cad con mechanical desktop

8/12/2019 CAD Con Mechanical Desktop

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOUNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOUNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOUNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLNFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLNFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLNFACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLN

DEPARTAMENTO DE INGENIERA

CAD CON MECHANICAL DESKTOP

MTRO. FELIPE DAZ DEL CASTILLO RODRGUEZ


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Mtro. FELIPE DAZ DEL CASTILLO R. - 1 -

INTRODUCCIN

Las industrias que manejan mercados a niveles internacionales, y gran cantidad depiezas y partes para sus productos son las que ms utilizan el CAD 3D, la simulacin CAM y

CAE, logrando el manejo total de prototipos virtuales

Los Sistemas de Computer Aided Desing (CAD, Diseo asistido por computadora), son

relativamente comunes, es un programa que permite el diseo de dibujos mediante

coordenadas y vectores, el cual resulta de gran precisin, este programa es usado por un gran

nmero de profesionistas al ser muy exacto, adems de permitir el diseo en 3D.

Muchos de los sistemas CAD / CAM (CAM: Computer Aided Manufacturing, Manufactura

Asistida por Computadora), en uso hoy en da estn diseados y pensados para automatizar

funciones manuales, independientemente de s la funcin particular que cumplirn ser un

anlisis ingenieril, diseo conceptual, dibujo, documentacin o la programacin de la

maquinaria de manufactura e inspeccin.

Sin embargo, el concepto de CAE, (Computer Aided Engineering, Ingeniera Asistida por

Computador) asociado a la concepcin de un producto y a las etapas de investigacin y diseoprevias a su fabricacin, sobre todo cuando esta ultima es asistida o controlada mediante

computador, se extiende cada vez mas hasta incluir progresivamente a la propia fabricacin.

Se puede decir, por tanto CAE, es un proceso integrado que incluye todas las funciones de la

ingeniera que van desde el diseo propiamente dicho hasta la fabricacin.

Mechanical Desktop es un programa de modelado parametrico 3D, que sirve para el

desarrollo y gestin del diseo mecnico, siendo la solucin a la creacin, el mantenimiento y

la presentacin de elementos y dispositivos mecnicos.

Considerando que muchas veces es difcil contar con los manuales o guas de usuario en

nuestro idioma de los programas mas populares para diseo mecnico, el objetivo principal

de este trabajo es presentar de manera sencilla una gua bsica para el uso del programa MD

Power PackV6.0 (MD Power Pack V6.0).


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CAPITULO 1

ALGUNOS CONCEPTOS BSICOS

1.1.- NORMAS NACIONALES NOM.

Clasificacin de los diseos segn normas correspondientes.- Entre otros existen los

siguientes tipos de dibujos tcnicos:

1.-Esbozo croquis.- Es un dibujo que se traza normalmente a mano libre, a lpiz y que se

utiliza en anteproyectos y en el taller, no se ajusta totalmente a normas y formatos.

2.- Dibujo de conjunto.- Muestra reunidos los diversos componentes que se asocian para

formar un todo, no se acota y se incluye la lista de materiales.

3.-Dibujo de detalle.- Es la representacin de una pieza en un todo completo, dimensiones,

acabados superficiales, tolerancias, etc.

4.- Dibujo de fabricacin taller.- Se realiza especialmente para uso de oficina o taller

1.2.-DIMENSIONES NORMALIZADAS PARA PAPELESEl sistema adoptado para obtener los diferentes tamaos de papel se basa en el sistema

mtrico decimal y parte de los principios siguientes: cada serie normal de medidas consiste de

una sucesin formada de tal manera que cada nueva medida se obtiene dividiendo la

inmediata anterior en 2 partes iguales donde la divisin debe ser paralela al lado ms corto,

en consecuencia las reas de medidas sucesivas estn en relacin 2:1, existiendo 3 series

bsicas para papeles de dibujo que son A, B y C.

Para obtener los diferentes tamaos de la serie A (que es la ms usada) se utilizan las

relaciones entre las dimensiones x e y (figura 1.1) siguientes para obtener el tamao bsico

A0.


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Figura 1.1.- Dimensiones bsicas x e y

Y los tamaos sucesivos se enlistan en la tabla 1.1.

Tabla 1.1.- Tamaos de papel de la serie A

Tamao x (mm) y (mm)

A0 1189 841

A1 841 594.5

A2 594.5 420.5

A3 420.5 297

A4 297 210

A5 210 148

1.3.- MRGENES Y CUADRO DE REFERENCIA

Los dibujos de conjunto se realizan por lo general en hojas tamao A2 A3, para los dibujos

de detalle generalmente se emplea el tamao A4

En la figura 1.2a) se muestran las dimensiones para los mrgenes y la ubicacin del cuadro

de referencia en tamaos de papel A4 y en la figura 1.2b) la ubicacin del cuadro de

referencia y de la lista de materiales para tamaos superiores

x.y = 1 m2 .........(1)

x = 2 . y ...........(2)

Sustituyendo (2) en (1)2y.y =1

2 y2= 1

y = ( 1/ 2) = 1/ (2)= 0.841 m= 841 mm

x = 2 . 841 = 1189 mm


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a) b)

Figura 1.3.- Mrgenes para hoja A4 y mayores

Las dimensiones e informacin que debe contener el cuadro de referencia, as como sus

dimensiones, se muestra en la figura 1.3 .

Figura 1.3.- Medidas e informacin contenida en el cuadro de referencia

Si se trata del dibujo de conjunto tambin se debe incluir la lista de materiales, la cual se

dibuja directamente por encima del cuadro de referencia, como se ilustra en la figura 1.4 .

Figura 1.4.- Lista de materiales


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1.4.- TIPOS DE LNEALos rasgos distintivos de las lneas que forman una parte permanente del dibujo son las

diferencias en grueso y en construccin. Las lneas deben ser claramente visibles y forman uncontraste bien definido con las dems lneas. Este contraste es necesario cuando el dibujo

deba de ser claro y fcil de comprender.

Todas las lneas deben ser ntidas y obscuras a fin de tener una buena reproduccin. Cuando

se hacen revisiones o se aade algo nuevo a un dibujo ya existente, los gruesos y las

densidades de las lneas deben de coincidir con el trabajo original.

Las lneas gruesas se utilizan para representar las aristas visibles de un objeto, las

interrupciones cortas, lneas espectrales y las lneas de repeticin. Las lneas delgadas seutilizan para lneas de extensin, cotas , ejes, interrupciones largas, y rayados de seccin. Las

lneas extra gruesas se utilizan para las lneas de planos cortantes. A continuacin se

muestran los tipo de lneas ms utilizados en el dibujo tcnico:

Lnea continua gruesa se utiliza en contorno de piezas y cuadro de

referencia con un grosor de 0.4 a 0.5 mm (0.016 - 0.020)

Lnea continua fina se utiliza en mrgenes, lneas de cota, lneas de

extensin, puntas de flecha con un grosor de 0.25 mm (0.010).

Lnea de trazos cortos se utiliza para representar aristas no visibles y

tienen un grosor de 0.25 mm (0.010)

Lnea de centros se utiliza para representar lneas de centros, ejes

de simetra, etc; teniendo un grosor de 0.2 mm (0.008).

1.5.- REPRESENTACIN DE UNA PIEZALa mayor parte de las piezas que deben dibujarse son complicadas y requieren ms de una

vista para mostrar todas las caractersticas de la construccin del dibujo.

Algunas veces se emplea el dibujo pictrico (tridimensional), pero en la gran mayora de los

dibujos tcnicos se requieren vistas mltiples para obtener una descripcin completa del


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objeto. El dibujante debe representar las piezas tridimensionales (con anchura, altura y

profundidad) en el plano del papel. Para comunicar sistemticamente varias vistas del objeto,

tales como la vista frontal, la vista lateral, y la vista superior. Los detalles se proyectan de una

vista a otra. Este tipo de dibujo se denomina proyeccin ortogonal.

Proyeccin.- Este trmino se refiere a la representacin de objetos tridimensionales en un

solo plano, tal como una hoja de papel. La proyeccin puede ser:

Ortogonal.- En la cual las lneas de proyeccin son paralelas Perspectiva.- En la cual las lneas de proyeccin convergen hacia un punto.

Proyeccin ortogonal.- En la proyeccin ortogonal simple, el observador est mirando

perpendicularmente las caras principales, de modo que en la mayor parte de los casos no se

representa sino una faceta del objeto en cada vista. Generalmente se necesitan muchas vistas,

usualmente formando ngulo rectos unas con otras, para describir completamente el objeto

que se dibuja.

Este sistema de proyeccin se utiliza casi exclusivamente en la ingeniera mecnica y en los

dibujos de productos, debido a que exige mucho menos tiempo de trabajo que otros mtodos y

permite dibujar cada faceta del objeto sin distorsin de la forma y a una escala exacta todassus dimensiones.

Proyecciones pictricas.- Son tiles para ilustrar productos y se emplean frecuentemente para

dibujos de armado, mantenimiento y bosquejos a mano alzada. Las ms importantes son: la

proyeccin axonomtrica, la oblicua y la perspectiva las cuales se describen a continuacin:

Proyeccin Axonomtrica.- Se pueden incluir las proyecciones isomtricas (figura 1.5) las

dimtricas y las trimtricas y tambin son ortogonales ya que las lneas de proyeccin son

paralelas, pero el ngulo de un objeto rectangular debe mostrarse en una sola vista.


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Proyeccin oblicua (caballera).- En este mtodo de dibujo pictrico, el objeto se coloca de

modo que una de sus caras es paralela al plano frontal (figura 1.6 ) , quedando las otras dos

caras sobre planos oblicuos hacia la izquierda o hacia la derecha, hacia arriba o hacia abajo,

formando un ngulo conveniente. Esta forma de proyeccin tiene la ventaja que muestra una

cara del objeto sin deformacin. Por esta razn, se debe escoger como cara frontal la que da

mayor cantidad de informacin de la pieza a representar.

Proyeccin perspectiva.- Es un dibujo pictrico formado por la interseccin del plano de la

imagen con las lneas visuales que convergen de los puntos del objeto hacia el punto de vista,el cual est localizado a una distancia finita del plano de la imagen, figura 1.7 .

Figura 1.6.- Proyeccin oblicua caballera

Figura 1.5.- Proyeccin isomtrica


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1.6.- DENOMINACIN DE LAS VISTASDe acuerdo a la proyeccin ortogonal, las vistas son los elementos bsicos para la

representacin de un objeto segn una direccin y un sentido. Del nmero infinito de

direcciones segn las cuales puede observarse un objeto se han seleccionado tres direcciones

perpendiculares entre s y sobre cada una de ellas se han considerado los dos sentidos posibles

tal y como se muestra en la figura 1.8.

Figura 1.8.-Las 6 vistas principales

Las 6 vistas principales se designan de la forma siguiente:

Segn A ---------- vista frontal Segn B --------- vista superior Segn C --------- vista lateral derecha Segn D --------- vista posterior Segn E --------- vista inferior Segn F --------- vista lateral izquierda

Figura 1.7.- Proyeccin perspectiva


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1.7.- DISPOSICIN DE LAS VISTAS

Sistema Americano

La proyeccin ortogonal desde el tercer cuadrante se denomina

tambin proyeccin Americana.

En este sistema se puede suponer que el objeto est encerrado dentro de una caja de cristal y

cada vista representa lo que se mira perpendicularmente a la respectiva cara de la caja. Si

cada una de las vistas se proyectara perpendicularmente a la cara de la caja correspondiente y

luego la caja se desdoblara. Las vistas frontal, posterior y lateral se denominan a veceselevaciones, por ejemplo, elevacin frontal, y la vista superior se llama tambin planta. La

vista inferior es que se obtiene mirando el objeto desde abajo.

Si se necesita la vista posterior se puede colocar en el extremo derecho, figura 1.9.

Figura 1.9.- Disposicin de las vistas ortogonales de acuerdo al sistema americano


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Sistema Europeo

En el sistema europeo la vista inferior se desplaza hacia arriba y

la vista superior hacia abajo, la vista lateral izquierda hacia la derecha y viceversa, figura

1.10.

En esta proyeccin tambin llamada proyeccin desde el tercer cuadrante, se considera que el

objeto ha sido volteado sobre uno de sus lados.

Cuando se desea indicar el mtodo de proyeccin, se debe colocar el smbolo de proyeccin

ISO, en la esquina inferior derecha del cuadro de referencia, adyacente al bloque de ttulo.

Figura 1.10.- Disposicin de las

vistas segn el sistema europeo


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Mtro. FELIPE DAZ DEL CASTILLO R. 12

CAPITULO 2

MODELADO BSICO DE ELEMENTOS MECNICOS EN 3D

2.1.- INTRODUCCIN.

Los sistemas CAD para diseo mecnico se dividen esencialmente en dos categoras, a

saber:

Sistemas tradicionales de dibujo en dos dimensiones Sistemas de modelado slido en 3D

Como es de esperar, la mayora del desarrollo actual de software esta dedicado al

modelado en 3D. Este proceso se est llevando a cabo ya sea en plataformas CAD

tradicionales como es el caso del Mechanical Desktop de Autodesk Solid Edge de

Intergraph bien en sistemas completamente independientes como el programa Solid

Works.

2.2.- MECHANICAL DESKTOP.-Para comenzar a desarrollar las tcnicas de modelado con Mechanical Desktop, es

importante describir a grandes rasgos la metodologa bsica del programa que en realidad

se parece bastante a la utilizada en otros sistemas de CAD mecnicos ya que se desarrolla

a partir de los conceptos de sketch ( boceto), feature (elemento geomtrico), part (parte), y

assembly (ensamble). Sin embargo, dichos conceptos no son tan familiares para los

usuarios tradicionales de Autocad que son los candidatos ms naturales (aunque no los

nicos) a interesarse en Mechanical Desktop.

La diferencia conceptual en el diseo con Mechanical Desktop con respecto al trabajo

tradicional en CAD es que se parte de un bosquejo de la pieza a modelar, para luego

darle la precisin final deseada. En otras palabras, con Mechanical Desktop, primero se

boceta y luego se va restringiendo geomtrica o dimensionalmente la pieza, con lo que el

usuario cambia cualquier condicin en cualquier momento durante la etapa de diseo, y a

sta forma de trabajar se le llama diseo parmetrico. De otra forma, vale decir que con

Autocad, desde el inicio se dibuja con toda la precisin requerida para ste diseo, que no

es, ni ms ni menos que trabajar con coordenadas exactas y dimensiones precisas.

2.3.- VENTAJAS DE MECHANICAL DESKTOP

- Compatibilidad entre slidos de AutoCad y superficies generadas por Mechanical

Desktop y los slidos parmetricos.


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- Ofrece herramientas avanzadas para el modelado de superficies complejas, incorporando

superficies NURBS (non uniform rational B- spline), indispensable para el diseo de

moldes de inyeccin o piezas de fundicin.

- Puede generar automticamente planos constructivos (vistas ortogonales, vistas

auxiliares, cortes, isomtricos, etc) a partir del modelado 3D, lo cual es muy importante,ya que en ingeniera la forma convencional de comunicacin es el dibujo 2D.

- Incorpora la herramienta Mechanical View que permite girar o hacer zoom

interactivamente sobre el modelo sombreado 3D.

- Tambin tiene la caracterstica de crear dibujos de ensamblado que permite incluir toda

clase de anotaciones.

2.4.- CAD PARAMETRICOEl programa Mechanical Desktop (MD) es conocido parmetros o propiedades del modelo

se utilizan para definir al modelo en lugar de simples cotas. En lo referente a que MD se

basa en entidades significa que todo modelo hecho en este programa esta compuesto de

entidades, ms que de simple elementos, as, las entidades de MD son objetos estndar

utilizados en la industria tales como filetes, agujeros, o chaflanes. Por ejemplo, un agujero

con caja es una entidad en MD y es ms que una coleccin de lneas, crculos, y cilindros.

Cambiando unos cuantos valores en un cuadro de dilogo, el agujero con caja puedecambiarse a un agujero con avellanado y MD har las modificaciones necesarias al

modelo en el que se encuentra el agujero.

