Capítulo 8-Assembly Design
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Capítulo 8
ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
8.1 Objetivos
En este Capítulo se comenzará, dentro del diseño mecánico, con el módulo
Assembly Design. Este módulo permitirá montar conjuntos, de forma intuitiva a
partir de las piezas ya diseñadas con Part Design.
8.2 Fundamentos Teóricos
El proceso para elaborar ensamblajes se basa en incluir los componentes del
ensamblaje en el fichero de conjunto. Sobre los componentes se establecen
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
restricciones, de manera que el movimiento de estos componentes y del
ensamblaje en sí, siga unas reglas determinadas según el mecanismo.
El módulo Assembly Design ofrece dentro de su Workbench diferentes paletas
de herramientas, que se explicarán a lo largo de este Capítulo. A continuación
se enumerarán para familiarizarse con ellas:
PALETA DE HERRAMIENTAS UTILIDADProduct Structure Tools Insertar componentes
Constraints Restringir el ensamblajeMove Mover el ensamblaje
Update Toolbar Actualiza el ensamblajeAssembly Features Realizar operaciones sobre el ensamblajeAssembly Geometry Crear elementos auxiliares
Space Analysis Toolbar Análisis del ensamblaje
Nota: La paleta Assembly Geometry que se utiliza para generar elementos
auxiliares, es exactamente igual que las vistas en Capítulos anteriores de
creación de puntos, líneas y planos, por lo tanto se obviará su explicación.
El primer paso para comenzar este Capítulo es abrir una sesión de generación
de ensamblajes en el módulo Assembly Design, para ello se tienen dos
opciones:
A partir del menú principal seleccionando el módulo Assembly Design
(Ilustración 517).
Botón Start -> Mechanical Design -> Assembly Design
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Iniciando un nuevo documento ( ) y
eligiendo el tipo Product en el cuadro de
diálogo que aparece (Ilustración 518):
8.2.1 Insertar los elementos de un
ensamblaje
En esta sección se va a explicar cómo introducir
los componentes que formarán parte del ensamblaje. Para ello, en CATIA v5,
se utiliza la paleta de herramientas Product Structure Tools. En CATIA v6 esa
paleta sólo incluye el submenú Multi Instantiation que es la última opción de la
paleta de la versión 5. El resto de opciones que se encontraban en la paleta
Product Structure Tools en CATIA v5, en la versión 6 se encuentran en el menú
principal (Edit & Insert) y/o en el menú contextual de los productos. En la
Ilustración 519 se muestra la comparación de ambas versiones de la paleta
Product Structure Tools.
Ilustración 517: Abrir módulo Assembly Desing.
Ilustración 518: Nuevo documento.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
CATIA v5CATIA v6
Ilustración 519: Comparativa de paleta Product Structure Tools entre v5 y v6.
Usando diferentes comandos se pueden incluir componentes ya diseñados en
el módulo Part Design o que se pueden diseñar en el mismo dibujo.
Una herramienta que se ha perdido en CATIA v6 para este módulo es la de
New component.
8.2.1.2 New product
El comando New product introduce un nuevo Product dentro del ensamblaje.
Para introducirlo hay dos maneras de actuar:
Teniendo seleccionado el Product en el que se quiere insertar el
componente, se elige, en el menú principal, Insert, luego la opción New y se
escoge la opción Product (ver Ilustración 520).
Picando con el botón derecho sobre el Product en el que se quiere añadir
el componente, en el menú contextual que aparece (ver Ilustración 521),
el elige la opción Insert, y dentro de ella, Product.
Ilustración 520: Insert → New → Product.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Una vez se realiza cualquiera de las dos
acciones anteriores, aparecerá una ventana
que indica todos lo tipos de productos que se
pueden añadir, como se puede comprobar en
la ventana que se ve en la Ilustración 522.
Cuando se opta por uno de los tipos de
productos, aparecerá una ventana para
definirlo (ver Ilustración 523).
En el caso de la ilustración anterior se ha escogido un Mechanical product, por
lo que se ofrece, en las distintas pestañas, la opción de definir el producto y se
3D Shape asociado, así como sus características.
Ilustración 521: Insertar Product por menú contextual.
Ilustración 522: Tipos de productos.
Ilustración 523: Definición del producto.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Si se elige Mechanical product (que añade producto y representación), en el
árbol de especificaciones que se muestra en la Ilustración 524, se puede
observar el nuevo Product y su Representation, y se podrá acceder a sus
propiedades y modificaras.
Ilustración 524: Árbol con nuevo producto.
Nota: en ambas maneras de añadir el nuevo producto, se puede encontrar la
opción de introducir directamente un Mechanical product, como se puede
observar en las Ilustraciones 520 y 521.
8.2.1.3 New Representation
El comando New Representation permite insertar un nuevo componente en un
ensamblaje existente. Se puede modificar este componente picando dos veces
sobre su definición. La manera de proceder para insertar este componente
análoga a la anterior. En la Ilustración 525 se muestran los dos caminos a
seguir (por menú principal a la izquierda, o por menú contextual a la derecha).
Ilustración 525: Formas de introducir un Representation.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Si se escoge Representation aparecerá una ventana con los diferentes tipos de
este componente (ver Ilustración 526), como ocurría anteriormente.
En esta ilustración se puede comprobar que
aparecen más tipos de Representations que
si se quiere crear un nuevo documento ( ),
que son los dos primeros, y los que se
explicaron en el Capítulo 3. El resto de
Representation se corresponden con módulos
que no son estudio de este manual.
Cuando se selecciona la representación, aparece una ventana del estilo de la
que se muestra en la Ilustración 523, para definir el nuevo componente (ver
Ilustración 527).
Si en el caso de la Ilustración 524, se le añade al Product2 un 3D Shape, el
árbol de especificaciones quedaría como el de la Ilustración 528.
