido. Crea una pieza, moviendo un perfil (sección) a lo largo de un trayecto.
Sólidos de recubrir. Crea una pieza, realizando transiciones entre perfiles.
Para conseguir una mayor congruencia, en los capítulos subsiguientes se tomarán las piezas que se hayan creado en este capítulo y se agregaran las operaciones necesarias para ampliar sus conocimientos a lo largo de los siguientes capítulos de este texto.
Sólidos Extruidos Extruir extiende el perfil de un croquis en una o dos direcciones como una operación lámina o una operación sólida. Una operación de extrusión puede agregar material a una pieza (en una base o saliente) o eliminar material de una pieza (en un corte o taladro).
La Operación sólida agrega (o elimina) volúmenes sólidos al modelo.
La Operación lámina agrega (o elimina) volúmenes de pared lámina al modelo.
Una base de Operación lámina también se puede utilizar como base para una pieza de chapa metálica.
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Un círculo extruido como una operación sólida.
Un círculo extruido como una operación lámina.
Un rectángulo extruido como una operación sólida
Un rectángulo extruido como una operación lámina, con ángulo de salida.
Ejercicio 1:
Trabajaremos con el croquis planchuela, ejercicio propuesto en el capítulo anterior.
Teniendo activo el croquis, seleccione el comando extruir saliente/ base.
Por defecto se crea un sólido con una altura de 10mm, este parámetro se configura en Dirección 1, en el caso que el valor sea mayor será modificado.
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Si se desea que la altura total sea de 40 mm, podría utilizarse el método de doble dirección, es decir en Dirección 1 usar 20 mm y en dirección 2 también 20 mm. Para lo cual debe activarse la casilla de la Dirección 2.
También es posible cambiar el ángulo de salida, permitiendo que el croquis sea el plano de simetría. Para nuestro ejemplo el ángulo es de 8º, hacia afuera, casilla que se activa para definir el ángulo.
Si se activa la casilla de operación lámina, se logra generar un grosor en torno al croquis, para nuestro ejemplo es 5mm. Así se construirá un modelo 3D, con entrada pasante.
Presentación en vistas, finalizado
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Sólidos por Revolución: Una operación de revolución crea una base, un saliente, un corte o una superficie aplicando una revolución a un croquis alrededor de una línea de centros. El ángulo predeterminado es de 360º. Para crear una revolución base de saliente o de superficie:
Croquice una línea de centros y los perfiles. El croquis para una operación de revolución sólida puede contener uno o más perfiles cerrados, que no se entrecrucen. Sin embargo, un perfil debe contener todos los demás perfiles para una operación de revolución base que contenga múltiples perfiles. El croquis para una operación de revolución lámina o de superficie puede contener sólo un perfil abierto o cerrado, que no se entrecruza. Los perfiles no pueden cruzar la línea de centros. Si el croquis contiene más de una línea de centros, seleccione la línea de centros que desea utilizar como eje de revolución. En el esquema siguiente se detalla la distribución entre lo que es el perfil y la línea de centro.
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Ejercicio 2:
Trabajaremos con el croquis casquete, según muestra. El sólido final es como el se muestra, se ha querido modelar usando la mayor cantidad de herramientas con fines educativos.
Clic en operaciones, y seleccionamos revolución de saliente/base
Automáticamente SolidWorks para este caso ha detectado la línea centro sobre el cual se desarrolla la revolución. En todo caso, el usuario manualmente podrá agregar el eje de revolución seleccionándolo con un clic. Y la dirección es de una vuelta completa, 360º
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Recuerda: que la revolución generalmente es a 360º, pero si se deseará mostrar parte de la revolución se puede optar por usar dirección 1 y dirección y distribuir el ángulo total de revolución según sea el caso.
Para ejemplo de edición del sólido, se ha querido modificar el volumen, dejando un espesor exterior de 0.1mm, para lo cual se ha utilizado la operación vaciado la cual permite crear una pared laminada extrayendo material del sólido.
Es necesario seleccionar la cara desde donde se extrae el material.
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Convertiré en un croquis la cara circular superior del sólido, con la cual luego desarrollaré un nuevo volumen. La herramienta está en croquis, Convertir entidades. Es de esta manera que luego usando la extrusión saliente formaré un nuevo volumen de 1mm de altura.
Ejercicio terminado.
Ejercicio 3: CORTE POR REVOLUCION Realizar cortes por revolución en piezas de tipo cilíndrico.
Diseñar un cilindro de base de 50 mm de diámetro y 200 mm de altura.
Activar la vista del plano LATERAL y ponerla normal a la pantalla (Ctrl 8).
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Dibujar el perfil siguiente en una de las esquinas del cilindro, puede usar las líneas del cilindro de referencia.
Trazamos una línea recta vertical que cruce el cilindro por el centro, use línea de construcción, esta línea será el eje de revolución del corte.
Activamos la operación CORTE POR REVOLUCION, observe que por default el sistema detecta el perfil para el corte y el eje de revolución, gracias a que esta la trazamos como línea constructiva, por lo que vemos la vista previa (amarillo) y aceptamos.
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Apreciamos el resultado final, cabe mencionar que esta opción es de gran utilidad en el trazo de piezas cilíndricas, pero siempre es útil considerar el perfil original en un croquis de revolución, en general, es importante que trate de generar operaciones con croquis lo más simple posible y terminarlos con operaciones.
Sólidos por Barrido: Barrer, crea una base, saliente corte o superficie moviendo un perfil (sección) a lo largo de un trayecto de acuerdo con las siguientes normas:
Debe cerrarse el perfil para una operación de barrer base o saliente; sin embargo, para una operación de barrer superficie el perfil puede permanecer abierto o cerrado.
El trayecto puede estar abierto o cerrado.
El trayecto puede ser un conjunto de curvas croquizadas contenidas en un croquis, una curva o un conjunto de aristas del modelo.
El punto de inicio del trayecto debe estar en el plano del perfil.
Ni la sección, ni el trayecto, ni el sólido resultante pueden entrecruzarse consigo mismo.
Ejercicio 4: BARRIDO CON CROQUIS 2D
Diseñaremos un resorte de diámetro de base de 40mm, con paso de 10mm y altura de 100mm. El diámetro del alambre será de 4mm.
En un plano de planta, croquizamos un círculo de diámetro 40.
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Hacemos clic en OPERACIONES y seleccionamos de la herramienta CURVAS, Hélice y espiral
Ubicamos el plano en vista ISOMÉTRICA, y automáticamente la herramientas diseña la hélice basado en el círculo.
Del PropertyManager del Hélice, seleccionamos la propiedad Altura y Paso de rosca que son los valores de diseño.
Ahora, procedemos a configurar los parámetros de diseño:
45
Le damos aceptar a los cambios. El círculo de 40 de diámetro automáticamente se elimina.
Selecciona el plano alzado, para dibujar la sección circular de 4mm, que recorrerá la hélice. Inmediatamente salimos de CROQUIS
Nos dirigimos a OPERACIONES y seleccionamos la herramienta SALIENTE/BASE BARRIDO
Ejercicio terminado
, y se configura el perfil (círculo) y la ruta (hélice).
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Ejercicio 5: CORTE BARRIDO Esta es una de las características básicas utilizadas en modelado de piezas en SolidWorks. Va a encontrar su uso en las discusiones de modelado en tuercas y tornillos. Esta función es similar a la herramienta saliente / base barrido. Para utilizar esta herramienta tiene que crear un perfil y camino para barrer a lo largo. Esta herramienta elimina
los
materiales
a
diferencia
de
la
función
de saliente/base barrido que añade material al objeto. Vamos a comenzar a diseñar
Selecciona un archivo nuevo
Extruir un cilindro de 10 pulgadas de largo y 2 pulgadas de diámetro
Ahora dibuja una hélice envolviendo el cilindro. Para ello primero ir a Curvas / Hélice y seleccione la cara posterior de la cilindro para dibujar y dibujar un círculo de 2 pulgadas de diámetro y salir del boceto haciendo clic en el botón boceto salida
En las opciones de propiedades de hélice de altura y paso de rosca, luego introduzca 10 pulgadas de altura y 0.5 de paso. Establezca ángulo inicial de cero y haga clic en Aceptar.
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Seleccione el plano superior y el boceto de un rectángulo centrado de ancho 0,25 y 0.5 pulg. longitud como se muestra.
Salga del croquis haciendo clic en el botón boceto salida. Ir a la pestaña de características, haga clic en el botón de corte de barrido.
Seleccione el perfil que recién boceto dibujado y el camino hacia la barrida de ser la hélice como se muestra y haga clic en Aceptar.
La parte final será así
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Ejercicio 6: BARRIDO CON CROQUIS 3D
Diseñaremos la siguiente estructura, las medidas se indican en los pasos siguientes. Usaremos unidades en pulgadas.
Diseñaremos la siguiente estructura, las medidas se indican en los pasos siguientes.
Haga clic
o seleccione Insertar / Croquis 3D, y cambiar a la vista isométrica,
ayudará el desarrollo del trazado continuo.
Seleccione la herramienta Línea y dibuje la primera línea a lo largo del eje X.
Indicador de eje de referencia
Dibuje la segunda línea a lo largo del eje Y, como se muestra.
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Por defecto el croquis es relativa al sistema de coordenadas en el modelo.
Para cambiar a uno de los otros dos planos por defecto, presione la tecla TAB y el origen del plano de dibujo actual se muestra en el plano siguiente.
Siga el eje que la etiqueta indica; presione TAB si es necesario para cambiar la dirección.
Haga clic
o seleccione
Herramientas / Dimensiones / Cota inteligente.
Luego, clic en la primera
línea y añadir una dimensión de 3". No hay una secuencia general que seguir al agregar dimensiones, por lo que para esta lección, agregue las dimensiones en el mismo orden que esbozado las líneas. Continúe agregando las dimensiones para definir completamente el croquis 3D como se muestra.
Reorganizar las dimensiones permitiendo que la lectura de las medidas sean sencillas.
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Haga clic o seleccione Herramientas / Croquis / Redondeo de croquis. Añadir 0,5" redondeo a todas las intersecciones, como se indica.
Active la casilla de verificación Mantener esquina restringida (Mantiene el punto virtual de intersección si el vértice tiene dimensiones o las relaciones).
Haga clic en Aceptar cuando haya terminado.
Finalmente salir de Croquis 3D o presionar CONTROL + Q.
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OPERACIONES COMPLEMENTARIAS Ejercicio 7: REDONDEO, CHAFLAN Y VACIADO
Generar el siguiente croquis en el plano de ALZADO.
Extruir la saliente 200 mm
Ahora requerimos crear un hueco para formar una caja, la cara frontal a la vista desaparecerá y requiero un espesor de pared de 5 mm.
Para esto activamos en la barra de operaciones la opción VACIADO
Observe que el primer dato que solicita este comando es el espesor de pared, y en el
.
espacio azul, enseguida selecciono la cara(s) que deseo desaparecer para el vaciado,
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si no especificamos alguna cara el vaciado lo hace por dentro del sólido, obteniéndose una pieza hueca, observamos el resultado:
Ahora, realizamos un REDONDEO
de 3 mm en los 4 vértices principales del
sólido, activamos el comando REDONDEO , y anotamos 3 mm de radio en elementos a redondear, después seleccionamos los vértices a redondear, activamos la vista previa para ver el resultado a obtener y aceptamos:
Finalmente, siguiendo el mismo procedimiento realizamos un chaflán
en los
vértices interiores de la pieza con un valor de 2 mm por lado en forma simétrica, cheque todas las opciones del chaflán y selecciona
Distancia-Distancia,
Distancia igual, esto crea este chaflán simétrico en la esquina o vértice seleccionado.
