DIBUJO ASISTIDO POR ORDENADOR (en inglés CAD)
Vamos a comenzar con una nueva sección en el blog. En ella describiremos algunas prácticas que se pueden realizar con programas de modelización 2D y 3D como Autocad, Rhinoceros u otros de software libre (FreeCad o Blender entre ellos).
En un primer ejercicio vamos a modelar una pieza en tres dimensiones con la conocida aplicación Rhinoceros. Se trata de un programa de pago pero en su página podéis descargaros una versión de evaluación ( lo explicábamos aquí).
Análisis secuencial para modelar una pieza con:
En esta ocasión aprenderemos a modelar una pieza, concretamente una brida, como la de la figura adjunta.
Comenzaremos por describir el entorno de Rhino.
(Fuente: http://docs.mcneel.com)
1 Título de la ventana
2 Ventana de historial de comandos
3 Línea de comandos
4 Barras de herramientas
5 Vistas
6 Fichas de las vistas
7 Barra de herramientas y referencias a objetos
8 Menú
9 Grupo de barra de herramientas
10 Icono de menú de barra de herramientas
11 Título de la vista
12 Menú del título de la vista
13 Barra de estado
A continuación se detalla el procedimiento para modelar la pieza anterior con la aplicación Rhinoceros.
1. Plantilla de trabajo.
Una vez iniciado el programa aparecerá una pantalla emergente que nos permitirá seleccionar la plantilla sobre la que trabajar. En este caso seleccionaremos una plantilla en milímetros.
Una vez iniciado el programa aparecerá una pantalla emergente que nos permitirá seleccionar la plantilla sobre la que trabajar. En este caso seleccionaremos una plantilla en milímetros.
2. Figuras planas y sólidos.
A continuación elegiremos una primera capa de trabajo, haciendo clic en el menú lateral derecho, y dibujaremos la curva que extruiremos para crear el cuerpo central de nuestra pieza.
Para dibujar un círculo lo haremos seleccionando esta opción en el menú de dibujo de círculos, que se encuentra en la zona de herramientas, a la izquierda de nuestra pantalla.
Veremos más adelante que esta operación también se puede realizar creando un sólido, un cilindro, o bien empleando el comando tubo.
A continuación elegiremos una primera capa de trabajo, haciendo clic en el menú lateral derecho, y dibujaremos la curva que extruiremos para crear el cuerpo central de nuestra pieza.
Para dibujar un círculo lo haremos seleccionando esta opción en el menú de dibujo de círculos, que se encuentra en la zona de herramientas, a la izquierda de nuestra pantalla.
Veremos más adelante que esta operación también se puede realizar creando un sólido, un cilindro, o bien empleando el comando tubo.
3. