tesis

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMADEMEXICO

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORESCUAUTITLAN

"DISEO DE UNA ABRAZADERA DE SUJECIONDE ACCION RAPIDA EMPLEANDO

EL SOFTWARE UNIGRAPHICS V. 18.0"

T E S 1 SQUE PARA OBTENER EL TITULO DE:

INGENIERO MECANICO ELECTRICISTAPRESENTA:

RAMIREZ SANCHEZ VICENTE

ASESOR: M.1. FELIPE DIAZ DEL CASTILLO RODRIGUEZ

CUAUTITLAN IZCALLl EDO. MEX

(Y) . ~3 44910

25

FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITI..ANUNIDAD DE I.A ADMINI5TRACION ESCOLAR

DEPARTAMENTO DE EXAMENES PROFESIONALES

ASUNTO : VOTOS APROBATORIOS

''/'i lv r J:; 'J[:'-\['; ;.J..\('.Jo..l:i...;L.~\rT;"--::fh Li:

." \ U .i:'::- .

DR. JUAN ANTONIO MONTARAZ CRESPODIRECTOR DE LA FES CUAUTITLANPRESENTE

ATN : Q . Ma. del Carmen Garca MijaresJefe del Deoartarr.antc de EX3rne, es.Rrofesionales. de la FES Cuautitln

Con base en el art, 28 del Reglamen to General de Exmenes, nos permitimos comun icar austed que revisamos la TESIS :Diseo de una abra zadera de sujecin de acc in rpida empleandoel software IInjgrapbjcs V 18 O

que presenta -cl- pasante : VI c en t e Ram r r eZ S n e hezcon nmero de cuenta: 095 O4924 -7 para obtener el ttulo de :

Ingen ie ro Me c n I c o Electr cis t ~

Considerando que dicho trabajo rene los requisitos necesarios para ser discutido en elEXAMEN PROFESIONAL correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO.

ATENTAMENTE"POR MI RAZA HABLARA EL ESPIRITU"Cuau titln Izcalli, Mx. a _7_ de Oc t ub r e de --;;:::;:;2;;;0::O;:::4=;;;;;;~~_7PRESIDENTE I n g. J o s Antonio L p ez Go n z le z~VOCA,L I ng . Yola n da Bent e z Tr ej o ,~_SECR t:Tt,RIO M.I . Fe l i p e D a z del Castil l o ROdr gUe z~~KPRIMET ' SUPLENTE l n o . C a r J o ~ Albert o Mar t nez P r e z jSEGUH ~C SUPLENTE lo g p e dro Rendn T o r res _

INDIC EINTRODUCCION 1

OBJETIVOS _ 4

CAPITULO IEL CAD COMO HERRAMIENTA EN INGENIERIA

Y SU IMPORTANCIA

1.1.- EL CAD 5

1.2.- MORFOLOGlA DEL DISEO 9

103 .- DISEO DE ESTRUCTURA 10

1A.- DISEO DE DETALLE 13

1.5.- REDISEO 15

1.6.- TRABAJANDO EN EQUIPO PARA DISEAR 15

1.7.- ASPECTOS CR ITICOS EN LA SELECCIN DE UNA APLICACiN CAD DE MODELADO 17

1.7.1.- Comparacin entre diferentes aplicaciones CAD de mode lado 21

1.7.2.- Comparacin de precios y compatibilidad en software 22

CAPITULO 2CARACTERISTlCAS BASICAS DE UNIG RA PHl CS VERSION 18.0

2.1 EL PLANO DE TRABAJO 23

2.2 MODEL NAV IGATOR (Navegador del modelo ) .25

203 ASSEMBL y NAVIGATOR (Navegador de ensamble) 28

2A TOOLBARS (Barras de herramie ntas) .29

2.5 GRAPH 1C WINDOW MENU (Me n de ventana grfico ) 30

2.6 LAYERS (Capas de dibujo) .

2.7 INSERTANDO FORMATO DE D1VISION DE PANTALLA ..

...32

.. 33

CAPITULOJCOMANDOS BASICOS DE UNIGRAPHJCS

3.1 CURVAS BASICAS . . 35

3.2 METOOOS PARA CREAR LINEAS 37

3.2.1 Crear una lnea a travs de dos puntos (usando la barra de dilogo) .

3.2.2 Crear una lnea a travs de dos puntos (en la ventana de trabajo) .. . .

.. 38

.. 38

3.2.3 Crear una lnea a travs de un punto con longitud y ngulo .38

3.2.4 Crear una lnea paralela a la misma (y una distancia determinada de ella) 39

3.2.5 Crear una lnea a travs de un punto y paralela a una lnea

3.3 METOOOS PARA CREAR ARCOS .

........... .. .. 39

.. .. .. ...39

3.3.1 Crear un arco a travs de 3 puntos 39.

3.3.2 Crear un arco especificando dos puntos finales y el radio .

3.3.3 Crear un arco especificando dos puntos y tangente a una curva .. . .. . .

3.3.4 Centro , inicio y final .

3.3.5 Crear un arco a travs de tres puntos .

.. .. .40

.. .. .. .. . 40

. .. . .... .. .40

.. .... ... .41

3.3.6 Crear un arco especificando el punto central , radio y ngulos .. .. .. ... .. .. . .. ....... ... .. . ... ... ....41

3.3.7 Crear un arco especificando un punto cent ral, curva tangente y punto final .. . .

3.4 METOOOS PARA CREAR CIRCULaS .

.. ... .. .41

... ... ....42

3.4.1 Crear un crculo especificando el centro y un punto en el crculo 42

3.4.2 Crear un crculo especificando el centro y una curva tangente 42.

3.4.3 Crear un crculo especificando el centro y el radio o dimetro .42

3.5 SKETCHES (bosquejos) .43

3.5.1 Opciones de bosquejo . . .43

CAPITULO 4

DESARROLLO DE MODELOS 3-D

4.1 CONTRUYENDO BLOQUES . . 45

4.1.1 Origin, edge length (origen , longitudes de esquinas) . .. .. . .. . .. . ... .. . .45

4 .1.2 Height , two points (altu ra, dos puntos) .45

4.1.3 Two diagon al points (dos puntos diagonales) .. . .. .. . . ...... .. . ... .. .. . .. . .. .. . .. .. ..46

4.2 CONSTRUYENDO CILINDROS .47

4.2 .1 Diameter height (dimetro y altura) . . 47

4.2.2 Height , are (altura, arco) 49

4.3 CON STRUYENDO CONOS . . 50

4.4 CONS TRUYENDO ESFERAS 51

4.4 .1 Diameter, center (Dimetro y centro) .

4.4.2 Select are (Seleccionar Arco )...

. 52

. 52

4.5 PLANOS .

4.6 HOLES (barrenos) .

. 53

. 56

4.6.1 Simple hole (barreno simple) . . 56

4.6.2 Counterbore (barreno con cabeza) . .... ..... ... .. ....... ... .. ... ... ................. .57

4.6.3 Countersink (Barreno con cabeza cnica) 59

4.7 SLOTS (ranuras) 60

4.8 EXTRUSION

4.9 SUBTRACT (substraer) .

......... .. . .. . .. .. .... . .... ... .. .. . ..... .. .. ... ........ .... .. .. ....... . 61

.. 66

4.10 UN1TE (unin) . . 67

4.11 INTERSECT (intersectar) . . ~

4.12 OPERACIONES BOOLEANAS .

4.13 CABLE AND TUBES (Cables y tubos) .

. 68

.. .. 69

4.14 POCKETS (cavidades) 72

4.14.1 Cylindrical pocket (cavidad cilndrica) 72

4.14.2 Rectangular pocket (cav idad rectangular) .. . .

4.15 HOLLOW (huecos) .

4.15.1 Face hollow (huecos por caras) ..

.. 73

.. 75

. 76

4.15.2 Region hollow (huecos por regin) ' .................. . ......... ...... ... . ... .77

4.15.3 Body hollow (huecos por cuerpo) .

4.16 BLENDS (redondeados) .

4.16.1 Edge blend (redondeo de esquinas) __ o

4.17 CHAMFER (corte diagonal)... .. .

.. 78

.. .. . 78

... ... ... ... ..... . ...78

... 79

4.17.1 Single offset (corte unitario) 80

4.17 .2 Double offset (corte doble) 81

4.17.3 Offset angle (corte con ngulo) 82

4.18 FLANGES (doblez o pestaas) 82

4.19 FREE CUlTlNG THROUGH CURVES (cortes libres entre curvas) 85

4.20 SECTIONS (Seccione s) 87

4.21 ASSEMBLl ES (Ensambles) 89

4.21.1 Navegador de ensamble 90

4.22 DRAFTING (Dibujo tcnico) 97

4.22.1 Tamao de hoja 98

4.22.2 Annotat ion preference s (Preferencias de notacin) 98

4.23 PRACTICAS DE CAPITULO 102

CAPIT ULO S

DIBUJO DE DET ALLE DE

ABRAZADERA DE SUJECCION DE ACCION RAPIDA

A PARTIR DEL MODELO 3-D

5.1 DISEO DE ABRAZADERA DE SUJECION DE ACCION RAPIDA 107

5.1. 1.- Definicin de necesidades de producto 107

5.1.2.- Diseo conceptual y evaluacin 107

5.2 DISEO DE SOPO RTE IZQUIERDO PASO A PASO 110

5.3 DIBUJO DE DETALLE DE ABRAZADERA DE SUJECION DE SUJECION DE ACCION RAPIDA

CONCLUSIONES 134

BIBLIOGRAFIA 135

INTRODUCCIONEn la actualidad, la comunicaci n grfica utiliza los dibujos de ingeniera y los modeloscomo un lenguaje, claro y preciso, con reglas bien definidas que es necesario dominar si sedesea tener xito en el diseo en ingeniera.

Una vez que el lector de esta tesis tenga este conocimiento , tendr una nueva visin de

como resolver sus problemas al disear un componente o dispositivo, este nuevo

conocimiento tendr influencia en su manera de pensar y el lector tendr una claridad

mayor al hacer uso de ellas.

En la ingeniera, el 92% del proceso de diseo se basa en las grficas , el 8% restante se

divide entre las matemticas y la comunicacin escrita y verbal y esto es, porque las

grficas constituyen el medio principal de comunicacin en el proceso de diseo.

El diseador tiene que pensar en muchas de las caractersticas de un objeto que no sepueden comunicar verbalmente. Estas ideas aparecen en la mente del diseador mediante

un proceso visual , no verbal.

Ahora bien, la computadora ha tenido un impacto muy importante sobre los mtodos

utilizados para disear y crear dibujos tcnicosEl proceso de diseo en la industria se ha desplazado de una actividad lineal a una actividad

conjunta la cual involucra todas las reas de una empresa y emplea computadoras comoherramienta principal.

Esta nueva forma de diseo, con su enfoque de equipo integrado , recibe el nombre de

ingeniera concurrente, la cual involucra la coordinacin de funciones tcnicas y no

tcnicas de diseo y la manufactura dentro de la empresa.

Los ingenieros y tcnicos deben ser capaces de trabajar en equipo y de disear, analizar ycomunicarse mediante sistemas poderosos de CAD para poder crear el modelado

geomtrico.

Este modelado geomtrico es el proceso de crear grficas por computadora para comunicar,

documentar, analizar y visualizar el proceso de diseo.

La documentacin puede estar en forma de modelos de computadora en 3-D y enviarse

directamente a produccin para generar el programa de control numrico por computadora

(CNC) necesario para el maquinado de la pieza.

As todo este proceso depende de la raz ms importante que es el diseo CAD (DiseoAsistido por Computadora) el cual simplifica en gran cantidad el nmero de procesos parafinalizar un proceso en un tiempo muy reducido lo cual beneficia en gran medida la

produccin de un producto.

De esta manera el captulo 1, le mostrar el CAD como una herramienta en ingeniera as

como su importancia, el captulo 2, lo guar en las principales caractersticas de

Unigraphics versin 18.0, el tercer captulo se referir al los comandos bsicos de

Unigraphics versin 18.0, el captulo 4, presentar el desarrollo de modelos 3-D y por

ltimo del captulo 5 le mostrar el dibujo de detalle de un dispositivo de sujecin de accinrpida a partir del modelo 3-D.

Es muy importante hacer notar que la ingeniera es una ciencia muy complicada y a la vez

exacta y necesita de muchos clculos para poder llegar a ser lo ms exacto posible ya que

en nuestros das los clculos ms acertados son aquellos que reflejan la buena calidad de unproducto.

En nuestros das es de gran importancia el tener amplio conocimiento de todas las

herramientas posibles que se tengan a la mano para poder competir contra otras

Universidades o bien ser un buen prospecto al momento de solicitar empleo en una empresa

con el fin de aplicar la ingeniera a una situacin real de trabajo , es de vital importanciatamb in no solo tener el conocimiento de uno de los programas de diseo sno de la amplia

variedad de ellos para poder encajar en cualquier empresa que solicite a un ingeniero.

Dentro del diseo se encuentran entre los programas de CAD ms importantes el AutoCAD

como la ms bsica y la opcin ms conocida por las empresas diseadoras de cualquier

tipo de dispositivo, en seguida y no menos importante es el Mechanical Desktop que es otro

software de los ms conocidos en la actualidad.

Pero las empresas ms grandes y poderosas en el mbito del diseo de alta calidad como las

empresa Ford, Volva, Mitsubishi, General Electric o General Motors hacen uso de software

como CATIA o en este caso Unigraphics, ahora bien, si se tiene el conocimiento en

AutoCAD y Mechanical Desktop y en conjunto aadimos el conocimiento del estosltimos, nos convertimos en un prospecto muy viable tanto para empresas medianas como

las ms grandes diseadoras del mercado .

2

Es muy importante hacer una buena combinacin de estos paquetes que nos ofrece el

mercado junto con la gama de conocimientos adquiridos durante la formacin de cadaestudiante ya que la buena combinacin de ambos mtodos de anlisis (clculos y dibujos)forman una herramienta muy poderosa para la solucin de problemas en el mbito de

trabajo, para la reduccin de costos, tiempo y lo ms importante a considerar dentro decualquier mbito de trabajo , dinero, ya que al ahorrar dinero en pruebas , prototipos y fallaen clculos matemticos y de diseo , se incrementan las ganancias y por ende podremos

lograr mejores resultados .Por ltimo hay que hacer notar que el conocimiento que esta tesis desea brindar , es un

complemento de la formacin acadmica del Universitario interesado en mejorar y darse laoportunidad de aadir mucho ms divers idad a sus conocim ientos y tomarlo como un

complemento de sus habilidades ya que un Ingeniero debe estar al tanto y a la vanguardia

de 10 que se presente en el mercado de trabajo , tanto en la rama del diseo como dentro dela diversidad infinita de ramas de la ingeniera mecnica.

3

OBJETIVOS

-Brindar las herramientas bsicas del CAD mediante el uso de Unigraphics versin 18.0

-Mostrar el programa Unigraphics como una alternativa al CAD en Ingeniera.

-Dar los conocimientos bsicos para resolver problemas de diseo en Ingeniera.

-Disear un dispositivo de sujecin de accin rpida con la ayuda de este software.

4

CAPITULO 1

EL CAD COMO HERRAMIENTA EN INGENIERIA Y SU

IMPORTANClA DENTRO DEL DISEO1.1 ELCADEl CAD (Diseo Asistido por Computadora) se ha convertido hoy en da en unaherramienta bsica para ingeniera debido al avance tecnolgico en la computacin que ha

facilitado el dibujo de piezas complicadas y reduce considerablemente el tiempo de diseode la pieza ya sea una sola o en conjunto.Una de las principales ventajas del diseo en CAD es que se puede tener una referenciavisual muy clara de las piezas que se desean disear ya que el software nos permite

renderizar las piezas con texturas y materiales diversos y mostrarlas como un slido para

poder visualizar una vista previa del producto final.

Esta tesis presenta las herramientas ms importantes para el diseo de piezas sencillas y

complicadas que pueden presentarse al momento de disear y se ha creado con el fin de

brindarle al alumno interesado en el diseo por CAD, una herramienta ms para su

desarrollo acadmico, figura 1.1.

Figura 1.1 Se muestra el plano de trabajo de un software de CAD

5

Con el fin de proporcionar un concepto general de lo que es el diseo, se ha desarrollado un

diagrama de flujo ya que no es una sola etapa sino varias que son las siguientes:

Definicin de las NecesidadesDel Producto

Diseo Conceptual yEvaluacin

Anlisis de Diseo: Modelos Fsicos y Analticos

Produccin de Prototipo:Prueba y Evaluacin

Dibujos de Produccin,Manuales

Especificacin de Materiales: Proceso ySeleccin de Equipo, Revisin de Seguridad

Inspeccin y calidad

6

Que es el diseo? Si usted busca una definicin para el diseo, encontrar una diversidadtan grande como lo son los diseos. Talvez la razn es que el proceso del diseo es una

experiencia humana muy comn. El diccionario de Webster dice que el diseo es "Crear

despus de planear" pero eso deja fuera el hecho esencial de que el disear es el crear algoque no existe an. Ciertamente el Ingeniero en Diseo practica el diseo bajo esadefinicin, pero tambin lo hace un artista, un escultor, un compositor, u otros miembros

creativos de nuestra sociedad.

As , aunque los Ingenieros no son las nicas personas que disean cosas , es cierto que la

prctica profesional de Ingeniera est profundamente relacionada con el diseo;

frecuentemente se dice que el diseo es la esencia de la Ingeniera. El disear es crear algo

nuevo o mejorar diseos en una nueva forma de satisfacer una necesidad en la sociedad

El diseo establece y define soluciones hacia problemas no resueltos anteriormente, o

nuevas soluciones a problemas que ya han sido resueltos de una manera distinta. La

habilidad de disear es un arte y una ciencia a la vez. La ciencia puede aprenderse a travs

de tcnicas y mtodos de ingeniera, el arte de disear se aprende mejor al practicar eldiseo. Es por esta razn que la experiencia en diseo debe envolver alguna experiencia en

proyectos realistas.

El convertirse en un profesional en el diseo es una meta con solucin para el estudiante

en ingeniera, esta meta requiere prctica y conocimiento, el cual, se le pretende proveer en

esta tesis, cabe destacar que esta solucin es solo una pequea parte del conocimiento que

un ingeniero debe adquirir para poder determinar a un menor grado de complejidad yreduccin de tiempo los problemas que debe enfrentar durante el diseo.

El buen diseo tpicamente requiere como pilares fundamentales el anlisis y la sntesis,

normalmente nos acercamos a problemas muy complejos como el diseo separando elproblema dentro de partes manejables.Debido a que necesitamos entender el desempeo de la parte en servicio el ingeniero debe

ser capaz de analizar el comportamiento de la pieza usando las disciplinas correctas de

ciencias y las herramientas computacionales correctas.

7

Esta es llamada anlisis. Usualmente envuelve la simplificacin del mundo real dentro de

modelos. La sntesis envuelve la identificacin de los elementos del diseo, su separacin

dentro de diferentes partes y la combinacin de ellas dentro de un sistema total. Por

ejemplo, talvez no esperaba usar termodinmica y mecnica de fluidos en un curso demecnica de materiales. Los problemas que fueron seleccionados para trabajar durante suscursos fueron elegidos para reforzar los principios. Si usted pudo construir el modelo

apropiado, usualmente pudo haber llegado a la solucin del problema.. Muchos de los datos

y propiedades fueron dadas, y usualmente haba una respuesta correcta al problema. Sin

embargo en el mundo real difcilmente encontrar la solucin correcta a un problema y

siendo as el ingeniero debe acercarse lo mayor posible a lo correcto para as darle una

solucin apropiada al problema, por si no fuera suficientemente difcil , el diseo debe

proceder bajo severas restricciones de tiempo y dinero .Esperando que esta informacin le haya dado una idea del ambiente del diseo y el proceso

del mismo se dar el siguiente paso dentro del concepto del diseo.

Existen cuatro puntos bsicos en la actividad del diseo, a saber:

1) Creatividad: Requiere la creacin de algo que no ha existido antes o que sea elmejoramiento de un proceso o un producto ya creado .

11)Complejidad: Analizar variables y parmetros que pueden afectar el diseo.

111) Decisin: Requiere el elegir la mejor opcin entre muchas soluciones posibles acualquier nivel del diseo, desde conceptos bsicos hasta detalles pequeos de forma y

fgura.

IV) Compromiso: Requiere balancear requerimientos mltiples y a veces conflictivosdebido a que se arriesgan grandes cantidades de dinero al momento de traer un nuevo

diseo al mercado .

8

Ahora bien, el gran impacto de la ingeniera asistida por computadora se ha dado en mayor

parte en el diseo. La habilidad de hacer cambios y usar dibujos de partes de antiguosdiseos en nuevos dibujos. Actualmente el modelado en 3-D se ha convertido en unaherramienta comn debido al incremento de las capacidades y reduccin de costos.

El modelado en slido tridimensional provee una geometra completa y una descripcin

matemtica del producto que se diseo. As pues los modelos pueden ser seccionados para

revelar detalles interiores, o pueden convertirse rpidamente en el convencional dibujo deingeniera en dos dimensiones. Este tipo de modelo en 3-D es muy rico en informacin as

que no solo puede ser utilizado para diseo fsico sino tambin para el anlisis ,

optimizacin del diseo , simulacin y manufactura.

En estos das la computadora extiende las capacidades del ingeniero en diseo en varias

maneras . Primero , en la organizacin del tiempo consumido en las operaciones repetitivas,

lo que libera al diseador para concentrarse en operaciones ms complejas. Segundo, lepermite al diseador analizar con mayor rapidez problemas complejos ms a fondo.Estos dos factores hacen posible realizar menos iteraciones al momento de disear.