El CAD paramtrico ofrece varias ventajas sobre el CAD convencional. Primero, no es

necesario preocuparse que los objetos dibujados tengan las medidas y la geometra exacta,

lo nico que se requiere es que el bosquejo tenga la forma bsica. El programa se

encargar de refinar el bosquejo y ser posible agregar dimensiones exactas o relaciones

geomtricas en el objeto resultante. La geometra de un bosquejo en MD esta regida por

las cotas y definiciones geomtricas que le son especificadas al mismo, tales relaciones son

mantenidas entre los elementos del dibujo. El AutoCAD paramtrico adaptar la forma

del bosquejo automticamente cuando se le cambien los valores de las cotas. Es posible

escribir ecuaciones que definan la relacin entre diferentes elementos en un dibujo. Por

ejemplo, el dimetro de un agujero puede especificarse como una funcin del dimetro de

un eje en la que se encuentre elagujero. Por consiguiente, el dimetro del agujero se

actualizar automticamente en respuesta a cualquier cambio en el dimetro del eje. El

programa MD automatiza muchas tareas de dibujo, particularmente aquellas relacionadas


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con la creacin de mltiples vistas de un modelo en 3D. Con unos cuantos clics del ratn

es posible crear automticamente vistas ortogonales, auxiliares, de detalle, o isomtricas

de cualquier modelo en un dibujo en 2D. Debido a que el programa mantiene asociadas las

vistas en 2D con el modelo en 3D cualquier cambio realizado al modelo se ver reflejado

en las vistas en 2D.

2.5.- DEFINICIN DE TRMINOS

El primer paso para entender el AutoCAD paramtrico es entender la terminologa. El

nombre, AutoCAD paramtrico, se refiere al uso de parmetros para definir un modelo de

una solucin de diseo. Un parmetro es una propiedad de un sistema, cuyo valor

determina el comportamiento del mismo. Los parmetros, o propiedades, definidos en un

modelo de MD determinan su geometra. Los parmetros pueden ser tanto ecuacionesmatemticas, valores numricos, o restricciones geomtricas tales como lneas paralelas,

arcos concntricos, tangencias, etc. Un modelo en MD se define y crea en trminos de las

relaciones existentes entre los diversos elementos que lo comprenden. Las cotas

paramtricas de MD definen y rigen la geometra de un modelo paramtrico si se

modifica una acotacin todo el modelo cambia. Las definiciones paramtricas pueden ser

relaciones tales como, "el lado A es dos veces el largo del lado B," o "el lado A es

perpendicular al lado B."

El programa MD utiliza dos tipos de restricciones para definir la geometra de un modelo;

cotas paramtricas (restricciones numricas) y restricciones geomtricas. Las restricciones

geomtricas son parmetros que definen las relaciones geomtricas entre los elementos en

el modelo tales como, tangencias, ortogonalidad, perpendicularidad, etc. Cuando se crea

un modelo en MD, las restricciones geomtricas se asignan automticamente por el

programa, basado en el bosquejo inicial. Las 13 restricciones geomtricas bsicas de MD

se muestran en la tabla 2.1. Las restricciones numricas son similares a las cotas. Cuando

se especifica una restriccin numrica a un modelo de MD, se esta definiendo el tamao

de la figura o entidad. Es importante entender la diferencia entre las cotas convencionales

y las restricciones numricas (o cotas paramtricas): las restricciones numricas definen la

geometra del modelo, mientras que las cotas convencionales simplemente miden el

tamao de la geometra. Por ejemplo, una figura de un agujero de MD esta definido por

una acotacin paramtrica la cual especifica el tamao del dimetro del agujero. Si se

cambia el valor de la acotacin paramtrica, el agujero tambin cambian. Una acotacin

del AutoCAD convencional, en contraste, solamente indica el tamao del dimetro de


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dicho agujero, y no define o especifica las propiedades del agujero. En otras palabras, las

restricciones rigen al modelo, mientras que las cotas son una medida del tamao del

modelo.

Tabla 2.1. -- Restricciones Geomtricas de Mechanical Desktop

Smbolo Restriccin

H La entidad es horizontalL Las entidades son perpendiculares entre si

P Las entidades son paralelas entre si

X Las entidades tienen la misma abscisa (X)

Y Las entidades tienen la misma ordenada (Y)

C Las entidades rectas son colineales

N Arcos o crculos tienen el mismo centro

J El punto de una entidad esta proyectado en otra. Une los puntos de

dos entidades diferentes (Join)

R Arcos o crculos tienen el mismo radioT La entidad es tangente a un crculo o a un arco

E Las entidades tienen la misma longitud

Un perfil es una vista en dos dimensiones del modelo, vista desde alguna direccin base en

el espacio 3D. El programa MD automticamente crea un perfil del bosquejo que sea

construido por el usuario del programa. El bosquejo sta compuesto de entidades en dos

dimensiones del AutoCAD estndar tales como lneas, arcos, o crculos. Despus de la

creacin del bosquejo inicial, el programa analiza el bosquejo y aplica restricciones

geomtricas basado en la forma en como fue dibujado el bosquejo. El programa MD

automticamente cierra puntos finales, alinea entidades paralelas, fija lneas a la posicin

vertical u horizontal, y almea centros de entidades circulares. Estas restricciones

geomtricas se convierten en la base para las restricciones numricas (cotas paramtricas)las cuales pueden ser asignadas al modelo. Cada restriccin, tanto geomtrica como

numrica, tiene un smbolo que es asignado automticamente por MD. Estos smbolos

pueden entonces ser usados algebraicamente para definir relaciones adicionales. Por

ejemplo, la ecuacin D2=D1/2, establece que la dimensin identificada con el smbolo D2

es igual a la mitad de la dimensin representada por D1. Este es un ejemplo de una

restriccin numrica algebraica.


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2.6.- BARRA DE MENS

La barra de mens es una de las herramientas ms importantes de cualquier programa de

diseo, desde ella se puede tener control de casi cualquier tipo de operacin, desde la

creacin de bosquejo hasta la documentacin y almacenamiento del diseo.

A continuacin, se proporciona una breve introduccin de las operaciones realizables porcada uno de los mens de esta barra, figura 2.1:

Figura 2.1.- Men principal

a)Archivo (File): Este permite al usuario iniciar archivos de conjuntos, partes

individuales, almacenamiento de dibujos, almacenar el dibujo, exportar el dibujo con otro

formato, enviar por correo electrnico el archivo y salir del programa.

b)Edicin (Edit): Con este men se puede copiar, cortar, y pegar elementos de un dibujo

en MD y viceversa. Tambin es posible deshacer y rehacer ordenes para la creacin de un

dibujo, as como tambin encontrar un texto determinado.

c)Vista (View): En este men se encuentra todo lo referente a la visualizacin de un dibujo

ya sea bidimensional o tridimensional (caso de modelos). As como tambin sirve para

visualizar u ocultar barras de herramientas o componentes de la pantalla del programa

MD.

d)Insertar (Insert): Con este men se puede importar casi cualquier tipo de archivo al

dibujo ya sea otro dibujo de algn sistema CAD hasta mapas de bits.

e)Asistencia (Assist): En este men se puede controlar las opciones de presentacin de

AutoCAD, como de Mechanical Desktop, creacin y carga de programas para la

automatizacin de tareas, control sobre el formato de la mayora de los componentes de

AutoCAD, calculo de reas, distancias, radios de giro y momentos de inercia.

f)Diseo (Design): Con los comandos de este men se pueden crear desde entidades

bidimensionales (lneas, arcos, polilneas, multilneas, circunferencias, elipses, regiones,

textos), basta entidades tridimensionales (slidos y superficies) de AutoCAD.

g) Modificar (Modify): Dentro de este men se encuentran todas las ordenes para

modificar desde las propiedades de entidades dibujadas en MD basta la edicin de objetos

insertados en un dibujo hecho en este programa.

h) Superficie (Surface): En este men se encuentran todos los comandos para la creacin

de superficies y otras entidades de estructura de alambre, as como tambin las ordenes de

edicin de superficies y la conversin de varias superficies en una sola o en un slido deMD.


