UNIDAD 1

UNIDAD 01: INTRODUCCIÓN AL DIBUJO 2D
CONTENIDOS
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Creación de un Croquis
Comandos Básicos
Comandos avanzados
Edición de Croquis
Acotación de Croquis
Relaciones de Posición
Introducción
Una pieza desarrollada en Solidworks se construye a partir de cróquises, es por ello
que es de suma importancia manejar adecuadamente su creación, edición y acotación. Un
croquis es un dibujo hecho sobre un plano, el cual una vez completado puede ser utilizado
para una extrusión. Inclusive una vez realizada una operación con dicho croquis, este
puede ser editado y con ello modificar la operación si es que los resultados obtenidos no
eran los deseados. Una norma general que hay que tener en cuenta a la hora de realizar
un croquis es que acotarlo correctamente simplificara en gran medida su edición más
adelante.
Al dibujar dentro de un croquis, se pueden y deberían añadir relaciones de
posición entre las líneas que lo componen. Haciendo esto, podemos indicar por ejemplo
que un conjunto de líneas se mantengan paralelas entre sí sin importar las modificaciones
que se hagan en el dibujo. Este tema se desarrollara al final de la unidad indicando
también los cuidados que hay que tener para evitar errores de reconstrucción.
Creación de un Croquis
Para crear un nuevo croquis se debe proceder a la pestaña croquis del Solidworks
como se ve en la figura.
En ella seleccionaremos la opción Croquis que se encuentra en la parte superior
izquierda de la ventana. Como se puede apreciar, hay una flecha debajo del ícono de
croquis indicando que existen varias posibilidades (en éste caso 2) de croquizado. En el
presente capitulo nos limitaremos a la opción por defecto de croquizado que es sobre
un plano, pero abarcaremos la opción de croquizado 3D en la unidad 4.
Cuando hacemos click en Croquis, se activan sobre la ventana de trabajo los tres
planos ortogonales por defecto. Deberemos elegir uno sobre el cual dibujar, pero cabe
acotar que si ya tuviésemos un modelo en 3D, podríamos elegir cualquiera de sus
caras planas como plano de dibujo sin ninguna clase de problemas. En ese caso, el
centro del croquis se ubicaría en el centro geométrico de la cara donde vamos a
dibujar.
Una vez seleccionado un plano sobre el cual dibujar, la vista se acomoda
automáticamente para trabajar sobre él de forma más cómoda.
Comandos Básicos
Éstos son los comandos de Línea, Círculo, Rectángulo y Arco. Son las herramientas
básicas de dibujo y con ellas se puede hacer casi cualquier forma imaginable. Más
adelante se verán otros comandos que simplifican la tarea de dibujo.
Línea
Por definición, una línea es una sucesión infinita de puntos acomodados uno al
lado del otro, pero para Solidworks, el comando línea permite graficar un segmento
recto cuya longitud es la que nosotros digamos. Como se puede apreciar existen dos
opciones de líneas a elegir:
La opción
Línea abre un cuadro de
configuración donde se puede decidir si se desea dibujar una línea libre, horizontal,
vertical o con ángulo. También se puede configurar para que sea una línea constructiva
(ésta casilla se activa automáticamente al seleccionar la opción Línea
Constructiva) o también puede ser una línea de longitud infinita. Para
dibujar una línea, bastara con marcar un punto inicial y uno final.
Si hacemos click sobre una línea ya dibujada, accederemos a un
cuadro de propiedades de línea, en el cual se pueden modificar sus
relaciones con otros elementos del dibujo o con el
dibujo mismo, modificar las características de línea
para construcción o de longitud infinita, y lo más
importante, desde éste cuadro se puede reasignar una
longitud y un ángulo para la línea, el cual se mide desde la línea horizontal
en el sentido antihorario.
Fijar una línea impide completamente su modificación, ya sea la
modificación de sus parámetros o de su posición en el plano. Es por ello
que se desaconseja su uso, salvo en ocasiones muy especiales donde no
hay otra forma de modificar elementos del croquis sin que se modifique
uno en especial.