Finalmente el sistema de informacin de la computadora puede compartirse ms

rpidamente con otras personas de la misma compaa, como ingenieros en manufactura,

planeadores de proceso, diseadores de herramientas y troqueles. El vnculo entre el CAD y

el CAM es particularmente importante en este proceso.

1.2 MORFOLOGIA DEL DISEOLa morfologa del diseo le brinda la descripcin detallada del proceso de diseo . Existen 6

fases en esta morfologa, las cuales se describen a continuacin:

1) Identificar las necesidades del cliente: Consiste en entender completamente lasespecificaciones y requerimientos del cliente , lo cual significa interactuar con el equipo de

diseo .

11)Definicin del problema: Crear un informe que describa lo que deber ser logrado parasatisfacer las necesidades el cliente. Esto envuelve el anlisis de los productos de

9

competencia y una lista de los requerimientos del producto lo que es especificacin de

diseo en un producto.

111) Reunir informacin: La ingeniera del diseo presenta requerimientos especialessobre las necesidades de adquirir un amplio espectro de informacin, lo cual significa que

se debe adquirir el mayor nmero de informacin para que el producto pueda quedar dentro

de las especificaciones deseadas, que se obtenga la mayor calidad posible y al mismo

tiempo el bajo costo del producto para que al final el cliente este satisfecho por el trabajo yaque como podr ver el punto principal en estas actividades es el que el cliente vuelva .

IV) Conceptualizacin: Esta actividad entra dentro de las ms importantes ya que en estepunto el equipo de diseo y creatividad se renen para crear varios conceptos que pueden

satisfacer potencialmente el problema, adems de que en este punto se presenta toda la

informacin ya reunida para analizar de una manera ms real el concepto final.

V) Refinamiento de especificaciones del diseo en el producto: Las especificaciones deldiseo del producto deben ser revisadas nuevamente antes de que el concepto haya sido

seleccionado ya que en esta etapa el equipo de diseo deber entregar algunos valores

crticos en lo que se refiere al parmetro de diseo adems de lidiar con el problema entre

costo y desempeo, problema que es muy importante ya que baja calidad = menor costo =alto riesgo de falla en el producto.

VI) Revisin del diseo: Antes de comprometer los fondos y moverse a la siguiente fasede diseo, una revisin del diseo debe ser sostenida. La revisin del diseo asegurar que

el diseo es fisicamente realizable y econmicamente beneficioso. Debe dar un vistazo al

itinerario de creacin del producto. Esto es necesario como un dispositivo de estrategia para

minimizar los tiempos de ciclos del producto, recursos humanos, equipo, y capacidad

econmica para sostener el proyecto.

1.3 DISEO DE ESTRUCTURAEs en esta fase donde se toman las decisiones en resistencia, seleccin de material, tamao,

forma y compatibilidad espacial. Ms all de esta fase los cambios en diseo se vuelven

muy caros, esta fase es tambin llamada diseo preliminar y dentro de ella existen tres

puntos bsicos a seguir que son:

10

1) Arquitectura de producto: En esta etapa se deciden los componentes fisicos del diseopara realizar el trabajo requerido as como el material del cual estar compuesto, siendoconsiderado como uno de los ms importantes dentro del diseo y el cual se tomar un

espacio para hacerlo notar

La seleccin de los materiales correctos para el diseo es un paso clave en el proceso ya

que es la decisin crucial que vincula los clculos por computadora y las lneas del dibujode ingeniera y el trabajo de diseo. Los materiales y los procesos de manufactura son losque convierten el material en una herramienta til, el pilar de todo diseo en ingeniera.

La enormidad en la decisin en la seleccin de materiales est dado por el hecho de haber

cerca de 100,000 materiales de ingeniera para elegir. En un nivel ms prctico el ingeniero

en diseo debe tener conocimiento de 50 a 80 tipos de materiales para una situacin dada.

El reconocimiento de la importancia de la seleccin de materiales se ha incrementado en

aos recientes.

La adopcin de la Ingeniera Concurrente (que es un acercamiento sistemtico para integrarel diseo y la manufactura del producto y optimizar todos los elementos envueltos en el

ciclo de vida del producto siendo este el diseo, desarrollo, produccin, distribucin, uso y

reciclado siendo considerado simultneamente) ha acercado a los materiales a una nuevaetapa, y la importancia dada a la manufactura en nuestros das, el diseo de producto ha

reforzado el hecho de que los materiales y la manufactura estn ligados para determinar el

desempeo del producto final.

Ms an, las presiones mundiales como la competenci a han aumentado los niveles de

automatizacin dentro de la manufactura al punto en el que el material comprende el 50 %

o ms del costo por producto

11) Diseo y configuracin de partes y componentes: Es donde a las partes se les agregandispositivos lo que significa que se determina como van a ir situadas en el espacio relativo

entre ellas adems los detalles de materiales y manufactura se dan en este paso.

Como ya hemos visto el diseo y la manufactura de un producto deben estar relacionados y

nunca deben ser vistos como actividades o disciplinas separadas. Cada parte o componente

de un producto debe estar diseado no solo para lograr los requerimientos de diseo y

11

especificaciones sino tambin que pueda manufacturarse con relativa facilidad. Este

acercamiento mejora la productividad y permite al manufacturero el permanecercompetitivo

Los diseadores e ingenieros de producto deben ser capaces de calcular el impacto en las

modificaciones de diseo y la seleccin de procesos de manufacturas, herramientas y

troqueles, ensambles, inspeccin y costo de producto.

Despus de que la parte individual ha sido manufacturada, son ensambladas como

producto. El ensamble es una fase importante en la operacin de manufactura y requiere de

la consideracin de la facilidad , velocidad y costo del mismo . Tambin deben ser

diseados para que el desensamble sea posible con una facilidad relativa y que consuma el

menor tiempo posible , haciendo posible que se separen para mantenimiento o servicio.

Debido a que las operaciones de ensamble pueden contribuir con gran significado al costo

del producto , el desensamble ahora es reconocido como un aspecto importante dentro de la

manufactura. Tpicamente un producto que es fcil de ensamblar tambin es fcil de

desensamblar.

Es importante hacer nfasis en el hecho de que cada etapa del diseo es especialmente

importante y vital ya que esto es un trabajo en conjunto de muchas personas, muchosequipos de ingenieros principalmente y muchas ideas para poder llegar a unir todos los

componentes que forman el dispositivo haciendo notar tambin que todas las piezas ya

tienen ciertas restricc iones de diseo para poder ser a fin con otras piezas y as puedan

trabajar ptimamente bajo situaciones de trabajo constante. Esto se logra por medio desimulaciones por computadora en la que los programas de modelado como el que se

presenta en esta tesis nos brindan una ayuda muy importante al analizar el ensamble y

unin de las diferentes partes que conformarn el dispositivo final

111) Diseo paramtrico de las partes y componentes: El diseo paramtrico inicia con larecopilacin de la informacin en la configuracin de las partes esto apunta a establecer las

dimensiones exactas y tolerancias de cada parte a disear

12

1.4 DISEO DE DETALLEEl logro histrico del diseo de detalle ha sido el producir dibujos que contenganinformacin necesaria para manufacturar un producto. Estos dibujos debern ser tancompletos que no debern dejar lugar para una mala interpretacin . La informacin en undibujo de detalle incluye:

Las vistas principales como son las ortogonales que son superior , frontal y las vistas

laterales.

Vistas auxiliares como secciones , vistas de acercamiento o vistas isomtricas que

aadan un componente visual que clarifique los detalles.

Dimensiones.

Tolerancias

Especificacin de materiales e instrucciones especiales de proceso

Detalles de manufactura.

Algunas veces se aaden hojas de especificacin que reemplazan las notas en un dibujo.Los dibujos de ensamble son parte del diseo de detalle. Estos son de dos tipos: Hojas dediseo los cuales so los modelos slidos en CAD.

Esto nos sirve para visualizar la funcionalidad del producto adems de asegurar que existe

un espacio fsico de todos los componentes, Dibujos de ensamble son creados en el dibujode detalle como herramientas para poder pasar del departamento de diseo al departamento

de produccin.

En esta fase el diseo es dirigido a una etapa en la que la informacin faltante se aade,

como es: forma, dimensiones , tolerancias, propiedades de superficie, materiales , y procesos

de manufactura para cada parte. Los dibujos de ingeniera de detalle, en la actualidad, comoya se ha mencionado son dibujos asistidos por computadora (CAD) son los queintervienen en este proceso siendo parte vital de todo el proceso ya que es donde se muestra

el diseo ya creado como se ve en la figura 1.2.

13

Figura J.2 Ensamble de un motor

Los dibujos de ensamblado y las instrucciones para hacerlo deben ser proporc ionadosigualmente. En el diseo de detalle frecuentemente incluye la construccin y prueba de

varias versiones de reproduccin o prototipos, figura J.3.

Figura J.3 Prototipo de motor V6para OPEL

J4

1.5 REDISEOUna situacin muy comn es el rediseo. Los detaIles del diseo se someten a cambios

muchas veces cundo an el dispositivo se encuentra en la etapa de prototipos, mejoras ypruebas.

Existen dos tipos de categoras en rediseo: arreglos y actualizaciones. Un arreglo es una

modificacin de diseo que es requerida debido al bajo desempeo una vez que el productoha sido introducido al mercado, es cundo el diseo en CAD es muy importante ya que se

pueden hacer las correcciones pertinentes en un tiempo menor al tradicional, ya que si no

existiese el diseo asistido por computadoras se perdera nuevamente demasiado tiempo en

volver a dibujar a mano, lo cual incrementa el tiempo de produccin.Por otro lado, las actualizaciones se planean usualmente como parte del ciclo de vida del

producto despus de que el producto sea introducido al mercado. Una actualizacin puede

aadir la capacidad y mejoramiento del desempeo en el producto o bien mejorar laapariencia para mantenerlo en el mercado.

1.6 TRABAJANDO EN EQUIPO PARA DISEARLa situacin mas frecuente y comn en el diseo de ingeniera es el trabajo en equipo, larazn por la que este tema entra dentro de esta tesis es porque el diseo en CAD est muy

enfocado al trabajo en equipo.Ciertamente, el diseo en ingeniera se complica debido a la variedad de problemas, as que

es necesario fomentar el trabajo en equipo. Una sola persona no posee todos losconocimientos y habilidades necesarias para una solucin exitosa, y una sola persona

trabajando 20 horas al da no puede completar las tareas necesarias para finalizar untrabajo.Un equipo es un grupo de personas con habilidades complementarias asignados a un

propsito en comn. En general existen 2 tipos de equipos: los que se dedican a realizar el

trabajo real como los equipos de diseo, y los equipos que hacen recomendaciones. Ambosson igualmente importantes. Mucha gente trabaja en grupos, pero un grupo de trabajo nonecesariamente es un equipo, y es por eso que muchos grupos no alcanzan este nivel y el

trabajo se complica.

15

El diseo en CAD consiste bsicamente en trabajo en equipo ya que todo el equipo debecomplementar sus ideas y seguir un fin comn ya que todos deben compartir informacin

especfica, as que debern estar de a cuerdo con las especificaciones para poder lograr el

objetivo deseado que es de un conjunto de piezas formar un componente o mecanismo,figura lA.

Figura lA Ensamble de freno de disco

Pero no siempre est claro si la inversin que se realiza al adquirir una aplicacin CAD de

modelado es rentable. Tampoco es trivial seleccionar la aplicacin ms adecuada. Para

elegir bien, se deben analizar aspectos clave que nos puedan ayudar a decidir segn

determinadas necesidades. En esta tesis vamos a justificar los aspectos crticos que nosparecen ms interesantes para evaluar este tipo de aplicaciones. Los aspectos considerados

son, fundamentalmente, los siguientes:

16

Compatibilidad

Amigabilidad de la interaccin acceso a la informacin

Visualizacin

Dominio de los modelos

Entorno de esbozo (intencin de diseo) Asociatividad 2D a 3D

Funciones definidas por el usuario (FDU) Esqueleto del producto (Diseo conceptual)

1.7 ASPECTOS CRITICaS EN LA SELECCIN DE UNA APLICACIN CAD DEMODELADO

La compatibilidad es un aspecto crtico porque, no existen traductores especficos de una

aplicacin a otra, por cuest iones de competencia y mercado . Tampoco existe todava un

traductor con formato neutro estndar perfectamente establecido que asegure el

intercambio ntegro de los datos, aunque cada vez se realizan ms esfuerzos en este sentido.

Desde algunas aplicaciones CAD la informacin relativa a elementos caractersticos

(jeatures) e informacin paramtrica del modelo se conserva hasta cierto punto. Existenactualmente algunos estndares de intercambio entre aplicaciones CAD, entre los cuales

destacan el lOES y STEP (ISO 10303) entre los ms conocidos , siendo ste ltimo el msavanzado , aunque no se ha adoptado hasta el momento debido a que solo se implementan

determinados subconjuntos del protocolo establecido (10 que se conoce como variantes). Elestndar ISO 10303, como principal formato neutro de intercambio en la industria , asegura

soluciones a medio plazo, proporcionando un correcto intercambio de informacin entre

modelos paramtricos previsto para finales de 2003. Actualmente , este estndar

proporciona intercambio "esttico" de la informacin del producto, perdindose toda la

informacin paramtrica, de restricciones y relativa af eatures del modelo.

Con respecto a la amigabilidad de la interaccin con el usuario, no todos los sistemas

presentan las mismas facilidades a la hora de manejar dicho modelo en pantalla. MientrasPro/Engineer o Unigraphics permiten movimientos intuitivos y funcionales

(desplazamientos, zooms y orientaciones dinmicas con simples combinaciones de teclas y

17

botones del ratn) que facilitan las tareas de comprensin y modificacin, otros comoAutoCAD o MicroStation Modeler, impiden el manejo asequible del modelo, provocandoprdidas de tiempo innecesario en idas y venidas repetitivas a mens, ms o menos

accesibles, lo que implica una inversin temporal mayor en la realizacin de ciertas tareas.

Un ejemplo claro es la orientacin dinmica mediante mens, figura 1.5.

(3)

Figura 1.5 a)Micro Station, b)AutoCAD

En el acceso a la informacin. Actualmente, cada vez ms aplicaciones optan por tenertoda la informacin relativa al modelo accesible desde cualquier punto del programa, esto

es, se pueden realizar modificaciones en features accediendo, tanto desde el men (conposterior seleccin de geometra por pantalla), como desde el rbol del modelo (situndosesobre la feature correspondiente), como desde la misma pantalla grfica simplementesitundose sobre la geometra en cuestin y pulsando un botn del ratn. Lo que est

nicamente disponible solo en las ltimas versiones de ciertas aplicaciones ms avanzadas,

figura 1.6.

18

Figura 1.6 Seleccin de herramientas en pantalla grfica (ProlE V.2001)Respecto a la vtsualizacion , solamente las aplicaciones de gama media y alta proporcionan

visualizaciones realistas con algoritmos de ocultacin de lineas y robustos, figura 1.7.

(a) lh)

N/~~_5J_(e) (e )

Figura 1.7 Visualizacin de un modelo ajsombreado. b) con lneas ocultas e) sin lneas ocultas yd)con tcnicas de renderizado (prolE v.2001)

En el dominio de los modelos, donde son puntos clave el nmero de primitivas que

incorpora la aplicacin y la flexibilidad para generar geometras complejas. Resultaevidente que una aplicacin CAD de altas prestaciones representar ms modelos y ser

19

capaz de crear geometras variadas y complejas; que no es posible generar con aplicaciones simples, y que no son robustas en aplicaciones de prestaciones inferiores.

Sin duda, tambin es interesante el entorno de esbozo o sketching que presentan este tipo de

aplicaciones. Puesto que muchos usuarios tenemos una educacin previa en aplicaciones de

delineacin, el salto a las de modelado es an ms dificil. Todo lo que hacemos en una

aplicacin de delineacin (delinear capturando puntos clave, utilizando coordenadas relativas, etc.), pensamos poder hacerlo, obviamente, cuando modelemos. Para generar la geometra, previamente se han de esbozar las secciones y trayectorias en

el espacio que nos permitirn la creacin del modelo. Esta tarea de "esbozar" o "delinear"

secciones o perfiles puede representar muchas veces un duro trabajo. Algunas aplicaciones permiten crear estos esbozos bidimensionales con cierta facilidad,

como por ejemplo MicroStation Modeler, que utiliza la herramienta Accudraw (o dibujo con precisin) y sus modos de snap (o captura de puntos clave de referencia a entidades) para obtener de una manera rpida y simple una seccin (aparte de apoyarse en otras herramientas para la aplicacin de restricciones geomtricas que definan la intencin de

diseo, por el contrario, pueden dificultar la tarea de creacin de secciones como es el caso

de Catia, que se hacen menos amigables a la hora, tanto de crear como de establecer

restricciones en las secciones.

La asociatividad 3D a 2D es tambin un aspecto crtico importante, ya que permite

modificaciones en los dos sentidos, esto es, del modelo al plano de ingeniera y del plano al

modelo tridimensional. Normalmente, la totalidad de las aplicaciones simples y muchas de

gama media aseguran, nicamente, el sentido de 3D a 2D, pero no al contrario. Las

aplicaciones ms completas, s que aseguran la asociatividad plena. Otro aspecto a

considerar es la posibilidad de incorporar informacin crtica del producto en la fase de

diseo conceptual, que es la fase ms temprana del diseo

La mayora de aplicaciones CAD de modelado no proporcionan herramientas de captacin

de ideas y aspectos crticos del proyecto. Sin embargo, la reunin e interpretacin de este

tipo de informacin es muy til , ya que agrupa los criterios bsicos, y sus relaciones

funcionales mutuas, que gobernarn la estructura principal del proyecto. nicamente, algunas aplicaciones de altas prestaciones incorporan este tipo de ayudas en forma de

20

"esqueleto" (skeleton de Pro/Engineer) o "estructura de control" (Control Structure deUnigraphics) del producto.Ambas estructuras tienen almacenados los parmetros crticos del proyecto y la intencin

de diseo del ingeniero, de modo que las modificaciones que afectan a estos parmetros

crticos, repercuten automticamente en el resto del diseo, facilitando y flexibilizando las

modificaciones y posibles rediseos futuros, e incluso permitiendo el control de diferentes

productos compartiendo dicha estructura.

1.7.1 Comparacin entre diferentes aplicaciones CAD de modeladoPara el presente trabajo se han comparado dos de las aplicaciones "de grandesprestaciones" que dominan el mercado actual (Pro /Engineer y UniGraphics), con otra que ,aunque minoritaria, apunta tendencias que creemos que pueden originar cambios en el

mercado a corto o medio plazo.

Tabla 1: Valoracin de aspectos crticos de diferentes aplicaciones CAD de modelado

Pro/EnITirwcr UniGmohics Exol1'ss2001 AutoCAD MicroStationComoatibllidad u* u* ** ** **Amigllbilidadde lallterarcin (GUll,

.** ** ** * *accesoalaillfonllaeinVisualizacin *n *** ** * Dominiode los u *** u *- HmodelosEnlomode esbozo

*u** ** * **(nlencinde diseo)

Asoeialividad20f~3D - - -luncicnes definidas

i flor elusuarioIFOLTl . - -Gestin de datos del i i ierodacro (PDM) . . .Esqueleto dcl produclo u ***(diselioconceptual) - - -

21

El segundo grupo de aplicaciones que hemos comparado es el de grandes paquetes de

delineacin asistida que han evolucionado hasta ofrecer mdulos 3D competitivos.

En concreto, hemos considerado la versin J de MicroStation, por ser representativa de las

aplicaciones relacionales de bajo coste, y la versin 2000 de AutoCAD.Las caractersticas descritas arriba han sido valoradas para las cinco aplicaciones

estudiadas. Una primera clasificacin se puede obtener comprobando si una aplicacin

permite o no permite realizar una determinada tarea. Se ha recurrido a clasificar de una (*)a tres estrellas (***) cuando el grado de cumplimiento es manifiestamente diferente.

1.7.2 Comparacin de precios y compatibili dad en softwar e

SOFTWARE PRECIO COMPA TIBILIDADAutoDESK Inventor $3693 Windows98, MiIlenium , XP

512MB de RAM

Pentium I1I,

Tarjeta Grafica VGA(256 colores)

Pro/Engineer $4995 Windows 98,Millen ium, XP512MB de RAM

Pentium I1I, Pentium IV

Tarjeta grfica VGA(256 colores)

CATIA $5293 Windows ,Mi llenium, XP, NT512Mb de RAM

Pentium I1I, Pentium IV

Tarjeta VGA(256 a 64000 coloresrecomen dado)

Unigraphics $5328 Windows XP, NT512 MM de RAM

Pentium IV 2.26 Ghz .

Tarjeta Grfica VGA (64000colores)

22

CAPITULO 2CARACTERISTICAS BASICAS DE UNIGRAPHICS VERSION 18.0

2.1 EL PLANO DE TRABAJO

El rea de trabajo es aquella en donde se pueden desarrollar los dibujos que se deseanrealizar, tal vez usted ya est familiarizado con algn tipo de software de CAD . El nombre

plano de trabajo sugiere que usted puede mover herramientas de software dentro la pantallay ahorrarse tiempo al momento de crear una pieza, como ya se ha comentado con

anterioridad el CAD es una herramienta bsica para la ingeniera y Unigraphics es una de

las mejores opciones ya que nos brinda todas las her ramientas necesarias para poder crearaquello que deseemos.

Figura 2.1 Barra de herramientas principal

Dentro de nuestro plano de trabajo podr encontrar la barra de herramientas principal ,figura 2.1 en la que se encuentran todas las opciones del software, en ella puede ver que se

tienen 14 opciones que son: archivo, editar, insertar, formato , herramientas, ensambles,

WCS, informacin, anlisis, preferencias, aplicacin, ventana, ayuda.