Observe el resultado final, con el vaciado,
redondeo
en
aristas
exteriores y chaflán en aristas exteriores.
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Ejercicio 8: MATRICES DE OPERACIONES Requerimos realizar la siguiente pieza:
Trazamos un rectángulo de centro de 200 x 100 mm en Planta y lo extruimos 20 mm.
Ahora, vaciamos por la cara de abajo y dejamos un espesor de pared de 2 mm, así se ve la pieza por abajo
Redondeamos los cuatro vértices a 3mm
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Ahora dibujamos el siguiente croquis en la cara superior, recuerde que el plano de trabajo para este croquis será precisamente esta cara.
Realizamos la operación EXTRUIR-CORTE al croquis.
Entonces, activamos la operación MATRIZ RECTANGULAR y seleccionamos como Dirección 1 el vértice superior del rectángulo, en distancia de separación anotamos 20 mm y en número de instancias anotamos 9, en Dirección 2 seleccionamos el vértice vertical de la izquierda, en separación colocamos 15 mm y en número de instancias anotamos 6. Seleccionamos ahora la operación de Extruir-Corte que hicimos anteriormente, aceptamos y …
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Observamos el resultado final:
Sólidos de Recubrir. Recubrir crea una operación realizando transiciones entre perfiles. Un recubrimiento puede ser una base, un saliente, un corte o una superficie. Para realizar operaciones de Recubrir se requiere cumplir con:
Un recubrimiento se crea mediante dos o más perfiles. Sólo el primero, el último o el primero y último perfil pueden ser puntos.
Para un recubrimiento sólido, los perfiles primero y último deben ser caras del modelo o caras creadas por líneas de partición, perfiles planos o superficies.
El recubrimiento puede realizarse de las siguientes formas: o
Recubrimiento sencillo.
o
Recubrir usando curvas guía.
o
Recubrir con perfiles no planos.
o
Recubrir usando operaciones lámina.
o
Recubrir con línea de partición.
o
Recubrir con curva directriz.
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Ejercicio 9: creación de un destornillador
Analizar las medidas que se entregan según las imágenes.
Configuramos el documento nuevo, en pulgadas y definimos el plano en vista de planta para croquizamos el mango, inmediatamente por operación de REVOLUCIÓN de saliente/base, generamos el sólido.
Recuerda croquizar con la línea constructiva el eje de revolución.
Seleccione OPERACIONES, de allí clic en GEOMETRÍA DE REFERENCIAS, y clic en PLANO, el objetivo ahora es construir planos paralelos a la vista alzada donde se construirán secciones.
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Configuramos en PropertyManager la distancia de 5” entre planos alzados, la cual permitirá crear las secciones del eje con un diámetro de 0.5”.
Recuerda: que para trabajar los círculos activa y desactiva el croquis para que te permita croquizar en cada plano las geometrías
Desactiva el croquis y selecciona OPERACIONES, luego clic en RECUBRIR
,
selecciona con un clic en los perfiles de cada plano, comprobando en el panel de PropertyManager que queden registradas, inmediatamente se desarrollará el sólido. Comprueba que los puntos verdes en cada plano se encuentren alineados logrando una uniformidad en el desarrollo del sólido. Aceptamos los cambios.
Nuevamente, seleccionamos OPERACIONES, GEOMETRÍA REFERENCIAS
y
en DE
activamos
PLANOS
Ahora, a partir del PLANO 1 generamos dos planos más para desarrollar la cabeza del destornillador, son en estos planos que dibujaremos los perfiles.
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Croquizamos los perfiles según medidas.