Nota: en la Ilustración 525 se comprueba que se puede elegir directamente 3D
Shape o Drawing como nuevo tipo de Representation a introducir.
Ilustración 526: Tipos de Representation.
Ilustración 527: Definición de nuevo 3D Shape.
Ilustración 528: Nuevo 3D Shape.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
8.2.1.4 Existing component
Introduce componentes ya existentes, es decir diseñados con anterioridad.
Estos componentes pueden ser Representations o Products. El proceso de
actuación es igual que en el de los dos casos anteriores, es decir, teniendo
seleccionado el Product en el que se quiere insertar el elemento existente, se
utiliza el menú principal (Insert) o el contextual. Esto se muestra en la
Ilustración 529.
Ilustración 529: Maneras de añadir un elemento existente.
Una vez seleccionado el tipo de componente a añadir, se abrirá una ventana
para escoger el que se quiera (ver Ilustración 530). Los que se podrán
introducir será los que se encuentren guardados dentro del archivo 3D XML
con el que se haya abierto la sesión (pestaña From Search), o un elemento que
esté abierto en ese momento (pestaña From Session).
Ilustración 530: Elección de elemento existente.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Para cargar un componente existente en el archivo 3D XML , se escribe en el
campo de búsqueda el nombre de dicho componente y se pulsa el botón
Search y aparecerán todos los archivos que contengan parte de lo que se ha
escrito. Si por el contrario se quiere introducir un elemento que ya esté abierto,
en la pestaña From Session, se pulsa el botón Retrieve Loaded Data para que
muestre todos los componentes que están abiertos (ver Ilustración 531). Se
selecciona el deseado, y se pulsa Select.
En el árbol de especificaciones aparece un nuevo componente que se
corresponde con el elemento existente escogido.
8.2.1.5 Sustitución de un componente
El comando Replace Component permite reemplazar un componente de
nuestro ensamblaje por otro existente, diseñado anteriormente. En este caso
se selecciona el componente que se quiere reemplazar y la operación se puede
seleccionar o en el menú principal (Edit) o en el menú contextual. En la
Ilustración 532 se puede comprobar dónde encontrar el comando de las dos
formas explicadas. Como es lógico elemento seleccionado sólo se podrá
reemplazar por uno de su mismo tipo.
Ilustración 531: Pestaña From Session.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ilustración 532: Distintas maneras de reemplazar.
Cuando se llega a aquí, aparece una ventana igual que la que se observa en la
Ilustración 530, para el caso de elemento existente, para buscar el componente
por el que se quiere reemplazar. El modo de búsqueda sería análogo. Y una
vez escogido, el elemento a reemplazar será modificado del árbol de
especificaciones.
8.2.1.6 Reordenar el árbol de especificaciones
El comando Graph Tree Reordening sirve para modificar el orden de los
componentes dentro del árbol de especificaciones. El proceso se puede
realizar de dos maneras:
Activar el comando en Edit del menú principal y se
selecciona un Product que tenga hijos, que se quiera reorganizar.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
La otra forma es seleccionando primero el Product (picando dos veces
sobre él) y luego el comando.
Aparecerá un cuadro de diálogo donde se podrá elegir uno de los componentes
del ensamblaje activo que se desee reubicar (ver Ilustración 533).
Se puede ver que hay tres botones a la derecha de la ventana, que sirven para
desplazar el elemento hacia arribe en el árbol ( ), hacia abajo ( ) y para
interacmbiar la ubicación con otro elemento que se seleccione ( ). Si se
activa el campo Automatic reordering by criterion, aparecerán unas ciertas
opciones para ordenar el árbol, que se muestran en la Ilustración 534.
Una vez se ha obtenido el orden deseado, se pulsa el botón OK y se mostrará
en pantalla la nueva configuración del árbol de especificaciones del
ensamblaje.
Nota: En CATIA v6 se han perdido los comandos de numeración de
componentes (Generate Numbering) y de carga selectiva (Load).
Ilustración 533: Ventana de reordenar.
Ilustración 534: Reordenación automática.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Nota: Todas estas herramientas se tienen en una barra de herramientas que
se encuentra en el módulo VPM Physical Editor, en el taller Infrastructure. La
barra de herramientas es la que se muestra en la Ilustración 535.
En orden de izquierda a derecha:• New Product.• New Mechanical Product.• New Representation (menú desplegable
primero de abajo).• Existing Product (menú desplegables
segundo de abajo).• Existing Representation (menú
desplegable tercero de abajo).• Replace (menú desplegable cuarto de
abajo)• Graph Tree Reordening (última opción de
la barra de herramientas).
Ilustración 535: Barra de herramientas Product Editor (módulo VPM Physical Editor).
Si se prefiere y resulta más cómodo, se puede cambiar a este módulo para
realizar estas operaciones, y luego volver al módulo de ensamblaje.
8.2.1.9 Paleta Product Structure Tools. Sub-paleta Multi Instantiation
Fast Multi Instantiation
Este comando repite componentes usando los parámetros definidos en Define
Multi Instantiation, que se explicará. Estos parámetros se mantendrán para las
próximas copias hasta que se modifiquen. El proceso para realizar una copia
de un componente es la siguiente:
Seleccionar el componente a copiar en el árbol de especificaciones (ver Ilustración 536).
Ilustración 536: Elemento a copiar.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
En este caso tan simple se podría elegir tanto el Product como el
Representtation, ya que ambos coinciden.
Pulsar el icono Fast Multi Instantiation ( ) en la paleta de herramientas
Product Structure Tools, sub-paleta Multi Instantiation.