Círculo
Un círculo es una sucesión de puntos que equidistan de un punto llamado centro.
En Solidworks disponemos de dos maneras de dibujar circunferencias, que son Círculo,
donde se debe especificar primeramente el centro y luego el radio, y Círculo
Perimetral, en el cual se deben marcar tres puntos de paso de la circunferencia.
Al seleccionar cualquiera de las opciones, en la parte izquierda de la pantalla
aparecerá un cuadro de configuración del comando, donde
podremos elegir alguna de las dos opciones para dibujar el
círculo.
En una primera instancia se deberán utilizar las
relaciones de posición existentes para ubicar el centro o los
puntos de paso del círculo, pudiendo
luego modificarse la posición del centro
a voluntad con las coordenadas en el
cuadro de propiedades.
Los parámetros de posición y radio
se podrán modificar una vez realizado el circulo sobre el plano de
dibujo, haciendo click en el, lo que provocará la aparición
nuevamente en la parte izquierda de la pantalla del cuadro de
propiedades del círculo.
Rectángulo
Un rectángulo es un polígono de Cuatro lados, formado por dos pares de
segmentos de igual longitud y paralelos entre sí. Solidworks brinda 5 posibilidades
para dibujar rectángulos.
Al seleccionar
cualquiera de ellas, se
abrirá un cuadro de configuración donde podremos modificar la forma de dibujar el
rectángulo. Con Rectángulo se deben marcar dos aristas opuestas del rectángulo para
darle forma. Rectángulo de Centro, define la forma dando un
centro y luego una de las aristas (las otras tres se ubicaran
simétricamente respecto del centro). Con Rectángulo 3
puntos esquina se deberá indicar la posición de 3 de las
aristas del rectángulo para que la figura quede definida. En
Rectángulo 3 puntos centro una vez marcado el centro, dos
puntos más definen la mitad del ancho y
la mitad del alto del rectángulo.
Finalmente en el Paralelogramo, los dos
primeros puntos definen la base del
polígono y el tercer punto indica una de
las aristas faltantes.
Una vez completado el rectángulo,
automáticamente se abre el cuadro de
edición de la figura donde podremos ponerle restricciones y
modificar la posición de sus puntos en la sección de parámetros.
Se permite también indicar las coordenadas particulares de
cada uno de las aristas del rectángulo y del centro siempre y
cuando no se haya salido de la operación luego de realizarla. De
otra forma habrá que marcar arista por arista para modificar sus
coordenadas.
Arco
Un arco es un segmento de círculo incompleto. Con Solidworks tendremos 3
métodos distintos para definirlo.
El método por defecto es Arco centro Extremos, en el cual se da primeramente el
centro de la circunferencia para luego marcar los dos puntos extremos del segmento.
La siguiente opción es Arco Tangente, para el cual es
necesario tener un segmento previamente dibujado, ya
que el primer punto que se marca debe pasar por una
línea a la cual el arco será tangente, el segundo punto
indica el final del arco. La última opción es Arco 3 Puntos,
donde los dos primeros puntos indican el principio y el fin
del arco, mientras que el tercer punto permite la
obtención del centro de la circunferencia.
Cuando seleccionamos alguna de las opciones se abre,
como antes, un cuadro de configuración del comando.
Como antes, una vez completado el dibujo, el cuadro
cambia por uno de configuración donde se pueden
cambiar los datos del arco realizado.
En el cuadro de propiedades de los arcos se podrán
modificar las coordenadas de los puntos inicial, final y del
centro de la circunferencia. También se dará la posibilidad de modificar el ángulo de
abertura del arco
Comandos Avanzados
En ésta sección veremos el uso de los comandos Spline, Elipse, Ranura Recta y
Polígono, que ayudan a facilitad la tarea de dibujar.