Seleccionamos OPERACIONES, y clic en RECUBRIR, inmediatamente uno a uno los perfiles serán seleccionados para generar el sólido. Comprobar que la ruta definida por los puntos verdes estén alineados para que no se presenten errores de volumen.
Diseño finalizado.
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Actividades Soporte Doble
Gancho
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Soporte angular
Brida
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Rueda
Portaherramientas
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Pasador
Sujetador
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Banqueta
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MODELADO DE ENSAMBLAJES Introducción Operaciones de componentes básicos Relaciones de posición Vistas explosionadas en ensamblajes Ensamblado de rueda carro
Al finalizar esta lección, podrá: Configurar el espacio de trabajo para un ensamblado adecuado. Identificar las herramientas que permitan un ensamblado básico. Aplicar las relaciones de posición de manera objetiva según el modelo 3D. Desarrollar un proceso de explosionado a un máquina ensamblada.
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Introducción El modelado de sólidos en 3D con SolidWorks agiliza la creación de piezas complejas y ensamblajes grandes. Crear modelos sólidos en 3D de sus diseños en lugar de dibujos en 2D:
Agiliza el desarrollo y los detalles del diseño.
Mejora la visualización y la comunicación.
Elimina los problemas de interferencias del diseño.
Comprueba la funcionalidad y el rendimiento del diseño (sin la necesidad de prototipos físicos)
Proporciona de forma automática la fabricación con modelos sólidos en 3D, necesarios al programar máquinas herramienta de CNC y equipo de prototipos rápidos.
Gracias a las actualizaciones de los dibujos de SolidWorks, no hace falta que se preocupe por las modificaciones. Todas las vistas de dibujo en 2D se crean automáticamente desde el modelo sólido en 3D y están vinculadas a él. Si el modelo sólido en 3D se modifica, las vistas de dibujo en 2D y los detalles se actualizan de forma automática. Esta asociatividad automática hace que el modelo sólido siempre esté sincronizado con la documentación en 2D. Las operaciones clave de modelado de sólidos en 3D de SolidWorks le permiten:
Crear modelos sólidos en 3D de cualquier pieza y ensamblaje, sin importar lo grande o complejos que sean.
Mantener todos los modelos en 3D, dibujos en 2D y otros diseños y documentos de fabricación sincronizados gracias a la asociatividad, que realiza seguimientos y actualizaciones de forma automática.
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Hacer variaciones de los diseños rápidamente, mediante el control de los parámetros de diseño claves.
Editar directamente el modelo con solo hacer clic y arrastrar geometría del modelo.
Generar superficies para cualquier geometría en 3D, incluso formas estilizadas y orgánicas complejas.
Analizar de forma instantánea el modelo en 3D para obtener cualquier propiedad de volumen y masa sólida (masa, densidad, volumen, momentos de inercia, etc.).
Operaciones de componentes básicas
Creación de un ensamblaje a partir de una pieza
Agregar componentes a un ensamblaje Al colocar un componente (una pieza individual o un subensamblaje) en un ensamblaje, el archivo de componente queda vinculado al archivo de ensamblaje. El componente aparece en el ensamblaje; los datos del componente permanecen en el archivo de origen del componente. Cualquier cambio que realice en el archivo de componente actualiza el ensamblaje.
Edición de componentes de ensamblaje Desde un ensamblaje, puede abrir un componente en una ventana independiente para realizar cambios. Cuando regresa a la ventana de ensamblaje, reconstruye el ensamblaje para integrar los cambios.
Eliminar componentes de un ensamblaje
Selección de componentes Además del método de selección predeterminado (hacer clic en una entidad en la zona de gráficos o en el gestor de diseño del FeatureManager), existen muchas otras herramientas disponibles para seleccionar componentes en ensamblajes.