Aparecen las copias en la pantalla; tantas como estuvieran definidas en
el comando Define Multi Instantiation. También se modificará el árbol de
especificaciones añadiendo nuevos productos correspondientes a dichas
copias, como se observa en la Ilustración 537.
Define Multi Instantiation
Este comando determina los parámetros para realizar las copias en el comando
Fast Multi Instantiation. El proceso para activar esta función es el siguiente:
Pulsar sobre el icono Define Multi Instantiation ( ) que se ubica en la
paleta de herramientas Product Structure Tools, sub-paleta Multi
Instantiation.
Aparece el cuadro de diálogo Multi Instantiation se muestra a
continuación en la Ilustración 538.
Ilustración 537: Copias y nuevo árbol.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Parámetros que definen la(s) copia(s):• Instance(s) & Spacing: nº de copias y
espacio entre ellas.• Instance(s) & Length: nº de copias y
longitud total.• Spacing & Length: espacio entre copias y
longitud total.Dependiendo de la selección anterior se activará las casillas: New Instance(s), Spacing o Length.
En Reference Direction se define la dirección en la que se realizarán las copias mediante la determinación de un eje (X, Y, Z) o tomando un elemento de referencia (OR).
Ilustración 538: Ventana de definición de copias.
Una vez se acepte se realizarán las copias, que si se quieren repetir con los
mismos parámetro , sólo hay que usar el comando anterior (Fast Multi
Instantiation).
8.2.2 Restringir un ensamblaje
De la misma forma que en modelado de sólidos se restringe la geometría, los
ensamblajes precisan de restricciones para posicionar los componentes
correctamente en relación con los demás componentes del conjunto. Para
establecer estas restricciones se utiliza la paleta de herramientas Engineering
Connections . Estas conexiones vienen definidas por restricciones
geométricas, como se verá más adelante.
En CATIA v5 se tenían directamente las herramientas de restricciones
geométricas, que se encontraban en la paleta Constraint (ver Ilustración 539).
Ilustración 539: Paleta Constraints CATIA v5.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Las conexiones pueden implicar varias restricciones geométricas, por lo que,
en CTAIA v6, se gana en definición de la restricción final.
La ventana de definición de las conexiones, que aparece en la Ilustración 540.
En ella se puede observar el menú desplegable que muestra todos los tipo de
conexiones ingenieriles.
Luego de aplicar cualquier conexión habrá que actualizarlas con el comando
Update.
A continuación se explicarán brevemente las principales conexiones con las
cuales se posicionaran los componentes:
• User defined: Restricción definida por el usuario, es la que aparece por
defecto.
• Rigid: Restricción de fijación de un elemento.
• Spherical: Coincidencia de punto con punto.
• Cylindrical: Coincidencia de línea con línea.
• Planar: Distancia de plano con plano o contacto entre planos.
• Prismatic: Coincidencia de línea con línea y de plano con plano, o doble
coincidencia de línea con línea.
• Revolute: Coincidencia de línea con línea y distancia entre planos, o
coincidencia de línea con línea y contacto entre planos, o coincidencia
de línea con línea y de punto con punto.
Ilustración 540: Ventana de restricciones.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
• Point Curve: Coincidencia de punto con curva.
• Point Surface: Coincidencia de punto con superficie.
Una vez se seleccione el tipo de conexión, aparecerá en la ventana de
definición un botón nuevo (Engineering Connection Templates), que
muestra una serie de plantillas que facilitan la definición de dicha conexión.
Cada vez que se pulse ofrecerá una plantilla diferente. En la Ilustración 541 se
muestran dos plantilla para la conexión prismática. Las conexiones ingenieriles
se definirán con una serie de restricciones geométricas, como se puede ver en
la plantilla de la ilustración nombrada anteriormente.
Ilustración 541: Plantillas de restricciones de la conexión prismática.
A continuación se explicarán las distintas columnas que aparecen en la
ventana de la Ilustración 541.
• Constraint Type: marca el tipo de restricción geométrica entre los
elementos de referencia de los distintos componentes a los que se les
va a aplicar la conexión ingenieril. En la Ilustración 542 se muestra el
significado de cada icono. A parte, existe un menú contextual para
eliminar, reemplazar o desactivar una de estas restricciones
geométricas. Si se desactiva una restricción, ésta no se tendrá en
cuenta a la hora de actualizar el modelo.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
• Fix: restricción de fijación de un elemento de referencia.
• Fix Together: fijación de dos elementos de referencia entre sí.
• Coincidence: coincidencia entre elementos de referencia.
• Contact: contacto entre elementos de referencia.
• Distance: distancia entre elementos de referencia.
• Angle: ángulo entre distancias de referencia.• Symmetry: simetría de un elemento de
referencia.
Ilustración 542: Tipos de restricciones geométricas entre elementos de referencia.
• Constraint Mode: esta columna muestra los diferentes modos
disponibles para las restricciones:
• Driving: la restricción se aplica durante la actualización.
• Measured: el valor de la restricción se deduce de la
definición de la misma y de otras restricciones incluidas en la
conexión con la que se está trabajando, durante la actualización.
• Controlled: la restricción es controlada por el usuario. El
valor de la restricción se definirá entre los límites.
• Constraint Options: esta columna muestra las opciones de las
restricciones geométricas. Se rellena únicamente cuando la orientación
de los elementos seleccionados se tiene en cuenta en la definición de la
restricción para:
• Planos:
• Undefined: las orientaciones de los planos están
indefinida y se puede modificar durante la actualización.
• Same orientation: las orientaciones de los planos
son la misma.
• Opposite Orientaton: las orientaciones de los
planos son opuestas.
• Líneas:
• Undefined: las orientaciones de las líneas están
indefinidas y se pueden modificar durante la actualización.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
• Parallelism: las líneas son paralelas, pero no
orientadas.
