Modelado geométrico basado en (Constructive solid geometry) PDF

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Realizar el modelado geométrico de un componente, a
partir de operaciones booleanas y geometrías básicas con ayuda del software que permite diseñar y manufacturar piezas - INVENTOR....

Description

Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de Ingeniería Laboratorio de Diseño y Manufactura Asistido por Computadora

Ing. Eduardo Anguiano Anaya

Práctica 1 – “Modelado geométrico basado en CGS” Semestre 10

Aarón Ernesto Gaona Amezcua

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Facultad de Ingeniería - UNAM

Práctica 1 – “Modelado geométrico basado en CGS” Aarón Ernesto Gaona Amezcua Facultad de Ingeniería – UNAM Figura 1. Base de la figura. I.

OBJETIVO

Realizar el modelado geométrico de un componente, a partir de operaciones booleanas y geometrías básicas. II. 1)

DESARROLLO

Requerimientos del sistema.

Sistema Operativo

Versión de 64 bits de Microsoft® Windows® 10.

CPU

3,0 GHz o superior, 4 núcleos o más

Memoria

16 GB de RAM para ensamblajes de menos de 500 piezas

Resolución de pantalla

2)

Mínimo: 1280 x 1024

Sistema de coordenadas.

El sistema de coordenadas utilizado en el software es de 3 dimensiones (X,Y,Z), y se cuenta con la posibilidad de utilizar diferentes sistemas métricos con sus respectivas unidades. 4)

Figura 2. Círculos internos de la figura. Más adelante se ocupó la geometría básica círculo para llevar a cabo la correcta edición del bosquejo.

Entendiendo las funciones del ratón.

El ratón es utilizado como herramienta principal en el diseño de piezas, ya que facilita la selección de estas, así como las respectivas funciones que permiten moldear el diseño, como por ejemplo la correcta creación de figuras geométricas base. Por otro lado, el usuario es capaz de utilizar un menú flotante con acciones rápidas que flexibiliza la manipulación de movimientos en nuestra pieza. 3)

La figura está compuesta por círculos en general, se comenzó por la base de la figura (Figura 1), lo que permitió establecer un marco de referencia en las siguientes acciones a considerar. Cabe señalar, que se trabajo en el plano XZ, tomando en cuenta el centro del sistema de coordenadas para mayor facilidad en la simetría de la figura.

Creación de bosquejos

El software cuenta con una carpeta llamada origen en donde se puede elegir de una variedad de planos y ejes para comenzar nuestros bosquejos, dentro de los cuales se encuentran: Plano YZ, plano XZ, plano XY, eje X, eje Y o eje Z. Adicionalmente con el ratón se puede elegir alguna cara de nuestra pieza para inicializar algún nuevo bosquejo. 5)

Herramientas de bosquejo

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Figura 3. Líneas sobre la pieza. Se ocupó líneas y círculos para generar un corte en la esfera diseñada. 6)

Edición de bosquejo

Recortar: Haciendo alusión a la figura 3, se ocupó la herramienta recortar para desechar aquellas partes de la figura geométrica base que no se ocuparon. Chaflan: Se generó un chaflán en la base de la figura en donde se nos pide una distancia y seleccionar las aristas donde se aplicará dicha acción. Filete: El filete en el cuello de la pieza mostrado en la figura 4 es generado a través de un radio que el software solicita.

Figura 4. Filete 7)

Herramientas de visualización

Se ocuparon las herramientas acercamiento, ajuste de vista y restaurar orientación original facilitando el detallado en el diseño de la pieza. 8)

Herramientas y tipos de restricción

El concepto de restricción se refiere a las limitaciones que se producen en las figuras geométricas, las cuales evitan movimientos no deseados. Se utilizaron las restricciones cotangente, fija, horizontal y vertical. 9)

Dimensionamiento de bosquejos

El dimensionamiento de bosquejos es crucial en el diseño de piezas, ya que tiene la función de ser un historial de todas la actualizaciones y figuras que se han ocupado para crearla, así como sus respectivas medidas. En consecuencia, se puede diseñar una réplica de nuestra pieza siguiendo cada una de las acotaciones lineales y angulares presentadas en el plano. 10)

Herramientas de extrusión

Figura 7. Patrones con agujero 11)

Herramientas de revolución

La herramienta revolución tiene características similares a las de extrusión, incluyendo las mismas operaciones booleanas. La diferencia radica en la selección del perfil y de un eje sobre el cual se base la operación. A continuación, un ejemplo.

Figura 8. Revolución de corte III.

RESULTADOS

Finalmente se muestra el modelo final de la pieza con una propuesta de material de Acero Inoxidable.

Esto pemite calcular las propiedades físicas de nuestra pieza.

Figura 5. Segunda extrusión realizada en la pieza. A lo largo del proceso de creación de la pieza se ocupó la herramienta extrusión múltiples veces estableciendo el volumen de esta. La herramienta contiene operaciones booleanas cuando la extrusión está empalmada con otro elemento de la pieza. Se tiene la posibilidad de unir, cortar, intersectar o crear como nuevo sólido. (Figura 6)

Figura 6. Operaciones booleanas.

Haciendo alusión a nuestra figura 1, la segunda extrusión fue posible mediante la utilización de la herramienta patrón circular. Sin embargo, la herramienta patrón circular también fue empleada después de ocupar la operación agujero en donde es imprescindible saber identificar el tipo de barreno que se ocupará, su comportamiento y su dimensionamiento.

IV.

CONCLUSIONES

En conclusión, se logró aplicar las geometrías básicas para diseñar la pieza propuesta por el profesor hacienda uso de las diversas herramientas que ofrece el software Inventor. Por otro lado, se aprendió a seguir un orden específico con una multitud de técnicas, incluyendo extrusion, revolucion, ambas con sus configuraciones booleanas, generación de patrones y restricciones en la pieza y el diseño de figuras geométricas básicas como el círculo, líneas y rectángulos, las cuales hicieron de esta práctica una tarea más sencilla. Cabe señalar que el conocimiento sobre las reglas y funciones con las que cuenta Inventor son cruciales para el manejo fluido de la interfaz. Me pareció que la forma de trabajar del profesor es correcta ya que explica a detalle cada uno de los pasos a seguir, y espera a los compañeros que llegan a tardar un poco más en la elaboración del diseño.

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