Situar componentes en un ensamblaje Una vez colocado un componente en un ensamblaje, puede mover, girar o fijar su posición. Esto resulta útil para el posicionamiento aproximado de los componentes en el ensamblaje. A continuación podrá situar los componentes con precisión utilizando las relaciones de posición.
Mover y girar componentes En el PropertyManager Mover/Girar componente puede mover y girar componentes, agregar SmartMates, detectar colisiones y distancias dinámicas, y visualizar el movimiento de componentes del ensamblaje de una forma realista.
Matrices y simetría de componentes Puede crear matrices de componentes en ensamblajes de diversas maneras.
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Relaciones de posición Las relaciones de posición crean relaciones geométricas entre los componentes de un ensamblaje. A medida que se agregan las relaciones de posición, se definen las direcciones permisibles del movimiento lineal o rotacional de los componentes. Se puede mover un componente dentro de sus grados de libertad, visualizando el comportamiento del ensamblaje. Los siguientes son algunos ejemplos:
Una relación de posición coincidente hace que dos caras planas se conviertan en coplanares. Las caras se pueden mover una a lo largo de la otra, pero son inseparables.
Una relación de posición concéntrica hace que dos caras cilíndricas se conviertan en concéntricas. Las caras se pueden mover a lo largo de un eje común, pero no se pueden separar de este eje.
Las relaciones de posición se solucionan como un sistema. Es indiferente el orden en el que se agregan las relaciones de posición, ya que todas las relaciones de posición se solucionan al mismo tiempo. Se pueden suprimir relaciones de posición de la misma manera que como se suprimen operaciones. Tipos de relaciones de posición
Relaciones de posición estándar Las relaciones de posición estándar incluyen ángulo, coincidente, concéntrica, distancia, bloqueo, paralela, perpendicular y tangente.
Relaciones de posición avanzadas Las relaciones de posición avanzadas incluyen relaciones de posición límite, acoplamiento lineal/lineal, trayecto, simetría y ancho.
Relaciones de posición mecánicas Las relaciones de posición mecánicas incluyen relaciones de posición de empujador de leva, engranaje, bisagra, cremallera y piñón, tornillo y junta universal.
Vistas explosionadas en ensamblajes Una vista explosionada muestra los componentes del ensamblaje separados, pero situados para mostrar cómo encajarán cuando se ensamblen. Cree vistas explosionadas seleccionando y arrastrando piezas en la zona de gráficos, creando uno o varios pasos de explosión. En las vistas explosionadas, se puede:
Espaciar o separar uniformemente pilas de componentes explosionados (tornillería, arandelas, etc.).
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Asociar un componente nuevo a los pasos de explosión existentes de otro componente. Esto resulta útil si agrega una pieza nueva a un ensamblaje que ya tiene una vista explosionada.
Si un subensamblaje tiene una vista explosionada, reutilice dicha vista en un ensamblaje de nivel superior.
Agregar líneas de explosión para indicar relaciones de componentes.
Mientras se explosiona un ensamblaje, no se pueden agregar relaciones de posición al mismo.
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Ejercicio 1: Ensamble de Rueda de carro
Se tiene como objetivo aplicar las herramientas de insertar piezas, relaciones de ensamble, vistas en explosivos, visualización de piezas. Así mismo la detección de interferencia será de gran importancia para el proceso de definir puntos de ensamble, simulación de movimiento básico.
Para iniciar con el ensamble debe tener ya modeladas las siguientes piezas, y recuerda que estas se deben haber guardado en archivos individuales y organizados en una sola carpeta. Cuando ya tienes el ensamble deberás cargar siempre la carpeta con todos sus archivos, esto debido al modelado asociativo del ensamble.
1. Base
2. Soporte Axial
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3. Eje
4. Rueda
5. Rosca
Al iniciar el programa, busque el comando crear un nuevo archivo. Con este se desplegara una nueva ventana donde deberá seleccionar la opción de ensamble.