FILEEn este icono se presentan las opciones bsicas para crear,

(Archivo) abrir cerrar, salvar, imprimir, incluso importar o exporta rimgenes de sus archivos.

En este icono se presentan las herramientas como cortar,EDlT

copiar, pegar, eliminar, las cuales son necesarias cuando se(Editar)est desarrollando un modelo.

En este men se encuentran todas la herram ientas necesariasINSERT para crear sus dibujos, como extruir, substraer, crear cubos,(Insertar) cilindros por decir algunas opciones.

23

FORMAT En este men se presentan opciones de layers (capas de(Formato) dibujo) y atributos del dibujo

TOOLSEn esta opcin se encuentran las opciones para el navegador

(Herramientas) del modelo que se explicar ms adelante, el navegador deensamble, asistente de ensambles por mencionar algunos.

ASSEMBLlES Este tipo de men se enfoca directamente al ensamble de(Ensambles) piezas y todo lo relacionado con esta opcin.WCS Esta opcin no ayuda a mover, rotar, insertar nuevo origen,(Sistema Coordenado orientar y varias opciones ms para trabajar con el WCS.de Trabajo)

Esta opcin como su nombre lo dice nos brinda laINFORMATION

informacin acerca de algn punto, objetos, superficies,(Informacin)ensambles que se encuentren en el plano de trabajo.Este tipo de men es muy importante ya que nos da un

ANALYSISanlisis de distancias ngulos, curvaturas, desviaciones por(Anlisis)mencionar algunos.

PREFERENCES En este men se presentan las diferentes opciones para las(Preferencias) preferencias de objeto, desempeo en visualizacin

APPLlCATIONAplicacin es una de las partes importantes de Unigraphics

(Aplicacin) ya que es donde encontrar opciones para modelado, estudiode forma, manufacturado y muchas cosas ms

WINDOWCuando debe tener varias ventanas abiertas para insertar un

(Ventana) ensamble u otro tipo de accin esta opcin le permite cambiarde dibujo inmediatamenteTenemos que en esta parte de ayuda usted puede buscar

HELPcualquier tipo de informacin de la cual usted necesite(Ayuda)ampliar su conocimiento o obtener informacin en lnea

24

!~i

'1iI

J

2.2 MODEL NAVIGATOR (Navegador del modelo)El navegador del modelo es una parte primordial cuando se est construyendo un modelo

de una pieza ya que es en esta parte donde se encuentra toda la informacin de las

instrucciones que usted est realizando para construir dicho modelo, figura 2.2.

Model Navigator gFeo!lture Name13 AGK00003

!3- ;r~EXTRUDED(O)'... iiHft TRIM_BODV(l)

;r [Jf, TRIM_BODV(2)' .. ;r9BLEND(3)

;r9 BLEND(3 ).. !iiHJilTRIM_BODV(4)

'..., ;rm TRIM_BODV(9)!3-' ;r,,;9 CABLE(5)! ' .. ;r~ SUBTRACT(6)

B ' ;r '!? CABLE(7)i. . ;r~ SUBTRACT(6)

l , ;r~ EXTRUDED( lO), 2 ;rmTRIM_BODV(II )

i ',.. ;r~SUBTRACT(l4)El- ;rm TRIM_BODV( I 2)

., ;r~ SUBTRACT(l4) I1l-;r mTRIM_BODV(l3)

, ... ;r~SU6TRACT(14) i .. ;r~ SUBTRACT(l4 ) 1

1,

3., ;r~EXTRUDED(15); :~$[:fi:: ',1..1.1E,} ' ;rmTRIM_BODV(18) .

, .. ;r~ SUBTRACT(19) ~II;r~ SUBTRACT(l9) H

13 ' ;r,,;9 CABLE(20) 11 .., ;r~ SUBTRACT(21) "!,,

B" ;r,,;9 CABLE(22)t., ;r~ SUBTRACT(24) '::;~~~l ~

Figura 2.2 Cuadro de dialogo del navegador del modelo

Como puede apreciar en la figura 2.2 el navegador del modelo le muestra una lista de las

instrucciones las cuales estn enumeradas tal y como usted fue construyendo su modelo y el

pequeo recuadro con paloma significa que la instruccin se realiz correctamente adems

de que si usted elimina la paloma la instruccin se anula del modelo sin embargo usted

puede volver a insertarla dentro del modelo palomeando nuevamente la instruccin.

25

Deber tener cuidado al eliminar instrucciones ya que una instruccin depender de otra y

provocar un error de secuencia en el modelo, esto podr revertirse simplemente

invirtiendo la seleccin, por ejemplo si usted constru ye un bloque y lo une con otra parteuna depender de la otra, as si usted elimina el bloque se provocar un error de secuencia

ya que la unin de dos slidos no existir debido a que uno de ellos no existe.

En ocasiones usted deja los acabados del modelo como los blends o uniones de objetos alltimo ya que esto puede interferir en el desarrollo del modelo as que si desea que el orden

de las instrucciones lleve una secuencia correcta es muy sencillo corregir estas secuencias,

solo deber seleccionar la instruccin y arrastrarla al punto donde pertenece la secuencia de

la instruccin , esto se hace con el fin de entregar un trabajo limpio y ordenado ya que en elmbito de estudio y trabajo cada pieza que se realiza ser sometida a crticas y correccionesy deber presentarse lo mejor posible para evitar prdida de tiempo y evitar conflictos detrabajo. Como ya se dijo anteriormente el navegador del modelo alberga cada una de lasinstrucciones que usted realiza durante la creacin de su modelo as que cada instruccin

albergar de igual manera los parmetros como son distancias, tolerancias, as por ejemplosi se requiere editar una distancia de un slido simplemente deber seleccionar la

instruccin con el botn derecho del ratn y seleccionar editar parmetros y le ser

mostrados los parmetros iniciales de su instruccin los cuales podr editar o corregir segn

le convenga. Por ejemplo, se tiene que en la figura 2.3 el dimetro del barreno superior noes el especificado por el cliente y deber modificarse antes de que la produccin de inicio.

Edil Parlfl1eters

~meter lam

Figura 2.3 Edicin de parmetros de una instruccin

26

Una vez que se seleccion la instruccin correcta deber seleccionar (edit parameters)editar parmetros como puede ver en la figura 2.3 el cuadro de dilogo muestra los

parmetros de la instruccin, en este caso el error est en que el dimetro del circulo deba

ser de 0.25 mm as que simplemente se asigna el valor requerido en el cuadro de dilogo, se

acepta la instruccin y el problema quedar corregido automticamente, figura 2.4.

Figura 2.4 Se muestra la correccin de dimetros confin ilustrativo

Como se puede ver el navegador del modelo es una parte vital e importante del dibujo yaque nos permite reconocer cada una de las instrucciones, editarlas si es necesario, cambiar

colores si lo desea o borrar algo si es necesario.

Tenga en cuenta que el navegador del modelo es otra manera de cortar caminos para

algunas instrucciones, mostrar informacin necesaria en caso de que se tenga alguna duda.

Como se puede apreciar en la figura 2.4, cuando se edita un parmetro la instruccin misma

le permite visualizar el lugar que se est editando, esto se hace con el fin de que usted

pueda visualizar los cambios pertinentes dentro del plano de trabajo as como en el cuadrode dilogo .

El navegador del modelo deber se insertado en la pantalla desde (view-model navigator) ,en caso de que no aparezca por default en el plano de trabajo , as podr insertarlo cuandousted lo requiera o bien extraerlo para tener una visin ms amplia del plano de trabajo .

27

-

-2.3 ASSEMBLY NAVIGATOR (Navegador de ensamble)El navegador de ensamble es otra de las opciones bsicas para poder realizar un buen

dibujo, figura 2.5, en este navegador se presentan todas las piezas que estn siendo unidasdurante el ensamble.

El orden que deber llevar tendr que ser en la siguiente secuencia:

Deber abrir un nuevo archivo y nombrarlo como lo prefiera o como pieza final.

Cada ensamble puede tener sub-ensambles, es decir partes que ya han sido unidas

previamente para facilitar el ensamblado, lo cual se mostrar en el navegador de

modelo, esto no afectar en lo absoluto, ya que cada sub-ensamble guarda las

especificaciones y preferencias de cada pieza .

0im4J,]n.'='.8@$!'!t.@44t4:4'iiJ~tfiM'ap ;M!IIEEJg~ File Edit View I nsert Format 100ls Assemblies WCS Information Ana lysisPreferences Application Window Help _ 1St x:

En t ire PartEnt ire PartEnt ire PartEnt ire PartIInnEnt ire Part

SUBASMOIUG6UG7SUBASM02lBUG9

e1,,) Ei1l' l%> SUBASM03

:~) Ei1l' l%> SUBASMOIEi1l'J UG6Ei1l'J UG7

;- Ei1l' l%> sub.asimjo2.j3iii1Iilimim Ei1l' J pmM. Ei1l'J UG9

Figura 2.5 Se muestra un ensamble de una lupa y el navegador del ensamb le

28

2.4 TOOLBARS (Barras de herramientas)Las barras de herramientas son una parte muy importante dentro del modelado en CAD ya

que nos facilita el estar buscando la instruccin por otros medios, solo debe buscar la

instruccin y ejecutarla, esto ser explicado ms a fondo en el captulo 3.Las barras de herramientas pueden ser insertadas dando un click en la parte superior donde

se encuentra la barra de herramientas principal , figura 2.6.

-

ViewVisualizationSelectionob ect DisplayLayerWCSAnalysisAnalyze ShapeVisualizeShapeKnowledge FusionSmartModelsApplicationCurveEditCurveModel Navigator

" . AGK00003 A Ilif~ EXTRUDED(O: ..Ilif []ITTRIM_BODV(Ilif mTRIM_BODV(;!!ifr.:.~ BLEND(3)

.!!ifCt TRrr~_BODV('!!if,p CABLE(5)Ilif j> SUBTRACT(6:Ilif Ilif~EXTRUDED(I!Ilif m TRIM_BODV(

Figura 2.6 Se muestra cuadro de dilogo para barras de herramientas

Como puede ver en la figura 2.6 aparece el cuadro de dilogo en el que se le presentan

todas las barras de herramientas de las que puede hacer uso, depender de usted el nmero

de barras de herramientas que desee colocar en el plano de trabajo para su comodidad, asmismo podr colocarlas o eliminarlas cuando lo desee, en este caso se desea tener el menor

nmero de barras de herramientas para tener una visin ms amplia del plano de trabajo .

29

2.5 GRAPHIC WINDOW MENU (Men de ventana grfico)El men mostrado en la figura 2.7 aparece cuando usted da c1ick al botn derecho del ratn

mientras el cursor se encuentra en la pantalla grfica, esto es la parte del software donde

usted est creando su modelo.

Refresh F5Fit etrl+FZoom F6ZoomIn/OutRotate F7Pan

Update DisplayRestore

Displa\' ModeHiddenEdges

Orient ViewReplace View

Lindo

Figura 2.7 Cuadro de dilogo de ventana grfica

Las funciones de este men incluyen las siguientes opciones:

REFRESH Esta opcin le permite actualizar la vista del objeto, modelo o parte(refrescar) en la que est trabajando.