• Same Orientation: las orientaciones de las líneas
son la misma.
• Opposite Orientation: las orientaciones de las
líneas son opuestas.
• Ángulos:
• Direct Angle: valor del ángulo dado.
• Angle + 180deg: valor dado del ángulo más 180º.
• 180deg- Angle: 180º menos el valor dado al
ángulo.
• 360deg-Angle: 360º menos el valor dado al
ángulo.
• Sistema de coordenadas:
• X axis (eje X).
• Y axis (eje Y).
• Z axis (eje Z).
• Constraint Support: indica el tipo de elemento
que se ha seleccionado como soporte. En la Ilustración
543 se muestran los tipos de componentes que se
pueden seleccionar como soportes y sus respectivos
iconos.
• Lower: Esta columna muestra el valor inferior de
la restricción para un ángulo o una distancia. Este valor
es usado en para una restricción en el modo Controlled.
• Value: aquí se marca el valor de la restricción para un ángulo o
una distancia.
Ilustración 543: Tipos de
elementos soporte.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
• Upper: indica el valor superior de la restricción para un ángulo o
una distancia. Este valor es usado en para una restricción en el modo
Controlled.
8.2.2.1 Restricciones y Geometría
En este apartado se verán los tipos
de soportes que se pueden utilizar en
las distintas restricciones geométricas
y viceversa, es decir, las restricciones
que se obtienen en función de los
soportes que se seleccionen. Todo
esto se puede comprobar en las
Ilustraciones 544 y 545.
Los iconos de los tipos de restricciones geométricas se pueden ver en la
Ilustración 542 y los de los elementos soporte en la Ilustración 543.
A continuación se muestra en la Ilustración 545, las restricciones que se
obtienen cuando, sin definir éstas, se seleccionan elementos soportes.
Al igual que antes, el significado de los iconos que aparecen el la ilustración se
puede ver en las Ilustraciones 542 y 543 para las restricciones geométricas y
los elementos soporte, respectivamente.
Ilustración 544: Elementos soportes según el tipo de restricción geométrica.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ilustración 545: Tipos de restricciones en función de los elementos soporte.
8.2.2.2 Creación de Engineering Connections
A continuación se verá un ejemplo de
la imposición de una conexión
ingenieril. El modelo del ejemplo es el
que se muestra en la Ilustración 546.
Ilustración 546: Ejemplo para conexión ingenieril.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Para abrir ventana de definición (Ilustración 547) de la herramienta Engineering
Connection, hay que picar sobre el icono de la paleta del mismo nombre .
Se selecciona, como primer elemento soporte, la superficie superior de la pieza
inferior. En la Ilustración 548 se muestra el plano a seleccionar y como queda
la ventana de definición.
Ilustración 548: Superficie a escoger y resultado en la ventana de definición.
El elemento seleccionado se vuelve semi-transparente para poder distinguirlo,
como se observa en la Ilustración 549.
Ahora se selecciona la superficie inferior de la pieza superior. Al igual que
antes, en la Ilustración 550 se puede ver la superficie a escoger y el resultado
Ilustración 547: Definición de la conexión.
Ilustración 549: Elemento seleccionado destacado.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
en la ventana de definición, donde ya se comprueba que automáticamente se
define un tipo de restricción y de conexión.
Ilustración 550: Selección del segundo elemento y consecuencia en la ventana de definición.
Se aplica la restricción y se recoloca la pieza durante la actualización (ver
Ilustración 551).
A parte, la conexión aparece en el árbol de especificaciones bajo el producto
principal y bajo el elemento que ha sido reubicado para cumplir con los
requisitos de la conexión, como se puede ver en la Ilustración 552.
Ilustración 551: Recolocación de la primera pieza seleccionada.
Ilustración 552: Árbol con la conexión generada.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Si sin salir de la herramienta de conexionado, se escoge la línea de la pieza
inferior que se muestra en la Ilustración 553, se actualiza la ventana de
definición.
Ilustración 553: Selección de línea del primer elemento y actualización de la definición.
A continuación se selecciona la línea que se observa en la Ilustración 554,
perteneciente al segundo elemento, y se comprueba la modificación de la
definición, que afecta tanto a la restricción (se introduce una nueva restricción
del tipo Coincidence) como a la conexión ingenieril (pasa de un tipo Planar a un
tipo Prismatic debido a las restricciones introducidas).
Ilustración 554: Selección de línea y variación de la definición.
El primer elemento es recolocado y queda como se muestra en la Ilustración
555. Además se pulsa el botón de bloqueo , para bloquear la conexión y el
icono queda .
Ilustración 555: Situación final de la conexión.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Y el árbol de especificaciones queda como el de la
Ilustración 556.
Ahora sólo restaría actualizar el producto principal
con el botón Update .
Si lo que se quiere es fijar un elemento o elementos, lo que hay que
seleccionar es directamente el Product, como se aparece en las ventanas de
definición de la Ilustración 557.
Ilustración 557: Definición de fijación de un elemento y fijación de dos elementos entre sí.
8.2.2.3 Añadir Restricciones a una Conexión Existente
En este apartado se verá cómo se pueden añadir restricciones a una conexión
ya creada (enriquecer una conexión). Si se genera una nueva conexión y se
escogen como elementos partes de dos representaciones entre las que ya
existía una conexión ingenieril, se da la opción de crear una nueva o
enriquecer la existente.
Se verá mejor con un ejemplo. Se tiene la conexión de la Ilustración 558 para el
modelo del ejemplo anterior.
Si ahora se abre una nueva conexión
( ), y se escogen las líneas que se
observan en la Ilustración 559.
Ilustración 556: Árbol final.
Ilustración 558: Conexión existente.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ilustración 559: Líneas seleccionadas.
Al seleccionar dos elementos pertenecientes a dos Representations que ya
tiene entre sí una conexión, aparece una ventana que pregunta si se quiere
añadir esta conexión creada a la ya existente o en cambio que se reconozca
como una nueva. La pantalla comentada (Engineering Connection Selection) es
la que se ve en la Ilustración 560, en la que se muestra la lista de conexiones
existente entre las dos representaciones y la opción New Connection para
generar una conexión nueva.
Si se elige enriquecer la conexión UserDefined.1, aparecerá la ventana de
definición de dicha conexión en la que se ha añadido la restricción que se ha
creado en la Ilustración 559 (ver Ilustración 561).
Ilustración 560: Conexiones existentes.
Ilustración 561: Enriquecimiento de una conexión ya generada.
337
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Nota: Todas esta operaciones y opciones que se han venido comentando, son
novedad de CATIA v6, ya que en la versión 5 no se encontraba la herramienta
Engineering Connections, como se comentó al principio del apartado.
Nota: Con respecto a CATIA v5, en CATIA v6 se han perdido las herramientas
Flexible-rigid sub-assembly y Reuse Pattern.
8.2.3 Mover un ensamblaje
El módulo de Assembly ofrece un conjunto de herramientas pensadas para
poder mover los componentes de los ensamblajes, todas ellas se reúnen en la
paleta de herramientas Move. Ésta, en CATIA v6, pierde una herramienta, que
es la de Explode, que pasa a otro módulo. En la Ilustración 562 se observa la
diferencia entre las paletas de CATIA v5 y v6.
CATIA v5 CATIA v6
Ilustración 562: Paletas Move.
A continuación se van a conocer las posibilidades que esta paleta ofrece.
8.2.3.1 Manipulation
El comando Manipulation desplaza componentes según rotaciones o
traslaciones. Es importante recordar que el elemento a manipular debe
pertenecer al ensamblaje activo. Se van a comentar los pasos a seguir:
Activar el comando Manipulation de la paleta de herramientas Move.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Aparece en pantalla el cuadro Manipulation Parameters. En esta ventana
se pueden ver diversos iconos que permiten trasladar o rotar
componentes usando una de las opciones que se muestran en la
Ilustración 563.
1) La primera fila genera traslaciones según ejes.2) La segunda fila genera traslaciones en planos.3) La tercera fila genera rotaciones según ejes.4) En la última columna se permite especificar la dirección de movimiento, el plano de desplazamiento o el eje de rotación.
Ilustración 563: Definición del movimiento y sus características.
Una vez seleccionada la dirección, el plano o el eje, para realizar el movimiento
de la pieza basta con pulsar el botón derecho del ratón y mantenerlo pulsado
sobre el elemento, mover el ratón hacia donde se quiera mover el elemento en
cuestión. Se puede apreciar que si se mueve el ratón en cualquier dirección el
movimiento se hará respetando la dirección, el plano o el eje especificado.
Por otro lado, si se quiere realizar el movimiento de manera que se respeten
las conexione, opción compatible con todos los casos anteriores, se debe
activar la opción With respect to constraints, de esta manera el ensamblaje se
moverá como un mecanismo.
8.2.3.2 Sub-paleta Snap
Con las herramientas de esta sub-paleta se podrán posicionar los componentes
de manera que a “modo informativo” se sitúen unos respecto a otros. Se dice
que es informativo, porque aunque los componentes cambien su posición
relativa unos respecto a otros, estos movimientos no implican ninguna
restricción.
339
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Snap
Con este comando se pueden trasladar o rotar componentes rápidamente, de
tal manera que en pantalla se observe correctamente posicionado, pero sin
crear ninguna restricción. Será el primer elemento seleccionado el que se
moverá. Se van a explicar los pasos a seguir en este proceso mediante un
ejemplo práctico. Se tomará el ejemplo de ejes colineales (coincidencia línea-
línea).
Se comienza seleccionando el primer elemento,
es decir, el primer eje (Ilustración 564).
A continuación, se selecciona el eje del segundo
componente (Ilustración 565). Se observa como
aparece alineado respecto al eje de la primera.
Ilustración 565: Elección del segundo eje y alineación.
Si se quiere invertir la dirección de la alineación o el giro, basta con pulsar
sobre la flecha verde correspondiente.
Smart Move
Este comando mueve los componentes combinando las posibilidades de las
herramientas Manipulate y Snap. También se pueden establecer restricciones.
A continuación se explicarán los pasos a seguir:
Ilustración 564: Elección del primer eje.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Pulsar el icono que activa la función, Smart Move, de la paleta Move.
Aparece en pantalla el cuadro Smart Move, que se muestra en la
Ilustración 566. Expandiendo la ventana en el botón More, que se
encuentra donde ahora se ve Less, se acceda a la lista Constraint.
En la lista Constraint, se pueden ver las restricciones que se permiten crear, en orden de preferencia.
Con las flechas se puede modificar el orden de prioridad.
Si se tilda la opción Create verified constraints first se generará la restricción.
Ilustración 566: Ventana de Smart Move.
8.2.3.3 Explode
Este comando permite realizar una explosión de un ensamblaje teniendo en
cuenta las restricciones que se establecen entre los componentes. En CATIA
v5 se encuentra en el módulo Assembly Design, en CATIA v6 está en el
módulo Digital Review, que pertenece al taller Degital Mockup.
Lo primero será pasar con el ensamblaje al módulo Digital Review. Una vez en
él, habrá que insertar en el producto principal del ensamblaje un
Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustración 567.
Ilustración 567: Insertando un Review.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Cuando esté creado, se define como objeto de trabajo y aparecerán una serie
de barras de herramientas. La que interesa en este caso es la paleta Review
. El comando Explode es el segundo . Si se pulsa aparecerá la
ventana que se observa en la Ilustración 568.