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i)Parte (Part): En este men se encuentran contenidos todos los comandos para la

creacin de una nueva parte, refinado del bosquejo, adicin de restricciones (geomtricas y

numricas), las operaciones para la creacin de slidos, creacin de planos de trabajo,

definicin de variables

j)Ensamble (Assembly): En lo referente a ensambles, en este men se ubican todos lasordenes pan crear, modificar y editar ensambles

k)Dibujo (Drawing): Los comandos contenidos en este men sirven para creacin de

dibujos en 2D de la parte o ensambles que se creo.

1)Anotacin (Annotate): Con los comandos contenidos en este men se pueden crear todo

tipo de cotas y smbolos adicionales para entender mejor el dibujo

m)Ventana (Window): En este men se encuentran las ordenes para poder visualizar

varios diseos a la vezn)Ayuda (Help): Con este men se puede tener acceso a todos los tpicos de MD, desde su

instalacin y requerimientos, basta la forma en como se puede utilizar

2.7.- DESKTOP BROWSER ( VISUALIZADOR DE MD)Esta herramienta de MD permite ver las operaciones que se realizaron para la creacin de

la parte o el ensamble. En la figura 2.2 se muestra el visualizador de Mechanical Desktop.

Figura 2.2.- Visualizador de Mechanical Desktop

En la parte superior de este visualizador se encuentran 3 pestaas para el caso de un

archivo de ensamble y dos pestaas para el archivo de parte, dependiendo de que pestaa

se haya elegido ser el contenido del visualizador. A continuacin, se hace mencin del

contenido del visualizador en funcin de la pestaa que se elija:

rea devisualizacin

Pestaas delvisualizador

Barra de

herramientas


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a) Pestaa de Modelo: El visualizador presenta todas las operaciones hechas

referentes a la creacin del modelo.

b) Pestaa de Escena. En lo referente en bies aparecen todas y cada una de las

escenas creadas por el usuario del programa ya sea de una pieza individual o de unconjunto de varias partes.

a) Pestaa de dibujo: Todos y cada uno de los dibujos bidimensionales que aparecen

en el diseo se enlistan en el visualizador.

En el caso de un archivo de parte la pestaa escena no aparece en el visualizador

de Mechanical Desktop.

La forma en que se presentan enlistadas las operaciones en el visualizador es similar al

rbol que aparece en el explorador de Windows y al igual que en este se puede tener

acceso a cada uno de los componentes del rbol para poder modificarlos.

En la parte inferior del visualizador se encuentra una pequea barra de herramientas que

controla algunas de las opciones de actualizacin y ocultamiento de partes (pestaa de

modelo), escenas (pestaa de escena), o votas (pestaa de dibujo).

Es posible ocultar y mostrar al visualizador esto se logra haciendo clic en el icono

(ocultar/mostrar visualizador) que se encuentra en la barra de herramientas principal

de Mechanical, con el objeto de hacer ms grande el rea de dibujo.

2.8.- PANTALLA DE ESCENASEn esta pantalla se encuentran todas y cada una de las barras de herramientas

necesarias para la creacin de escenas. Se puede tener acceso a ella de varias maneras. La

ms usual es haciendo clic en la pestaa Escena del visualizador de MD. Al seleccionarse

esta pestaa, aparecer la barra de herramientas de escena en lugar de la barra de

herramientas de parte o de ensamble, y el visualizador de MD mostrar todas y cada una

de las escenas creadas. Otra forma de ingresar a esta pantalla es haciendo clic en el botn

escena de la barra de herramientas principal de Desktop.

2.9.- PANTALLA DE PRESENTACIN

Esta pantalla se utiliza para crear las vistas (ortogonales, en corte, isomtricas) de


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un modelo que fue creado en el modo modelo de MD.

Existen varias maneras para ingresar a esta pantalla, a continuacin, se har

mencin de algunas de ellas:

a) Haciendo clic en alguna de las pestaas Layout1 o Layout2 que se encuentra abajodel rea de dibujo. En esta opcin siempre que se ingrese a cualquiera de estas

pantallas por primera vez aparecer el cuadro de dilogo para configurar la pgina

de impresin.

b) Haciendo clic en la pestaa Dibujo que se encuentra en el visualizador de MD.

e) Utilizando el comando AMMODE y eligiendo la opcin Dibujo.

Entre las principales diferencias que existe entre la pantalla de presentacin y lasotras pantallas son:

a) En esta pantalla el visualizador de MD presenta el contenido de todas las

presentaciones que se hagan en el dibujo

b) En esta pantalla se tienen dos modos de visualizacin: el espacio papel, y el espacio

modelo.

c) El smbolo de sistema de coordenadas cambia segn el modo de visualizacin.

2.10.- ENTIDADES DE TRABAJO: PLANOS, PUNTOS Y EJES

Mientras existan superficies planas en una parte es posible colocar planos de bosquejo

para la creacin de anexos tridimensionales. Sin embargo, en muchas ocasiones ser

necesario crear partes con entidades curvas o se necesitar fijar el plano de trabajo en

algn lugar dentro de la parte. Para estos casos, se necesitarn usar las entidades de

trabajo de MD: planos de trabajo (work planes), ejes de trabajo (work axes), o puntos de

trabajo (work points). As, las entidades de trabajo son puntos, ejes, planos que pueden ser

ubicados y fijados paramtricamente al modelo; por lo tanto son entidades de construccin

que auxilian en la construccin del modelo paramtrico. Debido a que las entidades de

trabajo no son una entidad slida en la parte, estas no aparecen en las vistas, y no

interfieren con las propiedades de masa de la parte y se tiene la posibilidad de visualizar u

ocultar estas entidades.

Los puntos de trabajo son puntos paramtricos que pueden fijarse a una superficie. Estos

asisten en la ubicacin de agujeros o entidades circulares. Los puntos de trabajo no

aparecen en el dibujo del modelo, pero son tiles cuando se necesita un "anda" para


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ubicar el agujero. Debido a que los puntos de trabajo son paramtricos, pueden ubicarse

mediante cotas paramtricas relativas a entidades de la parte de manera similar a como se

definen los perfiles. Los puntos de trabajo se visualizan como tres pequeos ejes

ortogonales en el modelo, los cuales no aparecen a la hora de crear las vistas de la parte.

Los ejes de trabajo son lneas de centro paramtricas las cuales pueden ubicarse a lo largode las lneas de centro de superficies curvas en el modelo. Se pueden utilizar para ubicar

planos de trabajo y ubicar nuevas entidades de bosquejo. Los ejes de trabajo se visualizan

como lneas con el tipo de lnea de centros (center). Es posible ocultarlos utilizando la

opcin visibilidad de parte (part visibility) que se encuentra en el menu parte (Part). Los

ejes de trabajo son tiles cuando se construyen entidades que necesitan ser ubicadas a

alguna distancia o ngulo a partir de una superficie curva. Debido a que los planos de

trabajo son paramtricos, estos se mueven cuando la superficie curva es editada o movida.

Los planos de trabajo se definen como "planos infinitos ubicados en el espacio modelo de

AutoCAD y asociados con la parte que estaba activa al momento de su creacin. Los

planos de trabajo son similares a los panos de bosquejo pero sirven a un rol diferente en el

proceso de modelado. Los planos de trabajo se utilizan como auxiliares de construccin y

para definir la ubicacin para un plano de bosquejo. Tambin se utilizan cuando no es

posible fijar un plano de bosquejo a una superficie plana. A diferencia de los planos debosquejo, los planos de trabajo no tienen ejes coordenados. Es posible crear un nmero

ilimitado de planos de trabajo asociados con la parte activa, pero solo es posible tener un

plano de bosquejo activo a al vez. Se pueden utilizar las aristas, los planos, y los vrtices de

una parte activa para definir los planos de trabajo. Los planos de trabajo se visualizan

como rectngulos planos que se ubican en la cara o plano en el que se va a trabajar.

Se pueden utilizar los planos de trabajo para los siguientes propsitos:

Como un plano de bosquejo para hacer los bosquejos de nuevas entidades.Para identificar planos de corte para la creacin de vistas en corte en los dibujos.Para crear una posicin intermedia sobre la cual se pueden crear nuevos planos de

trabajo.

Para bosquejar nuevas entidades con dimensiones ubicadas a partir de algunaarista del plano de trabajo.