Al entrar al ambiente de ensamble lo primero que deberá hacer es seleccionar la pieza que será la base para relacionar la posición de las otras piezas, en este caso la pieza inicial será la Base. Para seleccionarla utilice el botón de examinar e indique la ubicación del archivo que desea abrir.
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Luego de seleccionar la pieza, base, de un clic dentro de la ventana de trabajo para ubicar la pieza inicial.
Insertada
la
base,
seleccione
de
la
ficha
ENSAMBLAJE, insertar componentes
Seleccione el opción examinar y busque la pieza soporte axial para insertarlo en la ventana de trabajo, de un clic dentro de la ventana de trabajo para ubicar la pieza seleccionada.
Recuerda que desde que se insertó la primera pieza, es recomendable ubicarse en vista isométrica, permitiendo realizar un ensamblado con distancias aproximadas.
Ubique las piezas en una posición similar a la siguiente, y seleccione el link de relación de posición.
Como se requiere unir ambas piezas, la relación de posición más adecuada sería alinear las dos caras interiores de los orificios permitiendo realizar la unión de la base con la del soporte y estableciendo entre ellas una relación de concentricidad. Haciendo clic en cada cara (ver sombreado azul de las caras) el soporte se desplazara para lograr hacer que los dos agujeros coincidan. Acepta los cambios y listo.
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Ahora, seleccione la cara superior de la base y la cara inferior del soporte, para lograr el objetivo tendrá que rotar el sólido de tal manera que visualice cada cara, establezca una relación de coincidencia para lograr hacer que la posición del soporte quede totalmente definida.
Hasta ahora comprobamos que las uniones se hacen automática y las piezas se desplazan según la relación aplicada.
Con el primer soporte ensamblado inserte otro soporte para realizar la operación simétrica. Aceptamos los cambios y continuamos.
Repetimos el proceso de inserción, seleccione de la ficha ENSAMBLAJE, insertar componentes.
Seleccione la opción examinar y busque la pieza Soporte Axial para insertarlo en la ventana de trabajo, de un clic dentro de la ventana de trabajo para ubicar la pieza seleccionada.
Insértelo en una posición que le permita visualizar cómodamente las dos partes ya ensamblada y el nuevo soporte a ensamblar.
Recuerda que, el soporte axial que se insertará es simétricamente opuesto al primero.
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Con el segundo soporte insertado en la ventana de diseño de clic derecho sobre el nuevo soporte y seleccione la opción de mover con sistema de referencia esto permitirá visualizar los posibles movimientos a realizar con el nuevo soporte.
Esta
opción
mostrara
tres
circunferencias
que
funcionaran para rotar la pieza con relación a los tres planos ortogonales de diseño.
Los tres vectores que aparecen permitirán desplazar la pieza con relación a los ejes de diseño.
Para lograr ubicar el soporte en una posición adecuada seleccione en círculo verde y rótela pieza 180 grados.
Con la pieza ubicada en la posición adecuada establezca las relaciones de concetricidad entre las cara interiores de los agujeros de la misma forma en que se realizó con el primer soporte insertado.
Luego establezca la relación coincidencia entre la cara superior de la base y la cara inferior del soporte para dejar totalmente fijo en segundo soporte. Compruebe que el proceso se está realizando correctamente, haciendo un manejo de vista.
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Inserte ahora el eje teniendo cuidado que la posición permita visualizar todas las piezas, el lograr posicionarlo sin que se superponga a las piezas ya ensambladas facilitara el proceso de establecer nuevas restricciones.
Seleccione la cara interior de uno de los soportes y la cara exterior de uno de los extremos del eje, establezca entre ellos una relación de concentricidad.
Para lograr centrar el eje entre los dos soportes seleccione en el menú de relaciones la opción de relaciones avanzadas. Seleccione la opción de ancho.
En la primera casilla se indicaran las selecciones que darán el ancho mayor, para esto seleccione las dos cara interiores de los soportes.