Se explicarán los distintos campos de esta ventana:
• Depth: se puede determinar si la explosión se realiza a todos los niveles
(All levels) o de forma escalonada( First level).
• Type: Determina el tipo de explosión: 3D, 2D o Constraint (según
restricciones).
• Selection: Se especifica el ensamblaje(s) a explotar.
• Fixed product: Se puede especificar un componente que se mantenga
fijo.
• Scroll Explode: Se puede determinar la distancia que mantienen los
componentes del ensamblaje explosionado.
Finalmente se pulsa OK para validar la operación, y después YES para
mantener la situación, o CANCEL para restaurar la situación original.
8.2.3.4 Stop manipulate on clash
En el proceso de manipulación de los componentes de un ensamblaje con el
comando Manipulate, estos pueden sufrir interferencias. Evitar estas
interferencias provoca un resultado más realista del movimiento.
Ilustración 568: Ventana de definición de explosión.
342
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Con la opción With respect to constraints que se encontraba en la ventana de
la herramienta Manipulation (Ilustración 563), que antes se explicó, se puede
observar el movimiento que permite el ensamblaje cumpliendo las restricciones
establecidas. Si además se activa el comando Stop manipulate on clash ,
este movimiento se detendrá justo antes de que se produzca una interferencia.
En la Ilustración 569 se puede ver un ejemplo sencillo.
Ilustración 569: Movimiento con interferencia.
Cuando se encuentra una interferencia, el movimiento se para y se resaltan los
elementos que chocan.
Para desactivar el comando habrá pulsar de nuevo sobre el icono.
8.2.4 Operaciones sobre un ensamblaje
Para poder realizar operaciones sobre los ensamblajes se necesita la ayuda de
los comandos que se ubican en la paleta Assembly Features. Este menú varía
de CATIA v5 a v6. En la Ilustración 570 se muestran ambos casos.
CATIA v5 CATIA v6
Ilustración 570: Menús Assembly Features.
343
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Como se puede observar es completamente diferente. En CATIA v6 se
permiten hacer taladros, quitar material o realizar un corte. La opción de crear
un agujero se suple con las operaciones de Assembly Protected (segunda
herramienta de la paleta de la versión 6), que además ofrecen más opciones.
Lo que se pierden en esta paleta son las operaciones booleanas de añadir
(Add) y de eliminar (Remove) y la generación de simetría.
Cuando se selecciona una de las opciones de esta paleta, si se va a generar
sobre un producto que no tiene una representación (3D Shape) se creará un
nuevo Representation que se añadirá a dicho producto. Si ya tiene, se
introducirá en el ya existente. Y dentro del 3D Shape se creará un nuevo Body,
que será el que contenga el Feature.
Una vez seleccionada la herramienta y el producto sobre el que se va a
realizar, aparecerá una paleta (Creation toolbar), como la que se muestra en la
Ilustración 571, que tiene dos opciones:
• Launch Assembly Feature Definition: esta opción, si está activada (en
color naranja) muestra la ventana Assembly Feature Definition
(Ilustración 572) cuando se termine la generación del Feature en el 3D
Shape. En Shape habrá que seleccionar un Feature creado, y en el
cuadro de abajo, las representaciones a las que afecta. Ninguno de ellas
podrá pertenecer al mismo Product del que cuelga el Feature escogido.
Se verá con ejemplos, más adelante, como funciona esta opción. En el
botón Rules...(que se activa cuando se selecciona la representación), se
puede especificar que afecte a Part Body y/o Solid Bodies.
ración 571: Creation toolbar.
344
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
• Specification in No Show: esta opción, si está activada (en color
naranja), una vez se cree el Feature lo enviará al espacio No Show (que
se explicó en el Ejercicio 1 de la Capítulo 3.
Durante la generación del elemento auxiliar se generará una relación entre
dicho elemento y el Representation al que afecta, debido a lo introducido en la
ventana Assembly Feature Definition. Si se pulsa el botón Impact, , de la
barra inferior, aparecerá una ventana como la de la Ilustración 573, con las
relaciones existentes. Esto también ocurría con las Engineering Connections.
También se pueden obtener las relaciones en Links & Relations ,
que se encuentra en la opción Edit del menú principal.
A continuación se van a describir las distintas herramientas de esta paleta.
Ilustración 572: Ventana Assembly Feature Definition.
Ilustración 573: Relaciones entre elementos.
345
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
8.2.4.1 Assembly Hole
Esta operación permite crear un taladro en el ensamblaje. Primero se pica
sobre el icono correspondiente ( ), cuando se esté dentro de un 3D Shape se
pasa a seleccionar el elemento sobre el que se va a practicar el taladro.
Aparecerá el siguiente mensaje de advertencia: “The selected face does not
belong to the current functional body. This configuration will create a link
between functional body”. Este mensaje significa que se están estableciendo
relaciones entre el 3D Shape que contiene el taladro y el elemento del producto
en el cual se creará el agujero.
La definición del taladro es exactamente igual que la que se explicó en la
Capítulo 5. Cuando se tenga definido, se acepta, y si estaba activada la opción
Launch Assembly Feature Definition, entonces aparecerá la ventana Assembly
Feature Definition, en la que habrá que seleccionar, del árbol de
especificaciones, el 3D Shape que se verá afectado por el taladro. Se añade el
producto correspondiente. Se pulsa OK y se actualiza con el botón Update .
Y en árbol de especificaciones se puede ver el nuevo Body, como se muestra
en la Ilustración 574.
8.2.4.2 Assembly Protected
Permite generar un elemento auxiliar que podrá afectar a varias
representaciones para eliminar o añadir material. Se pulsa sobre el icono , y
aparecerá la ventana de definición de un Representation si no se tiene ninguno
en el ensamblaje. A continuación aparecerá la ventana de definición de esta
herramienta, que se muestra en la Ilustración 575, así como la barra Creation.