Spline
Un spline es una curva definida en porciones mediante polinomios, la cual se utiliza
para ajuste de curvas pues aproximan formas complicadas. Aquí, como antes,
tendremos diferentes posibilidades a elegir, en éste caso 3.
La primera llamada simplemente Spline consiste en marcar puntos de paso por los
que debe pasar la curva, con los cuales una vez finalizado el trazado se puede
modificar la forma final estirando las flechas que en estos aparecen. La segunda
opción, Curva conducida por Ecuación, permite insertar una ecuación conocida en x e
y con la cual automáticamente se grafica la curva dentro de un intervalo. La tercer
opción, Ajustar a Spline, permite cerrar líneas ya dibujadas mediante splines, dando
un valor de tolerancia. Ésta última opción permite a su vez, si no se selecciona curva
cerrada, genera una spline en los puntos extremos de las líneas, lo que permite
cerramientos de puntos complicados.
Elipse
La elipse cuenta con un punto central y dos radios que la definen. Si los radios
fuesen iguales, nos encontraríamos en un caso especial de elipse que es el círculo. El
comando elipse de Solidworks, consta de 3 opciones.
Elipse, que se grafica primeramente marcando un centro para luego definir los dos
radios, Elipse parcial, donde el proceso de definición de la forma es similar al primero
con la diferencia que pasando el mouse por encima de la curva se indica lo que debe
quedar dibujado, y finalmente Parábola, donde el primer
click determina el centro, el segundo el vértice y pasando el
mouse por encima de la curva se indica lo que la curva
debe abarcar. La configuración luego del dibujo es similar a
lo anteriormente visto.
Ranura
Éste comando sirve para graficar dos líneas rectas paralelas, de una longitud
determinada, que se cierran en sus extremos mediante medias circunferencias.
Solidworks facilita 4 métodos de dibujo para hacer esto.
En el primero llamado Ranura Recta, se deben indica primeramente los centros de
la semicircunferencia, para luego definir el radio de éstas, con lo
que queda formada la figura. El segundo método, llamado Ranura
recta centro Extremo, consiste en marcar el centro de la figura,
luego el centro de una de las semicircunferencias y finalmente su
radio. La tercera opción llamada Ranura de arco 3 Puntos, sirve
para generar una ranura sobre una circunferencia, para ello se
marcan los dos centros de las semicircunferencias, luego con un
tercer punto se determina el radio de curvatura de la ranura y
finalmente se india el radio de las semicircunferencias. La última
opción, llamada Ranura de arco centro Extremos, sirve también
para ranuras en arco, con la diferencia que el primer punto indica
el centro del radio de curvatura y haciendo click en dos puntos
del arco se definen los centros de la semicircunferencia, con lo
que solo resta indicar su radio.
Una vez realizado el dibujo, en el cuadro de propiedades del mismo se podrán
agregar o quitar relaciones de posición, se podrá definir el tipo de ranura, y se podrán
modificar los parámetros de la figura, modificándola según nuestras necesidades.
Polígono
Un polígono es una figura muy útil en la mayoría de los casos, pero que se llega a
complicar bastante a la hora de dibujarla cuando el número de lados supera las 6
unidades. Es por ello que Solidworks implementa ésta herramienta por separado,
capaz de dibujar polígonos de hasta 40 lados en tres
simples pasos. El primero es indicar el centro del mismo, el
segundo es indicar la posición de una de sus aristas, y
finalmente indicando el radio de la circunferencia donde se
encuentra circunscripto, el polígono queda totalmente
definido.
Entre las configuraciones que se le pueden hacer a la
figura se encuentran la transformación del tipo de línea a
líneas de construcción, el número de lados, definición del
polígono mediante círculo inscripto o circunscripto,
posición del centro, radio del circulo guía y ángulo de la
primer arista (usada para dibujar la figura).
Edición del Croquis
Hasta ahora hemos visto las funciones utilizadas para dibujar en un croquis. Ésta
sección en cambio, tratará sobre la edición del dibujo. Los comando a analizar, son los
que se encuentran en la sección media de la ventana croquis.