En el segundo recuadro deberán aparecer las caras externas del cilindro que serán las que indiquen la longitud a ubicar entre las caras interiores de los soportes.
Repetir el proceso de insertar, ahora es para ensamblar la rosca, y según como se defina su ubicación tendrá que rotar. Luego alineamos las caras interiores de la rosca y del soporte axial.
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Luego aplicamos coincidencia entre la cara exterior de la rosca y la cara interior del soporte axial. Aceptamos los cambios y continuamos.
Repetimos el proceso para la siguiente rosca, dejando a criterio la forma de rotación y la adecuada forma de relación.
Con las roscas y eje ubicado definitivamente inserte la rueda y establezca una relación de concentricidad entre la cara exterior del eje y la cara interior de la rueda.
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Con la rueda preubicada se deberá establecer una restricción final al ancho pero para ver una nueva forma de establecerla salga del menú de establecer restricciones y revise que ninguna cara esta seleccionada.
Seleccione las caras exteriores de la rueda y las caras interiores de cada uno de los soportes manteniendo presionada la tecla CTRL.
Con las cuatro caras seleccionadas de clic ahora en el icono de establecer restricciones y el software establecerá por defecto que es una restricción de repartir el ancho entre las caras seleccionadas.
Con esta relación el ensamble está totalmente definido y todas las piezas quedan en su lugar.
Una herramienta que puede ser útil es determinar si existe una interferencia entre alguna de las partes del ensamble para esto seleccione el icono de Menú Herramientas / detección de interferencias.
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Al desplegarse una nueva ventana de clic en el botón calcular y revise que no existe ninguna interferencia entre las partes.
Otra herramienta dentro del ambiente de ensamble es la vista en explosivo, para generar una de esta debe buscar la opción de vista explosionada dentro del menú de insertar.
Al desplegarse la nueva ventana se podrán ir visualizando cada uno de los pasos de la explosión, la primera pieza a mover será la base.
De clic sobre la base y seleccione el vector vertical para manipular la base. Desplácela hacia abajo para separarla del resto de las piezas.
Desplace ahora los soportes hacia cada uno de los lados logrando de esta manera visualizar todas las piezas por separado.
Cada uno de los pasos de la explosión aparecerá en la ventana emergente a la izquierda de la ventana de diseño.
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Para finalizar desplace el eje a una posición que permita verlo fuera de la rueda.
La vista en explosivo podrá ser útil para mostrar secuencias de ensambles o para visualizar mejor todas las piezas que conforman un ensamble.
Para regresar a la vista inicial del ensamble deberá dar clic derecho sobre el icono de ensamble en el árbol de diseño y aquí seleccionar la opción de colapsar.
Para logar visualizar una simulación de la animación del ensamble seleccione la opción de colapsar animación o si esta ya colapsada visualizar la explosión.
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ACTIVIDAD
¿Cuál es la importancia que tiene la RELACIÓN DE POSICIÓN en un ensamble?
Diseña los modelos siguientes y desarrolla su ensamblado.
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BIBLIOGRAFÍA Dibujo y diseño de ingeniería, Cecil H. Jensen - Mc Graw Hill Diseño de Máquinas, Hall-Holowenco-Lau - McGraw-Hill Fundamentos de dibujo en ingeniería, Warren J. Luzadder – Jon M. Duff Prentice Hall Manual del Ingeniero, Academia Hütte Gustavo Gili Montaje, Ajuste, Verificación de Elementos de MáquinaS Schrock Reverte Manual de SolidWorks 2014, InfoUNI Manual de ayuda en línea de SolidWorks. SolidWorks Office Premiun, SolidWorks Corporation Dassault Systemes S.A. SolidWorks para dibujo y diseño mecánico, Carlos García Grado SolidWorks 2001 Tutorial, Marie P. Planchard & David C. Planchard - Schorff Development Corporation
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