Ilustración 574: Nuevo Body.
346
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Nota: Todas las ventanas de definición que se verán tendrá pulsado el botón
, y se podrán así observar los detalles de la definición de los distintos
modos de generar los elementos.
En la Ilustración 575 se puede comprobar las distintas opciones que se tienen
para definir el elemento auxiliar:
• Estilo Pad: se genera como si fuera un Pad (parecido a lo visto en el
Capítulo 5).
• Estilo Sweep: se genera como si fuera un barrido (parecido a lo visto en
el Capítuolo 5 como Rib).
• Estilo Revolute: se genera como si fuera una revolución (parecido a lo
visto en el Capítulo 5 como Shaft).
• Estilo Thick Surface: se genera como si fuera una creada por espesor de
superficie (parecido a lo visto en la Capítulo 6).
• Estilo Offset: se genera una superficie desplazada en todos las
direcciones con respecto a la que se escoge.
Ilustración 575: Definición de la protección.
347
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Nota: A los tres primeros modos se les permite dar espesor, como se podrá
comprobar en las ilustraciones correspondientes a la definición de dichos
modos. De hecho si para el primer modo se tilda Thick queda como en la
Ilustración 576. Se observa que varía la figura de la definición y se añaden los
valores para los espesores. También tiene distintas pestañas para definir el
Pad con más opciones. Estas definiciones se mostrarán en la parte derecha de
la ventana si se ha pulsado el botón de la doble flecha mencionado
anteriormente.
Estilo Pad: la ventana de definición es la que se observa en la Ilustración
575. El elemento auxiliar eliminará el material que intersecta con las
representaciones elegidas, como se ve en las Ilustraciones 575 y 576 Las
opciones para la longitud son: introduciendo directamente el valor (Length), sin
límite (Trough All) y hasta un plano o superficie (To plane/surface).
Ilustración 576: Definición tipod Pad con espesor.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
En la pestaña Direction se permite elegir si es normal al perfil o con respecto a
cualquier elemento que se elija.
En la pestaña Draft se puede dar un ángulo de desmoldeo al Pad.
Por último en la pestaña Filled se permiten generar redondeos en los extremos
y en los laterales, si tiene aristas.
Ahora se verá un ejemplo de esta operación para comprenderla mejor, con el
modelo de la Ilustración 577. Es importante mencionar que esta pieza es
pertenece a un Product que está dentro de otro, como también se observa en
la misma ilustración. Es importante porque así habrá otro producto y se podrá
hacer que la operación afecte a la pieza del modelo.
Se realizará un Sketch para el perfil del Pad. No se ha seleccionado la opción
No Show de la barra Creation para poder visualizar el resultado de esta
herramienta. En la Ilustración 578 se puede ver la previsualización de la
operación.
Se acepta y aparece la ventana de Assembly Feature Definition, en la que en
Shape se escogerá el elemento que se acaba de generar, y se elige la
Ilustración 578: Previsualización.
Ilustración 577: Modelo del ejemplo.
349
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
representación de la pieza del modelo (Representation.13 de la Ilustración
577). Esto se puede ver en la Ilustración 579.
En el botón Rules... se escogen las dos opciones (Part Body y Solid Bodies).
Se acepta y se actualiza el producto principal. El resultado se ve en la
Ilustración 580.
Lo realmente interesante sería ocultar el Pad creado para evitar confusiones,
pero aquí se deja por ser un ejemplo en el que se pueda visualizar el elemento
creado.
A parte se introduce una entrada en el árbol de especificaciones, como se
puede observar en la Ilustración 581.
Nota: En el resto de ejemplos la entrada en el árbol de especificaciones será
análoga a la de la Ilustración 581. Aunque en los siguientes casos no se verán
Ilustración 581: Árbol actualizado.
Ilustración 579: Definición de la afección del elemento.
Ilustración 580: Resultado final.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
ejemplos ya que se pueden entender con las figuras explicativas de la parte
derecha de las ventanas.
Estilo Sweep: Se modificará la ventana de definición para adecuarse a la
forma de crear la protección. El elemento auxiliar eliminará el material que
intersecta con las representaciones elegidas. La ventana se puede ver en la
Ilustración 582.
Lo principal que se pide es el perfil o superficie a barrer y la curva que actúe
como dirección de barrido. También se pueden poner límites entre dos punto,
activando el campo Between points.
En la pestaña Control se puede controlar el barrido del perfil. Viendo las figuras
de la derecha, si se tiene pulsado el botón , se puede entender las distintas
opciones que ofrece.
Las otras dos pestañas son análogas al caso Pad.
Ilustración 582: Definición de Sweep.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Estilo Revolute: La ventana de definición de este modo de generar una
protección puede verse en la Ilustración 583. El elemento auxiliar eliminará el
material que intersecta con las representaciones elegidas.
Se pueden seleccionar los ángulos inicial y final, que se definen como se
muestra en la ventana de definición de la Ilustración 583.
La pestaña Filled es igual que en los casos anteriores.
Estilo Thick Surface: Varía la
ventana de definición para
adaptarse a la manera de
generar la protección, y queda
como se observa en la
Ilustración 584. En este caso se
añade material de un espesor
determinado.
Ilustración 583: Definición del modo Revolute.
Ilustración 584: Definición de Thick Surface.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Estilo External Shape: En este caso se selecciona una superficie exterior,
que si se escoge la de una pieza se genera un cuerpo que cubrirá dicha pieza
entera. La ventana de definición se puede ver en la Ilustración 585.
Como se puede observar en las figuras explicativas de la Ilustración 585, esta
operación elimina material.