Nos referimos primeramente a la función Recortar Entidades, con la cual podemos
cortar partes de líneas siempre y cuando éstas se encuentren interceptadas por otras.
La opción recorte inteligente permite trazar una línea de corte
mientras se mantiene pulsado el botón izquierdo del mouse.
Toda línea intersectada con otra que toque ésta línea de corte, se
verá recortada hasta el punto de intersección. La opción esquina
busca la intersección de dos líneas seleccionadas y las recorta en
el punto de intersección. Recortar dentro del límite permite
seleccionar dos curvas guía dentro de las cuales toda línea que
las atraviese se verá recortada. La opción Recortar fuera de
Límite es similar a la anterior con la diferencia que las líneas se
verán recortadas por la parte exterior a las curvas guía.
Finalmente, Recortar hasta más cercano busca el punto de
intersección más cercano y es desde allí de donde recorta.
En segundo lugar se ve la variante de recortar entidades, que es Extender
Entidades, función que al seleccionar una curva, la extiende siguiendo la trayectoria
que ésta tiene en su punto final hasta una línea que la atraviese.
La operación Convertir Entidades permite seleccionar líneas ya existentes tanto de
un modelo extruido como de un croquis distinto al que se está modificando y
proyectarlas al croquis de trabajo, con lo cual se evita tener que repetir el proceso de
dibujo de líneas que ya existen.
La operación Simetría permite utilizar una línea eje para copiar de forma invertida un
dibujo ya hecho. Basta con seleccionar las líneas a copiar y elegir un eje de referencia.
La operación Equidistanciar Entidades, permite
seleccionar una curva y crear una nueva que se encuentre
a una determinada distancia de ésta en todos los puntos
de su longitud. Hay que tener cuidado al utilizar ésta
operación con líneas Spline puesto que ciertas geometrías
producen que la nueva se cruce sobre sí misma siendo esto
imposible de generar para el programa.
La operación Matriz Lineal crea copias de curvas
seleccionadas a una determinada distancia en x e y. El
número de copias se puede variar a antojo, creando tantas
filas y columnas de curvas como sea necesario.
La operación Matriz Circular utiliza un punto guía sobre el cual crea una
circunferencia con tantas copias de las curvas seleccionadas como se
especifique.
En cuanto a la operación Mover
Entidades, dentro de ella hay 5 operaciones
diferentes. Mover Entidades Permite
seleccionar un conjunto de curvas y
moverlas con referencia a un punto
determinado, o moverla mediante la
indicación de la variación en x e y.
Copiar Entidades Permite crear una réplica de las curvas seleccionadas a una
determinada distancia de las originales.
El comando Girar entidades permite rotar curvas con respecto a un punto.
Escala permite multiplicar el tamaño de las curvas en un rango de 0 hasta infinito.
Es decir, que permite que la escala amplíe o reduzca las medidas.
Estirar permite modificar ciertas medidas de un dibujo sin cambiar la geometría
general.
Acotación de croquis
En cuanto a la acotación de los croquis, podemos decir que existen métodos para
todas las posibles necesidades. Es de fundamental importancia el conocimiento sobre
el uso de la herramienta Cota Inteligente, la cual obtiene automáticamente medidas
de longitudes y ángulos. Pero también se pueden usar las Cotas Horizontales o
Verticales, cuyo nombre da a entender
sus propiedades, como así las cotas de
coordenadas, que permiten acotar
varios puntos con respecto a un origen a
elección de manera continua.