Como un marco en un bosquejo para un nuevo perfil o trayectoria.


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Existen dos tipos de planos de trabajo: paramtricos y no paramtricos. Los planos de

trabajo paramtricos estn asociados con alguna arista, superficie u otra entidad. El

plano de trabajo se mueve y cambia con la parte. Los planos de trabajo no

paramtricos permanecen constantes con una ubicacin fija con respecto a la parte,

debido a que no tiene ningn tipo de relacin geomtrica con la parte. MD permiteubicar los planos de trabajo utilizando 12 combinaciones diferentes de restricciones.

2.10.1.- CREACIN DE PLANOS DE TRABAJO

Para crear un plano de trabajo se deben considerar distintas restricciones como se muestra

en la figura 2.2.

Figura 2.2.- Cuadro de dilogo crear plano de trabajo mostrando todas las opciones de restriccin

A continuacin se explica cada una de ellas.

2.10.2.- RESTRICCIN EN ARISTA O EJE Y EN ARISTA O EJE

En este tipo de restriccin se requiere cualquiera de las combinaciones siguientes:

1)2 ejes de trabajo previamente creados (ver figura 2.4)

2)2 aristas de la parte activa

3)1 arista y un eje de trabajo previamente creado


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Figura 2.4.- Plano de trabajo restringido a 2 ejes de trabajo (Qn Edge/Axis & Qn Edge/Axis)

2.10.3.- RESTRICCIN EN ARISTA O EJE Y EN VRTICE

En este tipo de restriccin es necesario seleccionar una arista o eje y un vrtice de la parteactiva (ver figura 2.5).

Figura 2.5.- Plano de trabajo restringido por una arista y un vrtice (On Edge/Axis & Vertex)

2.10.4.- RESTRICCIN EN EJE O ARISTA Y TANGENTE

En este caso se debe seleccionar un eje de trabajo (previamente creado) o arista y una

superficie curva (ver figura 2.6). Cabe hacer notar que MD considera a las superficiescurvas como si fueran circunferencias cerradas y ubica el plano de tangencia a la

distancia ms corta que haya entre el punto de tangencia y la arista o eje de trabajo, por lo

que se debe tener cuidado en este aspecto al definir el plano de trabajo con este tipo de

restriccin.


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Figura 2.6.- Plano de trabajo fijo a un eje y tangente a unasuperficie curva (QnEdge/Axis & Tangent)

2.10.5.- RESTRICCIN ARISTA O EJE Y PARALELO A PLANO

En este tipo de restriccin se requiere de un eje de trabajo o una arista y la seleccin de

plano al cual se quiere que el plano de trabajo sea paralelo (ver figura 2.7).

Figura 2.7.- Plano de trabajo

restringido por un eje y paralelo a un plano (On Edge/Axis & Planar Parallel)

2.10.6.- RESTRICCIN EN ARISTA O EJE Y NORMAL A PLANOAl igual que en el caso anterior es necesario seleccionar una arista o eje de trabajo, pero

en este caso se seleccionar una cara a la cual se desea que el plano de trabajo sea

normal, figura 2.8.

El plano de

traba o

El plano de trabajo es tangentea la superficie curva y se utiliza

para hacer el barreno


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Figura 2.8.-Plano restringido a un eje y normal a un plano (On Edge/Axis & Planar Normal)

2.10.7.- RESTRICCIN EN ARISTA O EJE Y CON NGULO DE

INCLINACIN

En este caso se especificar el ngulo de inclinacin,, se seleccionar una arista o un eje

de trabajo y se seleccionar la cara con respecto a la cual se va a medir el ngulo (ver

figura 2.9).

Figura 2.9.- Plano restringido a un eje y con una inclinacin respecto a un plano (Qn Edge/Axis PlanarAngle)

2.10.8.- RESTRICCIN EN VRTICE Y PARALELO A PLANO

Las entidades a seleccionar en este tipo de restriccin son un vrtice y una cara plana de la

parte activa, figura 2.10.

El plano de trabajo va a travs deleje del agujero y forma un ngulode 45 con la cara superior

El plano de trabajo va atravs del eje del agujero

y es normal a la cararontal.


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Figura 2.10.- Plano de trabajo restringido a un eje y paralelo a un plano (On Vertex & Planar Parallel)

2.10.9.- RESTRICCIN EN VRTICE Y EN 3 VRTICES

Para la aplicacin de este tipo de restriccin es necesario seleccionar 3 vrtices de la parte

activa para fijar el plano de trabajo, figura 2.11.

Figura 2.11.- Plano de trabajo restringido con respecto a 3 vrtices (On Vertex & 3Vrtices)

2.10.10.- RESTRICCIN TANGENTE Y PARALELO A PLANO

Este tipo de restriccin del plano de trabajo es til para la ubicacin de entidades talescomo un agujero en una superficie curva. Debido al mtodo que MD utiliza para definir

las entidades curvas, no es posible ubicar una entidad en una superficie curva a menos que

se especifique primero un piano de trabajo, figura 2.12.

El plano de trabajo va atravs de ste vrtice.

El plano de trabajo esparalelo a la cara superior


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Figura 2.12.- Plano de trabajo tangente a una superficie curva y paralelo a un plano (Tangent & PlanarParallel)

2.10.11.- RESTRICCIN TANGENTE Y NORMAL A PLANO

Al igual que en el caso anterior es necesario seleccionar una superficie curva, pero en este

caso se seleccionar el plano con respecto al cual el plano de trabajo ser normal (ver

figura 2.13).

Figura 2.12.- Plano de trabajo tangente a superficie curva y normal a plano (Tangent & Planar Normal)

2.11.- CREACIN DE UN ENSAMBLEMD proporciona varios comandos para la creacin de ensambles en la tabla 2.2 se

muestran los diversos comandos que se pueden utilizar para la creacin de ensambles.

El plano de trabajo estangente a la superficiecurva y paralelo a steplano de bosquejo.


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Tabla 2.2.- Comandos para la creacin de ensamblesCOMANDO DESCRIPCIN

AMANGLE Crea una restriccin angularAMFLUSH Crea una restriccin paralela entre dos

planos a una distancia determinada entreellos.

AMINSERT Crea una restriccin para hacer que dosaristas circulares compartan el mismo eje yhaga sus planos coplanares

AMMATE Crea una restriccin de coincidencia entredos partes.

NOTA: MD toma en cuenta el orden de creacin de las piezas a la hora de crear ensambles,siempre se ensamblaran las piezas creadas ms recientemente en las piezas creadasanteriormente.

2.11.1 ENSAMBLE POR NGULOEn este tipo dc ensamble dos piezas se restringen una con respecto a la otra mediante un

ngulo. MD crea ensambles de este tipo utilizando el comando amangle el cual requiere

como datos dos vectores y el ngulo de inclinacin entre ellos, este tipo de ensamble es

muy til para la representacin de partes que tienen conexiones tipo bisagra o dc

articulacin (ver figura 2.14).

Vectores de direccin Ensamble resultanteFigura 2.14.- Ejemplo de ensamble por ngulo

2.11.2.- ENSAMBLE POR PARALELISMOEl comando amflush hace que dos planos sean paralelos y que permanezcan separados

una distancia determinada (ver figura 2.15), en ste caso la distancia de separacin

entre los planos es igual a 0. Este comando requiere como datos dos caras planas y una

distancia de separacin.


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Planos seleccionados Ensamble resultante

Figura 2.15.- Ejemplo de ensamble por paralelismo

2.11.3.- ENSAMBLE POR INSERCINEl comando aminsert se utiliza para ensamblar piezas de tipo cilndrico como seria el caso

de un rbol y un agujero, en la figura 2.16 se muestra un ejemplo de un ensamble por

insercin de una tuerca en un tomillo. Este comando requiere que se introduzcan dos

superficies cilndricas.

NOTA: Debe hacerse notar que aunque el dimetro del tornillo sea mayor que el dimetro

de la tuerca, ser posible realizar el ensamble.