Nota: En estas dos últimas opciones son en las únicas en las que el elemento
a seleccionar no tiene menú contextual para crearlo, es decir, que tiene que
estar ya generado.
8.2.4.2 Assembly Split
El comando Split permite recortar un ensamblaje mediante un plano, cara o
superficie rápidamente. Se pueden recortar uno o todos los componentes del
ensamblaje en función de las representaciones que se escojan en la ventana
Assembly Feature Definition.
El mismo proceso es análogo a los casos anteriores, y en la ventana de
definición (Ilustración 586) también se puede encontrar en botón de dobles
Ilustración 585: Definición de External Shape.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
flechas , y si se pulsa se pueden ver figuras explicativas como en Assembly
Protected.
Si se activa la opción Intersection radius, se ve como varía la figura explicativa
de la ventana de definición para contemplar los radios de acuerdo (ver
Ilustración 587).
Ilustración 586: Definición de un corte.
Ilustración 587: Corte con radio de acuerdo.
354
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
8.2.4.3 Sectioning
Un comando bastante útil que sirve para crear planos de sección y corte en el
ensamblaje es el que se pasa a explicar a continuación. Aunque no pertenece
a la barra de herramientas que se estaba comentando, se habla aquí de esta
herramienta ya que es parecida a la explicada anteriormente, con una
excepción, en este caso el material no se elimina definitivamente, sino sólo
para visualizar mejor el conjunto.
Al igual que ocurría en la herramienta Explode, Sectioning en el módulo Digital
Review, que pertenece al taller Degital Mockup.
Lo primero será pasar con el ensamblaje al módulo Digital Review. Una vez en
él, habrá que insertar en el producto principal del ensamblaje un
Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustración 567.
Como pasaba anteriormente, aparecerán una serie de barras de herramientas
que serán las que son necesarias. De ellas hay que fijarse en la paleta Review
Creation . El botón que interesa es el penúltimo de la
barra anterior .
Cuando se pulsa dicho botón aparece la ventana de
definición de la sectorización y el plano de corte por
defecto en el dibujo, como se muestra en la
Ilustración 588.
Si se pulsa el botón , se muestra el volumen que
se va a cortar (ver Ilustración 589).
Ilustración 588: Definición de la sectorización.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
En la pestaña Positioning, se muestran dos botones. El primero sirve para
cambiar el sentido del corte con respecto al plano. El segundo devuelve el
plano de corte a su posición inicial (ver Ilustración 590).
Para mover el plano en sentido de su normal, sólo hay que mantener pulsado
el botón derecho del ratón sobre el plano y mover el ratón, o moverlo con el eje
“w” del compás. Si el plano no afecta a una parte del ensamblaje que interesa
cortar, basta con ampliar el efecto del corte moviéndolo con los ejes “u” y/o “v”.
Si se quiere cambiar el plano de posición, basta con mover el compás. Hay que
colocar el cursor sobre el origen del compás hasta que salga un icono con
cuatro flechas. Una vez ahí, se mueve manteniendo pulsado el botón derecho
del ratón, a donde interese. Se puede ver un ejemplo de esto en la Ilustración
591. Se coloca el compás en la parte superior del ensamblaje y se baja el plano
de corte con el eje “w” hasta la posición que se muestra en la misma
ilustración.
Ilustración 590: Pestaña Positioning.
Ilustración 589: Volumen del corte.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ilustración 591: Cambio del plano de corte.
El Representation generado (Review) contiene dos campos: Slides y Notes.
Cuando ya se tiene la sectorización que se quiere, se acepta y se comprueba
que en el Review creado, ésta se guarda en el campo Notes (ver Ilustración
592).
8.3 Ejercicios Propuestos
Una vez explicado todo el módulo Assembly Design, estamos en disposición de
realizar cualquier montaje. Por supuesto que para la ejecución de un
ensamblaje se pueden utilizar diferentes comandos y la obtención del resultado
final no variar.
En este apartado del Capítulo presentamos diversos ejercicios en los que será
necesario utilizar los comandos explicados a lo largo de todo el desarrollo
teórico.
Ilustración 592: Section en el árbol.
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Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ejercicio 1: Ensamblaje 1
Este primer ejercicio consiste en el montaje de una articulación de cuatro
piezas. Para posicionar estos componentes, siendo además el primer ejercicio
que vamos a realizar, usaremos dos tipos de restricciones: Coincidence
Constraint y Contact Constraint.
Ejercicio 2: Ensamblaje 2
Este ejercicio consiste en el montaje de unos alicates. Aunque se puede
acceder a las piezas ya diseñadas desde el CD ROM que se adjunta, sería
conveniente, su realización por el lector.
358
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Para conseguir el montaje del conjunto comenzaremos incluyendo las piezas
en el fichero CATProduct para seguir determinando las restricciones que
definen el conjunto.
Ejercicio 3: Ensamblaje 3
En este ejercicio se solicita el montaje de ocho piezas ya diseñadas con el
módulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta “Ejercicio propuesto”
del Capítulo 8 del CD ROM adjunto, como todos los anteriores. El archivo
realización del montaje biela.CATProduct muestra la solución del ejercicio
A continuación podemos observar algunas vistas del conjunto pedido.
359
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Ejercicio 4: Ensamblaje 4
En este ejercicio se solicita el montaje de seis piezas ya diseñadas con el
módulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta “Ejercicio propuesto”
del Capítulo 8 del CD ROM adjunto, para generar un volante de inercia. En este
caso se mostrarán las cotas de las piezas por si el lector quiere realizar el
ensamblaje desde el comienzo, modelando todas las piezas, empezando por la
pieza 1 (eje):
360
Capítulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)
Pieza 2 (sector):
Pieza 3 (casquillo):
Pieza 4 (soporte):
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