Esta opcin se utiliza cuando se encuentra en un acercamientoFIT

(Ajustar) pa ra poder ajustar la vista del modelo a una vista del modelocompleto.

ZOOM El zoom se utiliza para poder hacer un acercamiento al punto(Acercamiento) exacto que usted desea haciendo una ventana con el botn

izqu ierdo del ratn.

ZOOM IN/OUT Esta opcin le permite alejar o acercar sin ventanas la vista del

30

-

(acercar/alejar) modelo o parte en la que est trabajando, esto se hace pulsando elbotn izquierdo del ratn y arrastrando hacia arriba o abajo hastallegar al punto de visualizacin de su preferencia.

ROTATE Esta opcin le permite hacer una rotacin de la parte que usted(Rotar) esta observando y poder trabajar en diferentes puntos.PAN Esta opcin le permite arrastrar la parte dentro de la pantalla de(Paneo) dibujo al punto de su eleccin.UPDATE

DISPLAY Esta opcin se requiere cuando por algn motivo el modelo no se(Regenerar regenera en su totalidadpantalla)RESTORE Esta opcin es til cuando usted termina de trabajar en el(Restaurar) acercamiento o viceversa y desea regresar a la vista anterior.DISPLAY Esta opcin se refiere a como desea que le sea mostrado el modelo,MODE esto es en modo esqueleto, shaded, parcialmente shaded, an lisis de(Modo de cara y estudio, esto con el fin de mostrar el modelo en slido o conpantalla) algn tipo de material.HIDDEN

EDGES Esta opcin le permite escoger entre tener las lneas de perfil(Perfiles oculto como visibles, invisibles, de diferente color o punteadas.escondidos)ORIENT VIEW Esta opcin es bsica ya que contiene la vista isomtrica,(Vista de trimtrica, superior, inferior, frontal, trasera, derecha e izquierda,orientacin) esto para poder ubicarnos en cualquier punto del modelo cuando

esto se requiera.

REPLACE

VIEWEsta opcin carga las vistas y las almacena en esta opcin para que

al momento de seleccionar alguna de ellas no pierda tiempo en(reposicionarverlas.

vista)UNDO Esta opcin es usada si usted ha cometido algn tipo de error y

31

-

(deshacer) desea deshacerlo con el fin de empezar de nuevo desde la ltimainstruccin que realiz.

-

2.6 LAYERS (Capas de dibujo)Al momento de construir un modelo usted deber hacer uso de las layers o capas que para

poder definirl as podemos decir que son como hojas de transparencias que en conjuntoforman el modelo que hemos creado adems de cada una de ellas almacena alguna

propiedad del dibujo por ejemplo: en una capa se encuentran la lneas de perfiles, en otracapa se encuentran los planos cortantes, en otra se encuentran los puntos que insertamos

para poder crear un slido y finalmente en las dems capas se encuentran nuestros modelos.

Estas capas funcionan como filtros, as que si usted desea trabajar en una capa simplementepuede desaparecer las otras capas para poder trabajar limpiamente en la capa que usteddesee, estas capas pueden ser visibles, invisibles, seleccionables as como filtrar unas con

otras; es decir, que una pertenezca a la otra cuando ya ha finalizado el diseo del modelo.

En la figura 2.8 se muestran todas las lneas de perfil, planos, puntos de referencia , lneas

independientes y el dibujo en conjunto.

Figura 2.8 Se muestran todas las capas de biela

32

Como ya se ha dicho cualquier aplicacin que haya realizado al momento de crear el

modelo o dibujo quedarn almacenadas as como todas estas referencias del dibujo as quepara poder visualizar el modelo de una manera limpia deber mover todas estas

aplicaciones a capas diferentes en donde quedarn almacenadas por si en algn momento

desea editarlas o verlas nuevamente, todo esto se puede realizar desde la barra de

herramienta (iayer).En la figura 2.9 se muestra como es que un dibujo debe ser presentado moviendo todosestos perfiles de dibujo a capas diferentes dentro del mismo dibujo.

Figura 2.9 Se muestra el dibujo en conjunto como nica capa visible

2.7 INSERTANDO FORMATO DE VARIAS VISTAS

Existen varios formatos de vistas para poder trabajar dentro de Unigraphics V18.0, figura2.10, esto es una sola vista en donde usted trabaja en la vista que usted seleccione dentrodel men de ventana grfico, existe las vistas de lado a lado, la cual divide la pantalla en

dos para presentarle dos vistas diferentes de su modelo, esto es verticalmente, existe la

opcin de realizarlo horizontalmente, cuatro vistas normales y 6 vistas las cuales incluyen

isomtrico y trimtrico.

Esto es de gran utilidad ya que mientras se encuentra trabajando en una de las vistas puedevisualizarlo en las dems sin la necesidad de cambiar a otra modalidad de vista.

33

Open ll'lyoutL1 - singleviewL2 - sideby sideL3 - upper andlowerL4 - four viewsL6 - six views

Figura 2.10 Se muestra el cuadro de dilogo de los diferentes formatos de vistas

Como puede ver en la figura 2.10 se muestran las 6 vistas que el formato puede mostrar en

la que se presentan la vista trimtrica que se muestra en un modo de anlisis de cara, la

vista superior, la vista isomtrica que se muestra en modo shaded, la vista lateral izquierda,

la vista frontal , y la vista derecha, esto es solo con el fin de que usted trabaje en una solavista y poder visualizar el desarrollo del modelo paso por paso en todas las vistas .

Figura 2.11 Formato de 6 vistas

34

-

CAPITULO 3COMANDOS BASICOS DE UNIGRAPHICS

Para poder desarro llar un diseo en unigraphics es necesario tener la habilidad de controlar

los diferentes comandos que este ofrece como son las formas geomtricas bsicas , saber

utilizar los planos que son una parte importante en el diseo y saber utilizar atajos parafacilitar y reducir a la vez el tiempo que invertimos para disear una pieza como son el

crear un hole sin la necesidad de insertar un cilindro y sustraerlo al slido deseado.

El diseo en Unigraphics es en realidad muy interesante ya que nos brinda una infinidad de

mtodos por cada opcin para enfrentar cualquier tipo de problema que se presenta al

momento de disear una pieza as que solo resta decir que la prctica y la perseverancia

ser lo que lo convierta a usted en un buen diseador en Unigraphics.

3.1 CURVAS BASICAS

Cundo el icono de curvas bsicas es seleccionado el cuadro de dilogo de la figura 3.1

aparecer adems de una barra de dilogo que aparece en la parte inferior de la pantalla de

dibujo, los cuales nos dan todas las opciones para crear cualquier tipo de lnea bsica.

ve ze

[P.aranel at Distanc.... e From-- ]r: Original ro- .New_.---~~-_.._---_...._-

AngleIncrement IM .H.I.I.l!

o K A~-PrJ 1 Cancel I1--'--'---- - - --- -- - - - - - -- -

Figura 3.1 Se muestra el cuadro de dilogo de las curvas bsicas

35

En la barra de dilogo, figura 3.2, tiene la opcin de insertar tamaos, ngulos , distancias

paralelas, distancias iniciales y finales de lneas y arcos .

Para insertar el valor en los campos de la barra de dilogo, deber resaltar la casilla en la

que desea insertar los datos y presionar para saltar a la siguiente casilla y crear la

geometra.

Los valores de la barra de dilogo cambiarn mientras el cursor se encuentre en

movimiento dentro de la ventana de trabajo (an despus de que usted a insertado losvalores) as que deber situar el cursor fuera de la ventana de trabajo, esto es con lafinalidad de mostrarle en que punto se encuentra situado cundo inserta una lnea

cualquiera, notar que al mover el cursor durante esta instruccin los valores de las casillas

variarn y si dirige el cursor fuera de ella se fijarn y as podra insertar los valoresdeseados.

Como puede ver en la figura 3.2 y 3.3 las primeras 3 casillas son para insertar las

coordenadas de (x,y,z), mientras que para curvas bsica s se encuentra la casilla dedistancia, ngulo, y offset (que es una opcin que le permite colocar una lnea paralela, conlas mismas propiedades a la que esta creando), y en la barra de arcos se encuentran lasopciones para radio o dimetro del arco ..

Figura 3.2 Se muestra la barra de dilogo para crear las curvas bsicas

Figura 3.3 Se muestra la barra de dilogo para la creacin de arcos

Dentro del cuadro de dilogo de la figura 3.1 encontramos otra opcin que es point method

(mtodo de punto) en cual define el tipo de punto usado para crear la curva .

Figura 3.4 Se muestra barra de dilogo para el tipo de punto usado para creacin de curva

36

-

Las opciones que incluye son punto de inferencia (donde le permite seleccionar ya seapunto inicial, medio, o final) como opcin de default , punto de cursor, punto existente ,punto final, punto intermedio, interseccin entre lneas, (Arco/elipse o centro de esfera),cuadrante, cara y finalmente punto de construccin.

Tambin existe la opcin parallel to (paralela a), figura 3.5, en la que tiene la opcin dedecidir si la curva que va a crear ser paralela al eje XC, YC o ZC siendo "C" (Actual) quees donde se encuentra el eje coordenado en ese momento .

Figura 3.5 Se muestra la opcin paralelo a del cuadro principal de dilogo para crear curvas

3.2 METODOS PARA CREAR LINEAS

Existen varios mtodos en los que se puede especificar una lnea:

LENGHT En esta opcin puede insertar la distancia en el campo de la

(distancia) barra de dilogo

SCREEN POSITION Una posicin en la pantalla es un punto en la ventana de

(posicin en la trabajo que se encuentra en el plano XY de la vista en que sepantalla) encuentra en ese momentoINTERSECTION Deber seleccionar la curva por la que la lnea deberCURVE intersectar. Deber estar seguro que no existe ningn punto

(Curva de de control en la curva cuando la posicin sea seleccionada.interseccin)CONTROL POINT Coloque el cursor sobre el punto de control de la curva. EstaOFCURVE posicin limita la lnea para ser seleccionada al inicio, punto(curvas de punto de medio o final.control)

37

3.2.1 Crear una lnea a travs de dos puntos (usando la barra de dilogo)* Seleccione el icono de curva bsica.

* Seleccione el icono de lnea.

* Escriba en el recuadro XC el valor de la ubicacin del inicio de la linea.

* Escriba en el recuadro YC el valor de la ubicacin del inicio de la linea.

* Escriba en el recuadro ZC el valor de la ubicacin del inicio de la linea.

* Escriba en el recuadro XC el valor de la ubicacin del tinal de la linea

* Escriba en el recuadro YC el valor de la ubicacin del final de la linea.

* Escriba en el recuadro ZC el valor de la ubicacin del final de la linea.

La linea se crear, recordando que La "C" en las coordenadas es current "actual".

3.2.2 Crear una lnea a travs de dos puntos (en la ventana de trabajo)* Seleccione el icono de curva bsica .

* Seleccione el icono de linea.