Planos seleccionados Ensamble resultanteFigura 2.16 .- Ensamble por insercin

2.11.4 ENSAMBLE POR COINCIDENCIAPara crear ensambles que no se puedan crear con los comandos antes mencionados se

utiliza el comando ammate. Este comando puede tomar como base las siguientes entidades

para crear el ensamble:

1) Un plano

2) Un eje3) Un punto4) Caras no planas (esferas, conos, cilindros o toroides)


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En la figura 2.17 se muestra un ejemplo de ensamble por coincidencia utilizando como

base dos caras planas.

Planos seleccionados Ensamble resultanteFigura 2.17.- Ensamble por coincidencia

2.13.- PROCESO BSICO DE TRABAJOPara crear una pieza de geometra sencilla bajo Mechanical Desktop Ver. 4.0 se sugieren

los pasos siguientes:

2.13.1.- REALIZAR EL BOCETO (SKETCH).-Esto es, se dibuja con lneas, arcos y polilineas el croquis bsico de la pieza a generar, el

cual debe ser cerrado y no debe contener geometras internas, empleando la secuencia

siguiente:

Design -> Polyline (line, arc, etc)

Obtenindose el boceto mostrado en la figura 2.18.

Figura 2.18.- Generacin del boceto

2.13.2.- CONVERTIR EL CROQUIS A UN PERFIL (PROFILE).-Mechanical Desktop interpreta la geometra del boceto y calcula cuantos grados de

libertad posee, lo que significa que analiza la cantidad de condiciones tanto geomtricas


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como dimensinales que el usuario podr alterar en operaciones posteriores, as,

accediendo al men principal se hace lo siguiente:

PARTSketch solvingProfile

De sta forma se obtiene el perfil bsico que se muestra en la figura 2.19.

Figura 2.19.- Generacin del contorno bsico de la pieza

2.13.3.- DIMENSIONAMIENTO DEL PERFIL.El siguiente paso consiste en establecer las dimensiones bsicas del perfil generado, para

lo cual se realiza la siguiente secuencia de operaciones:

PART Dimensioning New Dimension

La operacin concluye hasta que se obtiene algo semejante a lo que se muestra en la

figura 2.20.

Figura 2.20.- Dimensionamiento del perfil

2.13.4.- SELECCIN DE UNA VISTA DIFERENTEA continuacin se seleccionar una vista ms adecuada que nos permita visualizar la

operacin posterior, para lo cual se har lo siguiente:

VIEW 3Dviews Front left isometric


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Obtenindose lo mostrado en la figura 2.21:

Figura 2.21.- Perfil listo para realizar la siguiente operacin

2.13.5.-EXTRUSIN DEL PERFIL BSICOEn este momento se dar volumen al perfil agregando un feature que en este caso es

una extrusin, pare ello se realizar la secuencia de operaciones siguiente:

PART Sketched features Extrude y se llenar como se muestra el cuadro

mostrado en la figura 2.22:

Figura 2.22.- Dilogo para realizar la extrusin del perfil

Obtenindose la pieza que se muestra en la figura 2.23:

Figura 2.23.- Extrusin del perfil (profile)


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2.13.6.- BARRENO PRINCIPALEl siguiente paso es realizar el barreno principal, con ayuda de la secuencia de

operaciones siguiente:

PART Placed features Hole llenndose el cuadro de dilogo que aparece en la

figura 2.24 con los valores mostrados:

Figura 2.24.- Cuadro de dilogo para realizar el barreno principal

Dando como resultado la pieza mostrada en la figura 2.25.

Figura 2.25.- Creacin del barreno principal

2.13.7.- AGUJEROS CON CAJAPara realizar los dos agujeros con caja se har lo siguiente:

PART Placed features Hole llenndose el cuadro de dilogo que se muestra en la

figura 2.26


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Figura 2.26.- Cuadro de dilogo para realizar los agujeros con caja

Obtenindose la pieza que se muestra en la figura 2.27.

Figura 2.27.- Creacin de barrenos con caja.

2.13.8.- REDONDEO DE ARISTASA continuacin se realizar el redondeo de algunas aristas (fillet) con ayuda de la

secuencia de operaciones siguiente:

PART Placed features Fillet llenndose el cuadro mostrado en la figura 2.28 con

los valores mostrados.


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Figura 2.28.- Cuadro de dilogo para el redondeo de aristas.

Obtenindose la pieza mostrada en la figura 2.29

Figura 2.29.- Redondeo de aristas

2.13.9.- VISTAS ORTOGONALESA continuacin se obtendrn las vistas ortogonales del modelo antes realizado :

Primero la vista frontal (base):

DRAWING New view Llenndose el cuadro de dilogo mostrado en la figura 2.30


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Figura 2.30.- Cuadro de dilogo para obtener la vista principal (base)

A continuacin se obtienen las vistas superior y lateral derecha por medio de la secuencia

de operaciones siguiente:

DRAWING New view Llenndose el cuadro mostrado en la figura 2.31

Figura 2.31.- Cuadro de dilogo para obtener las vistas ortogonales

Por ltimo, se obtiene la vista isomtrica por medio de la secuencia de operaciones

siguiente:

DRAWING New view Llenndose el cuadro de dilogo mostrado en la figura 2.32


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Figura 2.33.- Cuadro de dilogo para obtener la vista isomtrica

Por lo que finalmente se obtiene lo mostrado en la figura 2.33.

Figura 2.33.- Creacin de las vistas ortogonales a partir del modelo 3D

2.13.- TECLAS DE ACCESO RPIDO DISPONIBLES EN EL PROGRAMA

MECHANICAL DESKTOP

Las teclas de acceso rpido son atajos que permiten al usuario del programa hacer uso de

funciones especficas (comandos) sin necesidad de escribir todo el nombre del comando

buscar el icono correspondiente en las barras de herramientas, ahorrando as tiempo a la

hora de la construccin y modelado de una parte. En la tabla 2.3 se muestran todas las

teclas de acceso rpido a comandos su funcin y el comando con el cual se relacionan

estas teclas.


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Tabla 2.3.- Teclas de acceso rpido

TECLA FUNCIN COMANDO

A Dibuja un arco ARC

B Divide un objeto BREAKC Dibuja un circulo CIRCLE

D Despliega una vista perspectiva DVIEW

E Borra ERASE

F Ajusta objetos a la pantalla ZOOM/FIT

G Extruye un perfil AMEXTRUDE

H Dibuja una lnea de construccin horizontal XLINE

1 Congela una capa LAYER/FREEZE

J Dibuja una lnea de construccin vertical XLINE

K Adiciona pequeos ajustes en ensambles (tweaks) AMTWEAK

L Dibuja una lnea LINE

M Mueve una seleccin MOVE

N Adiciona una nueva instancia, parte, escena o ensamble AMNEW

O Descongela una capa LAYER/THAW

P Traslada el modelo PAN

Q Adiciona una vista de dibujo AMDWGVIEW

R Redibuja la pantalla REDRAW

S Dibuja una spline SPLINE

T Crea un prrafo de texto MTEXT

U Deshace la ultima accin UNDO

V Reestablece una vista DDV1EW

W Alterna entre los modos de dibujo y modelo AMMODE

X Aumenta la distancia de visualizacin ZOOM

Y Adiciona una trayectoria de ensamble AMTRAIL

Z Activa el comando ZOOM ZOOM

AA Actualiza un ensamble AMASSEMBLE

BB Activa un ensamble AMACTIVATE

CC Restringe un ensamble AMCONSTRAIN


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DD Establece el UCS y los ejes UCS

EE Establece propiedades de objeto DDEMODES

FF Extensin de visualizacin ZOOM/EXTENTS

GG Gira un perfil adicionando material AMREVOLVE

HM Adiciona un agujero a una parte AMHOLE

II Agrega dimensiones paramtricas a un perfil AMPARDIM

JJ Agrega restricciones geomtricas a un perfil AMADDCON

KK Borra ajustes de un ensamble AMDELTWEAKS

LL Edita un bloque, elemento o entidad AMEDITFEAT

MM Mueve y copia una seleccin MOVE y COPY

NN Manejo de ensambles AMCATALOG

OO Actualiza una parte AMUPDATE

PP Define un perfil de palle (parte profile) AMPROFILE

QQ Edita una vista de dibujo AMEDITVIEW

RR Regenera todas las vistas REGENALL

SS Crea un plano de bosquejo de parte (part sketch plane) AMSKPLN

TT Corta un objeto TRIM

UU Establece UCS en la vista UCS/VIEW

VV Establece la visibilidad AMVISIBLE

WW Establece variables de diseo AMVARS

XX Disminuye la distancia de visualizacin ZOOM

YY Borra trayectorias de ensamble AMDELTRA1L

ZZ Visualizacin en tiempo real ZOOM/REALTIME

Mueve una dimensin AMMOVEDIM

Crea una nota de agujero AMHOLENOTE

Agrega una dimensin AMREFDIM

1 Muestra un puerto de vista

2 Muestra 2 puertos de vista



5 Vista superior

55 Vista inferior

3D Vista superior, establece profundidad


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SU Vista superior con plano de trabajo