Relaciones de Posición
Las relaciones de posición son propiedades que se les asignan a los componentes
de un dibujo que lo restringen respecto de otros componentes y del plano. Resultan
de gran utilidad puesto que a medida que un dibujo se vuelve más y más complejo, si
se requiere modificar la medida de un elemento, la modificación se puede arrastrar a
componentes unidos a éste. Esto es tanto bueno como malo, pues si solamente se
quiere modificar ese elemento, se producirán modificaciones no deseadas en otros
elementos. Pero si lo que se necesita es poder modificar un dibujo manteniendo
ciertas relaciones constantes, utilizar relaciones de posición simplifica increíblemente
la tarea. Para asignar relaciones de posición a un dibujo, basta con seleccionar el
componente deseado, con lo cual aparecerá en la parte izquierda de la ventana una
gama de opciones de relación que dependerá de la forma del componente. Esto es
aplicable también a un conjunto de varios elementos, con los cuales automáticamente
se mostraran las opciones de relación disponibles.
Sabiendo esto, podemos in un poco más allá y hablar sobre la definición del dibujo,
la cual se puede ver en la parte inferior de la ventana de Solidworks. La definición del
dibujo indica que tan bien están puestas las relaciones de posición de un dibujo, y
tiene tres estados, que son Insuficientemente Definido, Completamente definido o
Definido en Exceso.
Cuando un dibujo se encuentra Insuficientemente Definido, quiere decir que por
lo menos un componente del mismo no tiene suficientes relaciones de posición para
que la figura se mantenga constante en caso de alguna modificación.
Si un dibujo se encuentra Completamente Definido, cualquier modificación que se
haga se verá reflejada en todo el dibujo ya que las relaciones han de ser respetadas en
su totalidad.
Finalmente, que un dibujo se encuentre Definido en Exceso quiere decir que uno o
varios componentes del dibujo poseen relaciones de posición que producen el mismo
efecto por lo que se encuentran de sobra, o que las relaciones se contraponen, como
ser decir que una línea debe ser Horizontal y Vertical al mismo tiempo. Es un absurdo.
Cuando las curvas se encuentren insuficientemente definidas se verán de color
azul. Una curva completamente definida se muestra en negro, mientras que las
relaciones de posición que se encuentran en exceso se mostrarán de color rojo. Si por
comodidad o gusto a la hora de utilizar el programa se han modificado los estilos
visuales de las líneas, los colores antes mencionados se modifican por los del nuevo
estilo de visualización.
Ejemplo de Aplicación
A modo de práctica se realizara un simple ejercicio donde se mostrara el desarrollo
de un croquis de una pieza de máquina.
Comenzaremos creando un croquis nuevo en el plano frontal, donde dibujaremos
un rectángulo.
Acotaremos este rectángulo con el fin de definir sus medidas deseadas. Se utilizara
simplemente la herramienta Cota Inteligente.
Acotaremos ambos lados con 100mm para el lado vertical y 200 para el horizontal.
Nos aseguraremos que estas cotas modifiquen adecuadamente el dibujo.
Mediante la función Arco, realizaremos una media circunferencia n uno de los
lados de 100mm.
Crearemos una línea auxiliar vertical que corte por la mitad al rectángulo. Es
importante que para su realización se tengan en cuenta las dos formas de acceder a
esta función.
Utilizaremos la función Simetria, donde marcaremos el medio círculo como entidad
para la simetría y marcaremos la línea auxiliar recientemente echa como eje para la
operación.
Utilizando la función recorte inteligente, cortaremos las dos líneas de 100mm del
rectángulo dejando un solo cuerpo.
Con la función Equidistanciar entidades, seleccionaremos uno de los lados de la
figura asegurándonos que la casilla “seleccionar cadena” y marcaremos la casilla
invertir dirección. Marcaremos la distancia en 10mm.
Crearemos una línea auxiliar vertical en el extremo de la circunferencia y en el
centro de ella crearemos un polígono de 8 lados.
Utilizando la cota inteligente acotaremos este polígono para que tenga un
diámetro de 4mm.
Usando la matriz circular marcaremos como eje el centro de la circunferencia y los
elementos serán las ocho líneas del polígono. Indicaremos la cobertura de la matriz en
180° y que el número de instancias sean 5.
Realizando otra operación de simetría con la línea auxiliar que corta la figura en
dos, duplicaremos los cinco polígonos en el otro lado de la pieza y nuestro croquis
quedara finalizado.