* Seleccione el mtodo de punto.

* Deber tener 2 puntos ya definidos en la ventana de trabajo para que el cursor los localicecon facilidad as que solo deber colocar el cursor cerca del punto y elegirlo, de igual

manera el segundo punto.

La linea se crear, recordando que los puntos debern estar situados en la ubicacin

deseada y ser exacta .

3.2.3 Crear una lnea a travs de un punto con longitud y ngulo* Seleccione el icono de curvas bsicas .

* Seleccione el icono de linea.

* Seleccione el punto donde iniciar la linea en la ventana de trabajo* Escriba en la barra de dilogo la longitud exacta de la linea y presione para poderrecorrerse al siguiente recuadro .

* En el campo de ngulo escriba el ngulo al que se crear la linea, presione

3.2.4 Crear una lnea paralela a la misma (y una distancia determinada deella) .* Seleccione el icono de curva bsica.

* Apage la lnea continua (String) .* Seleccione el icono de lnea.

* Seleccione la lnea en la que desea crear el offset.

* Escriba en la barra de dilogo la distancia del offset (La lnea paralela ser creada paralelaa ella) .* Presione .

3.2.5 Crear una lnea a travs de un punto y paralela a una lnea.

* Seleccione el icono de curva bsica.

* Seleccione el icono de lnea.

* Seleccione la ubicacin del inicio de la lnea.

* Seleccione una lnea cualquiera (sin seleccionar algn punto de control).* Mueva el cursor en la ventana de trabajo hasta que la lnea de status que se encuentra enla parte inferior izquierda le indique "parallel" ,

* Presione el botn derecho del ratn .

* Determine la ubicacin del fin de la lnea y esta se crear.

3.3 METOOOS PARA CREAR ARCOS

El primer define el punto de inicio del arco, el segundo punto define el punto final del arco,

y el tercer punto define el radio del arco . Existen 3 mtodos bsicos para crear arcos y son

los siguientes:

3.3.1 Crear un arco a travs de 3 puntos


* Seleccione el icono de arcos.

* Defina el punto inicial del arco. Elija un punto en la pantalla o ingrese un valor en lascasillas XC, YC o ZC en la barra de dilogo.

39

* Defina el punto final del arco. Elija un punto en la pantalla o ingrese un valor en lascasillas XC, YC o ZC en la barra de dilogo.

* Seleccione el punto donde el arco ser creado. Esto determinar el radio. Seleccione un

punto en la pantalla o ingrese un valor en las casillas XC, YC oZC en la barra de dilogo.

3.3.2 Crear un arco especificando dos puntos finales y el radio





* Seleccione un punto para crear el arco. Cundo el arco se ha creado , presione

para seleccionar el campo de radio o dimetro, y a continuacin presione ENTER para

actualizar los valores del arco.

3.3.3 Crear un arco especificando dos puntos y tangente a una curva* Seleccione el icono de curva bsica.




* Elija una curva tratando de no seleccionar un punto de control. Esto crear una curvaque sea tangente a la ltima curva.

3.3.4 Centro, inicio y final.La primera seleccin define el punto central del arco, la segunda seleccin define el punto

inicial del arco. Existen tres mtodos distintos y son los siguientes:

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3.3.5 Crear un arco a travs de tres puntos.* Seleccione el icono de curva bsica.


* Defina el punto central del arco. Elija un punto en la pantalla o ingrese un valor en lascasillas XC, YC o ZC en la barra de dilogo.



3.3.6 Crear un arco especificando el punto central, radio y ngulos.* Seleccione el icono de curva bsica.



* Escriba el valor del radio o dimetro en la barra de dilogo y presione . Escriba el

valor de el ngulo inicial y final en los campos respectivos y presione ENTER.

3.3.7 Crear un arco especificando un punto central, curva ta ngente y puntofinal




* Elija una curva, tratando de no seleccionar un punto de control. Este determinar el radiodel arco y har el arco tangente a la curva.


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3.4 METODOS PARA CREAR CIRCULOS

3.4.1 Crear un crculo especificando el centro y un punto en el crculo* Seleccione el icono de curva bsica .

* Seleccione el icono de crculos .

* Defina el punto central del arco. Elija un punto en la pantalla o ingrese un valor en lascasillas XC, YC o ZC en la barra de dilogo .

* Seleccione un punto en donde el crculo ser creado. Seleccione un punto en el plano de

trabajo o escriba los valores en las casillas XC, YC y ZC en la barra de dilogo, lo cualdeterminar el radio del crculo.

3.4.2 Crear un crculo especificando el centro y una curva tangente.* Seleccione el icono de curva bsica .

* Seleccione el icono de crculos.

* Defina el punto central del arco. Elija un punto en la pantalla o ingrese un valor en lascasillas XC, YC o ZC en la barra de dilogo .

*Elija una curva, tenga cuidado de no seleccionar un punto de control en la curva , estodeterminar el radio del crculo y har el arco tangente a la curva.

3.4.3 Crear un crculo especificando el centro y el radio o dimetro.* Seleccione el icono de curva bsica.

* Seleccione el icono de crculos.


*Escriba el valor del radio o dimetro en campo correspondiente en la barra de dilogo y

presione RETURN .

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3.5 SKETCHES (bosquejos)Cuando un modelo parte de una idea es necesario iniciar con un bosquejo o sketch en elcual se crean las lneas bases de referencia del modelo para poder as iniciar con la

extrusin.

Al seleccionar sketch el cuadro de dilogo de la figura 3.6 aparecer, y en el, todo lo

relacionado con la creacin de un bosquejo aparecer, pueden ser curvas bsicas , puntos,rectngulos, fillets , elipses, splines (tiras) , conos e incluso la edicin de curvas aunque anno estn activas ya que debe crear primero el plano de sketch.

Las curvas por bosquejos son geometras usadas para extrusiones. Si un bosquejo esactivado , las curvas debern ser creada s con herramientas de curvas por bosquejo , figura3.6, las opciones de creacin de curvas por bosquejo estn disponibles mientras el sketchest activo y est ubicado en la parte superior del cuadro de dilogo principal del sketch .

[

Curve construction~

Figura 3.8 Se muestra cuadro de dilogo para crear, nombrar y ubicar sketch.

Una vez que proporcion estos datos el plano de sketch aparecer junto con todas lasopciones anteriormente mencionadas para poder crear el bosquejo deseado .

Figura 3.9 Se muestra el plano del sketch

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CAPITULO 4

DESARROLLO DE MODELOS 3-D

4.1 CONTRUYENDO BLOQUESLos bloques pueden crearse usando tres mtodos distintos. No importa que mtodo se

utilice , ya que en los parmetros asociados con el, siempre se emplearn tres longitudes de

dicho bloque como se describe a continuacin. Los mtodos son los siguientes:

4.1.1 ORIGIN, EDGE LENGTH (origen, longitudes de esquinas)Con este mtodo usted puede especifi car el punto exacto en el que se quiere situar el

bloque, seleccionando previamente existing point (el punto existente), se debenproporcionar las dimensiones deseadas del bloque como se muestra en la figura 3.1.

Figura 4.1 Dimensiones de un cubo

4.1.2 HEIGHT, TWO POINTS (altura, dos puntos)Para crear este bloque es necesario especificar dos puntos en el plano de trabajo como semuestra en la figura 4.2 , esto tiene la finalidad de proporcionar la longitud mxim a del

cuadro por medio de los dos puntos diagonales, y finalmente la altura

Figura 4.2 Puntos de ref erencia

45

Como siguiente paso se crea el cuadro con las dimensiones ya dadas con anterioridad, y

finalmente se crea el cubo dando las dimensiones deseadas, figuras 4.3a y 4.3b .

Figura 4.3 a) Perfil de cubo

.--'--,-1.... '~')(c "'':::

b) Cubo

4.1.3 TWO DIAGONAL POINTS (dos puntos diagonales)Este ltimo mtodo le permite crear un bloque especificando dos puntos de esquinas

opuestas como se muestra en la figura 4.4

Ejemplo:l.-Crear un punto en (l 0,-10,0) Yen (0,0,10)2.-Seleccionar bloque en (two diagonal points )3.-Crear Bloque

+

Figura 4.4 Puntos de referenciaEl siguiente paso y ltimo es aceptar los dos puntos de referencia previamente ubicados y

aceptamos, figura 4.5.

Figura 4.5 Representacin del cubo creado

46

4.2 CONSTRUYENDO CILINDROS

Existen dos mtodos para crear cilindros. Ambos mtodos almacenarn los mismos

parmetros , dimetro y altura. Estos dos mtodos son los siguientes figura 4.6:

l .-Diameter and Height (dimetro y altura)2.-Height, Are (Altura y Arco)

Figura 4.6 Cuadro de dilogo para cilindro

4.2.] DlAMETER, HEIGHT (dimetro y altura)Para construir cilindros es necesario conocer los 11 diferentes mtodos que Unigraphics nos

brinda dentro de (diameter, height) para cualquier situacin que se nos presente al momentoen que se desea crear dicho cilindro como se presenta en la figura 4.7. Como siguiente paso

deber definir el dimetro y la altura para poder generar el cilindro deseado .

Figura 4.7 Cuadro de dilogo para opciones de creacin de cilindros

]NFERREDVECTOR

(nferencia devector)

Esta opcin le brinda la oportun idad de crear el cilindro en el

plano en el que nos encontramos, es decir si nos encontramos en

el plano (x,y), el cilindro se generar en el eje "y", as si nosencontramos en el plano (x,z), este se generar en el eje "z",

47

TWOPOINTS

(Dos puntos)

AT ANGLE

(A un ngulo)

EDGE/CURVE

VECTOR

(Esquina/vector curva)

Esta opcin define la lnea en la que se generar el cilindro que

son dos puntos, por supuesto Unigraphics predispone el punto

final y el inicial, as que se debe tener cuidado al crear los

puntos donde se desea generar el cilindro

En esta opcin deber definir el ngulo al cual se desea generar

el cilindro.

En esta opcin deber definir la cara o dos lneas que definan el

punto en el que se desea generar dicho cilindro

ON CURVE VECTOR En esta opcin deber especificar el plano y un punto en una

(En vector de curva) curva donde desea generar el cilindro .

FACE NORMAL

(Cara normal)

PLANE NORMAL

(Normal al plano)

DATUM AXIS

(Plano de ejes)

En esta opcin deber definir la cara en la que desea colocar el

cilindro adems de las coordenadas para situarlo en el punto

deseado ya sea sobre la cara o paralelo a ella.

Esta opcin le proporciona la facilidad de generar el cilindro

normal al plano de trabajo y en el punto exacto en el que sequiere situar el cilindro.

En este tipo de opcin se le brinda la oportunidad de seleccionar

el eje en el que se quiere crear el cilindro y como segundo pasoseleccionar el punto donde se requiere generar el cilindro.

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XC AXIS, YC AXIS,

ZC AXIS

Esta opcin no difiere mucho de las dems solo facilita escoger

el eje en el que va a crear el cilindro ya que en opcionesanteriores deba especificarlo en coordenadas rectangulares.