6 Vista frontal

66 Vista trasera

6D Vista frontal, establece profundidad

6U Vista frontal con plano de trabajo

7 Vista lateral derecha

77 Vista lateral izquierda

7D Vista derecha, establece profundidad

7U Vista derecha con plano de construccin

8 Vista isomtrica

88 Vista isomtrica SW

9 Vista del plano de bosquejo al centro de la pantalla

O Oculta

[ Rota a la izquierda

] Rota a la derecha

= Rota hacia arriba

- Rota hacia abajo


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CAPITULO 3

CREACIN DE ENSAMBLES Y DIBUJOS DE CONJUNTO

3.1 CREACIN DE ENSAMBLES.

Los ensambles son conjuntos de piezas que estn perfectamente situadas y

relacionadas entre s por sus grados de libertad, de la misma forma que en las piezas

las relaciones paramtricas actualizan rpidamente el ensamblaje conforme a los

cambios que se realiza en cada una de las piezas.

MD proporciona varios comandos para la creacin de ensambles, que se muestran en la

tabla 3.1.

Tabla 3.1.- Comandos para la creacin de ensambles.

COMANDO DESCRIPCIN

AMANGLE Crea una restriccin angular.

AMFLUSH Crea una restriccin paralela entre dos planos a una distancia determinada

entre ellos.

AMINSERT Crea una restriccin para hacer que dos aristas circulares compartan el

mismo eje y haga sus planos coplanares.

AMMATE Crea una restriccin de coincidencia entre dos partes.

3.1.1 Ensamble por ngulo (Amangle).

En este tipo de ensamble, dos piezas se restringen a una con respecto a la otra mediante un

ngulo. MD crea ensambles de este tipo utilizando el comando amangle el cual requiere

como datos dos vectores y el ngulo de inclinacin entre ellos, este tipo de ensamble es

muy til para la representacin de partes que tienen conexiones tipo bisagra o dearticulacin.

Para la ejecucin del comando amangle se realizar la secuencia de operaciones

siguiente:

ASSEMBLY3D Contraints Angle

La figura 3.1 muestra como debe usarse este tipo de restriccin.


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Figura 3.1.- Ensamble por ngulo.

3.1.2 Ensamble por paralelismo (Amflush).El comando amflush hace que dos planos sean paralelos y que permanezcan separados a

una distancia determinada. Este comando requiere como datos dos caras planas y una

distancia de separacin.

Lo cual se realiza de la forma siguiente:

ASSEMBLY 3D Contraints Flush El resultado se muestra en la figura 3.2, en

este caso la distancia de separacin entre los planos es igual a 0.

Figura 3.2.- Ensamble por paralelismo.


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3.1.3 Ensamble por insercin (Aminsert).

El comando Aminsert de utiliza para ensamblar piezas de tipo cilndrico como es el caso

conveniente de un rbol y un agujero. Este comando requiere que se introduzcan dos

superficies cilndricas de acuerdo a la secuencia siguiente:

ASSEMBLY3D Contraints Insert

La figura 3.3 muestra el resultado de un ensamble por insercin de una tuerca en un

tornillo.

Figura 3.3.- Ensamble por insercin.

3.1.4 Ensamble por coincidencia (Ammate).

Para crear ensambles que no se puedan crear con los comandos anteriores, se utiliza una

restriccin de coincidencia (Ammate).

Este comando puede tomar como base las siguientes entidades para crear el ensamble:

o Un planoo Un ejeo Un puntoo Caras no planas (esferas, conos, cilindros o toroides)

Para lo cual se realiza la siguiente secuencia de operaciones:

ASSEMBLY3D Contraints Mate

En la figura 3.4 se muestra un ejemplo de ensamble por coincidencia utilizando como base

dos caras planas.


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Figura 3.4.- Ensamble por coincidencia.

3.2 DIBUJOS DE CONJUNTO.

El conjunto completo de dibujos de trabajo de un ensamble incluye lo siguiente:

o Dibujos detallados de las piezas estndar as como de las no estndar.o Muestra todas las piezas del ensamble en un solo dibujo.o Se puede crear una lista de materiales.

3.2.1 Creacin de escenas (Scenes).

La opcin escena es una vista que separa las piezas que integran el ensamble, mostrando

las trayectorias de despiece que indican el camino de la explosin del ensamblaje.

Para ejemplificar la creacin de una escena se parte del dispositivo que se muestra en la

figura 3.5.

Figura 3.5.- Ensamble mnsula, pivote y soporte en u.

Se realiza la secuencia de rdenes siguiente:

ASSEMBLY Scene New scene A continuacin se proporciona la

informacin requerida por el cuadro de dialogo que se muestra en la figura 3.6.


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Figura 3.6.- Cuadro para crear escena.

Despus de editar la escena, se establece el factor de explosin del ensamble (scene

explosion factor), en donde se asigna la distancia de despiece del ensamble, de la forma

siguiente:

ASSEMBLY Exploded views scene explosion factor En la barra de rdenes

especificamos la distancia de explosin, se visualiza el subensamble, ver figura 3.7.

Figura 3.7.- Aplicacin del factor de explosin.

Se aplica el factor de explosin para una pieza del ensamble (part explosion factor), de la

siguiente manera:

ASSEMBLY Exploded views part explosion factor Especificamos la

distancia a explosionar del tornillo, se hace el mismo procedimiento para la tuerca, ver

figura 3.8.


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Figura 3.9.- Cuadro de propiedades fsicas del ensamble.

Posteriormente, se selecciona la pestaa Results, donde se muestran los resultados

obtenidos de acuerdo a la informacin antes proporcionada, figura 3.10. Estas

propiedades del ensamble se pueden guardar en un archivo para su posterior utilizacin,

con la opcin export results.

Figura 3.10.- Resultado de propiedades fsicas del ensamble.

3.2.3 Lista de materiales.Para la creacin de una lista de materiales se realiza la siguiente secuencia de rdenes:


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ANNOTATE Parts List Parts List Se muestra una base de datos (ver figura

3.11), para despus ubicar la lista de materiales en la hoja de dibujo.

Figura 3.11.- Base de datos de piezas.

3.2.4.- Referencias numricas.

Para obtener las referencias numricas del ensamble se realizan las siguientes rdenes:

AMNOTATE Parts List Ballons Seleccionando todas las piezas de la vista

isomtrica, el resultado de esta orden se muestra en la figura 3.12.


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Figura 3.12.- Insercin de referencias.


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CAPITULO 4USO DE LAS OPCIONES AVANZADAS DE MECHANICAL DESKTOP

4.1.- CREACIN DE TORNILLOS.

Se insertara un tornillo con su respectiva arandela y tuerca en la superficie

circular que se muestra en la figura 4.1.

Figura 4.1.- Pieza modelo.

Para ello, se realiza la secuencia de operaciones siguiente:

CONTENT 3D Screw Connection Posteriormente, se selecciona la opcin tornillo

(screw), figura 4.2.

Figura 4.2.- Conexin por tornillo.

Enseguida, se selecciona el tipo de tornillo, que en este caso es de cabeza hexagonal, as

como tambin el tipo de rosca y su respectivo dimetro, ver figura 4.3.


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Figura 4.3.- Seleccin del dimetro del tornillo.

A continuacin, se inserta el tornillo en la pieza modelo como se ve en la figura 4.4.

Figura 4.4.- Creacin del tornillo.

De igual manera se crea la arandela (washer) y la tuerca (nut) del tornillo, el ensamble

resultante se muestra en la figura 4.5.