4.2.2 HEIGHT, ARC (altura, arco)En este mtodo se requiere un arco previamente creado para definir el dimetro del cilindro

como se muestra en la figura 4.8. El cilindro ser normal al arco y deber seleccionar la

direccin deseada.

Figura4.8: Circulo de referencia

Como segundo paso aparecer un cuadro de dilogo en el que se le pedir el HEIGHT

(altura) del cilindro y para este caso ilustrativo se dar una altura de 50 mm, figura 4.9.

Figura 4.9 Cuadro de dilogo para altura de circulo

Como siguiente paso se le pide dar la orientacin de extrusin del cilindro, y esto se

muestra en el plano de trabajo con una pequea flecha en la que se indica la direccinpredeterminada y as si usted requiere invertir la direccin aparecer un cuadro de dilogo

en el que usted podr invertir la direccin de extrusin , figura 4.1Oa, finalmente mostramos

en la figura 4.1Obde manera ilustrativa el resultado de la extrusin.

49

Cyhn der

Figura 4.10 a) Cuadro de dilogo para aceptar extrusin b) Cilindro

Nota: En el diseo muchos slidos son creados con curvas asociadas o polylines y el

slido asociado a la curva, as si la curva es editada, los slidos creados se actualzar

automticamente a la curva editada. Este no es el caso; el cilindr no est asociado al arco,

as el editar el arco, no afectar el cilindro.

4.3 CONSTRUYENDO CONOS

Un cono consste bsicamente de 4 dimensiones fundamentales que especifican el tamao y

la forma del mismo: como son el dimetro superior, dimetro de base, altura y ngulo

medio y la diversidad de opciones se presenta de la siguiente manera Figura 4.11

Diameters, Height

Diameters, Half Angle

Base Diameter, Height, Half Angle

.Top Diameter, Height, Half Angle

Two Coaxial Ares

Figura 4.11 Cuadro de dilogo para conos

Como se muestra en el cuadro de dilogo anterior, se tienen 5 opciones para crear el cono

que son:

50

D1AMETERS, HEIGHT Este mtodo define el dimetro base, el dimetro superior

(Dimetros y altura) y los valores de las alturas del cono

D1AMETERS, HALF Este mtodo define el dimetro base, el dimetro superior

ANGLE y el valor del medio ngulo que forma elcono cono.

(Dimetros y ngulo medi o)

BASE D1AMETER, Este mtodo define el dimetro base, la altura y el valor

HEIGHT, HALF ANGLE medio de los vrtices de los ngulos

(Dimetro base, altura yngulo medio)

TOP D1AMETER, HEIGH, Este mtodo define el dimetro superior, la altura y el

HALF ANGLE valor medio de los vrtices de los ngulos

(Dimetro superior, altura yngulo medio)

TWO COAXIAL ARCS En este mtodo se seleccionan dos arcos, no

(Dos arcos coaxiales) necesariamente paralelos .

Todos estos mtodos a excepcin de (dos arcos axiales) , requerirn un eje y un origenespeci ficado.

4.4 CONSTRUYENDO ESFERAS

Las esferas pueden crearse usando dos mtodos distintos tal como se muestra en la figura

4.12.

Figura4.12 Cuadro de dilogo para esf eras

51

4.4.1 DlAMETER, CENTER (Dimetro y centro)El centro de la esfera se especifica con un punto cualquiera y despus se especifica el

dimetro de dicha esfera Figura 4.13.

Figura4.13 Cuadro de dilogo para asignar dimetro de esf era

4.4.2 SELECT ARC (Seleccionar Arco)Este tipo de esfera se tiene un arco predeterminado, el cual es la parte mas grande de la

esfera. El crculo ms grande de la esfera es aquel que se puede crear en la superficie de la

esfera como se muestra en la Figura 4.14.

Figura 4.14 a) Arco de referencia para esfera

52

b) Esfera

4.5 PLANOS

Un plano como su nombre lo indica es un objeto en dos dimensiones, estos planos estnasociados a los ejes coordenados (x,y,z) y son tiles para tenerlos de referencia al momentode crear slidos, adems de que sirven para editar rpidamente el slido sin necesidad de

borrar e iniciar nuevamente, para situarlo en el plano de trabajo se tienen las opciones quese muestran en la Figura 4.15 , el plano tiene una gran variedad de opciones para poder

situarlo debido a que es de gran utilidad al momento de dibujar en Unigraphics.Para insertar un plano se debe tener acceso al men (insert--curve-plane) o bien tener unicono en la barra de herramientas para evitar perder el tiempo.

Three Polnts

Two Unes

Pomt, Perpendicular CurvePl~ne of CurvePlaneofwCSPlan", of CSYS

Princ~1 Plane

ExlstinO Plane

Two T.ef'lgent Faces

Polnt, Tanoent Face

Coefficlents

ParaBeI throUOh PolntParallel at otst.ence

PerpendicularJ thrcuch Line" ~~~..- ..................

DK B""k I CancelFigura 4.15 Cuadro de dilogo para planos

A continuacin se describen las diferentes opciones:

THREE POINTS

(Tres Puntos)

Este mtodo se usa cuando se tienen tres puntos para poder

definir el plano , por consiguiente el primer punto ser

definido como el origen del plano. El segundo punto

definir la direccin del eje X+, y por lo tanto el tercerpunto definir la direccin del eje Y+ como se muestra enla figura 3.12.

53

TWOLINES

(Dos lneas)

POINT,

PERPENDICULAR

CURVE (Punto,perpendicular a una curva)

PLANE OF CURVE

(Plano de curva)

PLANEOFWCS

(Plano de WCS)

PLANE OF CSYS

(Plano de CSYS).

PRINCIPAL PLANE

(Plano principal)

EXISTlNG PLANE

(Plano existente)

El mtodo de dos lneas o esquinas tambin pueden definir

un plano . La primera lnea que se selecciona se convierte

en el eje X, y la segunda lnea se convierte en el eje Y. Elorigen del plano se toma como predeterminado ya que es

el punto de unin de las dos lneas que ya fueron

seleccionadas previamente

En este mtodo solamente se selecciona un punto en

part icular a lo largo de una lnea y el plano ser creado

perpendicular a esa lnea .

El plano de curva es aquel que se define por medio de un

arco o lnea y el plano se crea paralelo al arco .

El plano de WCS (work coordinate system) se creaparalelo al plano en el que se esta trabajando

Este plano se obtiene seleccionando un sistema coordinado

existente

Este tipo de plano se crea seleccionando el eje en el que sedesea colocar ya sea XC- YC, YC-ZC, ZC-XC, XC

Constante, YC Constante, o ZC Constante.

Esta opcin copia un plano ya creado por si se requiere

editar otra parte sin necesidad de mover el plano ya

existente

54

TWO, TANGENT FACES Esta opcin crea un plano tangente a una esfera o a una

(Dos caras tangentes) cara cilndrica de un slido

POINT, TANGENT FACE Define un plano como lo dice de un punto a una cara

(punto, cara tangente) tangente de un slido

COEFFICIENTS Este tipo de plano se crea definiendo una ecuacin para

(coeficientes) situarlo

PARALLELAT Esta opcin define un plano parale lo al plano de referencia

DISTANCE a una distancia y direccin especificada.

(paralelo a una distan cia)

PERPENDICl)LAR,THROUGH UNE Esta opcin define un plano que es perpendicular a un

(perpendicular a travs de plano de referenc ia y que contiene una lnea seleccionada.

una lnea)

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4.6 HOLES (barrenos)Al momento de seleccionar un hale Unigraphics nos enva un cuadro de dilogo como se

muestra en la figura 4.16 el cual contiene tres opciones las cuales se explicarn a

continuacin.

Figura 4.16 Cuadro de dilogo para barrenos

4.6.1 Simple Hole (barreno simple)En esta primera opcin que es crear un hale simple el cuadro de dilogo nos pide tres

requerimientos bsicos para poder crear el hale que son : dimetro, profundidad y ngulo

de punta , como segundo paso se pide seleccionar la cara donde se quiere colocar el hale

tratando de situarlo en el punto donde se desea colocar, en seguida se nos muestra otro

cuadro de dilogo donde se pide dar la localizacin exacta del hale, existen varias opciones

como son orientar de manera vertical , horizontal , paralela, perpendicular, de punto a punto

y de punto a lnea, el mtodo ms usado es el perpendicular ya que se debe seleccionar una

lnea perpendicular horizontal y vertical y dar la distancia exacta para poder situar el hale

correctamente como se muestra en la figura 4.17.

56

::urrent Expression

Ip14 - 114.74097215

Figura 4.17 Cuadro de dilogo para ubicar coordenadas

4.6.2 Counterbore (barreno con cabeza)Esta opcin requiere de ms dados como son el dimetro mayor, profundidad de dimetro

mayor, dimetro menor, profundidad de dimetro menor y ngulo de punta

El ejemplo del cuadro de dilogo de la figura 4.18 nos muestra que se seleccion undimetro mayor de 38 mm, una profundidad de dimetro mayor de 25 mm, dimetro

menor de 25, profundidad de dimetro menor de 100 mm y un ngulo de punta de Odebido

a que el barreno con cabeza pasar el cubo.

lu rij ulI

Filter

e-BoreDiameter lEe-BoreDepth 125HoIe Diameter 125Ho1e Depth 110 0TipAngle lo

Figura 4.18 Cuadro de dilogo para asignar valores

Se aceptan las medidas que tendr el barreno y unigraphics nos muestra en el plano de

trabajo un previo de cmo quedar ubicado el barreno, figura 4.19.En este previo se muestra el barreno con cabeza acotado, se muestran todas las medidas que

se dieron previamente para comprobar visualmente los datos que se asignaron y as estar

completamente seguro que son las dimensiones deseadas.

57

ze

Figura4.19Se muestra una vista previa del barreno con cabeza

El siguiente paso es centrar el barreno en el punto exacto de ubicacin en el cubo y para

esto se nos muestra un cuadro de dilogo en donde se pide dar las longitudes vertical y

horizontal, y para ubicarlo seleccionamos el mtodo perpendicular ya que nos da las dos

opciones de ubicacin en el mismo cuadro, figura 4.20.

Usted previamente insert el barreno en un lugar aproximado as que cuando selecciona

una lnea del cubo le mostrar la distancia a la que coloc el barreno as que en el cuadro de

dilogo se le permite dar la distancia exacta, enseguida deber seleccionar una lnea vertical

y deber seguir el mismo procedimiento.

Figura4.20 Cuadro de dilogo para ubicar coordenadas con mtodo perpendicular

Finalmente el barreno con cabeza queda de la siguiente manera, figura 4.21.

Es importante agregar que est predeterminado que el barreno al momento de ser creado le

ser restado al cubo y no invertir ms tiempo en substraer el barreno con cabeza al cubo

58

Figura 4.21 Barreno con cabeza

4.6.3 Countersink (Barreno con cabeza cnica)Esta opcin es muy parecida a la anterior, la nica especificacin q

tesis

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