Figura 4.5.- Ensamble del tornillo con su respectivo despiece.


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De manera similar, se pueden crear pernos y barrenos, utilizando la misma secuencia de

rdenes.

4.2.- CREACIN DE FLECHAS.

El programa MD Power Pack tambin facilita el diseo de flechas y para mostrarsu uso, se diseara una, para ello, se emplea la secuencia de rdenes siguiente:

CONTENT 3D Shaft Generador (generador de flecha) Enseguida, nos

posicionamos en el punto de inicio, el eje de trabajo y posteriormente aparece el cuadro de

dilogo de la figura 4.6.

Figura 4.6.- Cuadro de ordenes para el diseo de flechas.

a).- La flecha a disear inicia en un extremo con un ciclo de roscado, para ello, se elige la

orden rosca (thread), posteriormente se selecciona el tipo de rosca externa en pulgadas de

acuerdo al estndar ANSI ASME B1.1, ver figura 4.7.


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Figura 4.7.- Seleccin de roscas

Luego, se especifica el dimetro de la rosca y su longitud, figura 4.8.

Figura 4.8.- Lista completa de designaciones de roscas de acuerdo a el estndar ANSI/ASME

B1.1-1989.

La lista anterior de designaciones de roscas, muestra los diferentes tipos de roscas, existen

cuatro clases: gruesa (UNC), fina (UNF), extrafina (UNEF) y de paso constante, es

necesario mencionar el significado de UN (Rosca Unificada, es el estndar actualmente en

uso en Estados Unidos, Canad e Inglaterra).

b).- A continuacin, la flecha cuenta con una seccin cilndrica, para ello se utiliza la

opcin cilindro, en donde se especifica la longitud y el dimetro.


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c).- La flecha contina con una seccin cnica, para su creacin se selecciona (slope 1:x),

especificando el dimetro mayor, el dimetro menor y longitud respectivamente.

d).- Despus, la flecha contina con una seccin cilndrica especificando el dimetro ylongitud de esta.

e).- Posteriormente, se crea una seccin ranurada empleando la opcin profile, donde se

selecciona el estndar SAE J500, ver figura 4.9.

Figura 4.9.- Opciones de estndares para un estriado.

Luego, se llena el cuadro de dialogo, como se muestra en la figura 4.10.


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Figura 4.10. Lista completa de designaciones de estriado de acuerdo al estndar SAE J500.

Se pueden hacer algunas modificaciones en el estriado utilizando la opcin Modified

design como se muestra en la figura 4.11.

Figura 4.11.- Modificacin del estriado.

e).- El siguiente paso es crear chaflanes (chamfer), en las aristas circulares, especificando

ngulos de inclinacin y aristas.

f).- Se realiza una ranura en la flecha con la orden (groove), ubicndonos en la parte

cilndrica, especificando distancia de inicio, longitud y dimetro de desbaste.

g).- Enseguida, se inserta un rodamiento (roller bearing), con la orden piezas

normalizadas (std. parts), seleccionado despus, el tipo de rodamiento, ver figura 4.12.


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Figura 4.12.- Tipos de rodamiento.

Eligindose un rodamiento de bolas de tipo radial, ver figura 4.13.

Figura 4.13.- Seleccin del rodamiento de bolas.

Se elige el estndar DIN 5412-T1N, ver figura 4.14.


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Figura 4.14.- Clasificacin del rodamiento.

Posteriormente, se especifica la ubicacin de la superficie circular as como el plano de

trabajo, enseguida se llena el cuadro de dialogo de la geometra del rodamiento, figura

4.15.

Figura 4.15.- Geometra del rodamiento.

Enseguida, se proporciona la carga radial, ver figura 4.16.


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Figura 4.16.- Aplicacin de la carga radial.

Seleccionando la opcin Result se obtiene la tabla de resultados mostrada en la figura

4.17..

Figura 4.17.- Propiedades mecnicas del rodamiento.

El siguiente paso es seleccionar el rodamiento estndar, ver figura 4.17.


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Figura 4.17.- Estndar DIN 5412T1 N218, del rodamiento.

h).- La flecha ya terminada se muestra en la figura 4.18.

Figura 4.18.- Flecha de transmisin automotriz.

4.3.- ANLISIS MEDIANTE ELEMENTO FINITO (FEA).

El anlisis mediante elemento finito (FEA), es una herramienta para calcular los

esfuerzos producidos en un objeto tridimensional sometido a cargas estticas. La fijacin

de la pieza puede llevarse a cabo mediante soportes mviles o fijos en cualquier direccin.

El procedimiento de anlisis mediante elemento finito se utiliza para obtener soluciones

numricas a problemas de estabilidad en todo tipo de secciones.

Se considera que el material con el que la pieza esta fabricada es isotrpico (mismas

propiedades en todas direcciones), y lineal.


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El anlisis mediante FEA no considera el contorno bajo esfuerzo como una masa

completa sino ms bien como un conjunto de muchos elementos discretos de formas

precisas. El proceso FEA utiliza un elemento de tipo tetra con 4 nodos angulares y 6 nodos

adicionales en cada lado. Este tipo de elemento permite una discretizacin rpida y

automtica de las geometras ms complejas dividindose en formas mas simples, de modoque sea posible estimar la respuesta del slido a las fuerzas aplicadas.

Para ejemplificar el anlisis mediante FEA se parte de la barra mostrada en la figura 4.19,

la cual fue realizada de acuerdo a las tcnicas explicadas en el capitulo anterior.

Figura 4.19.- Barra de acero.

Luego, se realiza la secuencia de rdenes siguiente:

CONTENT 3D Calculations FEA Seleccionando la barra antes descrita,

posteriormente, aparece el cuadro el dialogo de la figura 4.20.


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Figura 4.20.- Calculo de elementos finitos 3D.

A continuacin, se selecciona el tipo de material, para ello se elige la opcin Tabla,

optndose por las normas ANSI, figura 4.21.

Figura 4.21.- Seleccin del tipo de material.

La tabla de seleccin de material, muestra las propiedades mecnicas ms importantes

para cada tipo de material como son; modulo de elasticidad, limite elstico, densidad y la

relacin de Poisson, haciendo click en Ok para terminar.


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El siguiente paso es seleccionar un punto de apoyo de la barra, en este caso , la barra se

fijara como una viga simplemente apoyada .

Posteriormente, desde la barra de comandos:

o Se selecciona la viga.o Se ubica la cara donde se apoyara la viga.o Se especifican los puntos de apoyo inicial y final.

La viga se visualiza de la forma mostrada en la figura 4.22.

Figura 4.22.- Ubicacin del punto de apoyo de soporte fijo uniforme.

Se aplica una carga nica a la viga , de igual manera desde la barra de

comandos:

o Se especifica la direccin de la fuerza, en este caso es normal a la superficie.o Se aplica la magnitud de la fuerza sobre la viga.

Pudindose observar los resultados obtenidos en la figura 4.23.


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Figura 4.23.- Viga de acero con una carga nica.

Se genera una malla de contorno cerrado para la viga , posteriormente, desde labarra de comandos se especifica el punto de desplazamiento de la malla, por default se

aplica la opcin en el contorno (in boundary).

Como respuesta se genera la malla, la cual se muestra en la figura 4.24.

Figura 4.24.- Malla de contorno cerrado.

Posteriormente, se define la representacin grafica de los esfuerzos y deformaciones de la

viga, con la pestaa superficies, en el rea de resultados .

Se completa el cuadro de dialogo que se muestra en la figura 4.25.


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Figura 4.25.- Representacin grafica de los esfuerzos Von Mises.

Los resultados se muestran en la figura 4.27, donde las regiones con mayor y menor

esfuerzo de la viga se representan mediante colores, ver figura 4.27.

Figura 4.27.- Esfuerzos de Von Mises.

El ltimo paso es crear una malla deformada , que permite visualizar la

deformacin sufrida por el elemento, para ello, se llena el cuadro de dilogo de la figura

4.28.


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Figura 4.28.- Cuadro de ordenes de malla deformada.

Los resultados de la malla deformada se muestran en la figura 4.29.

Figura 4.29.- Deformacin de la viga.

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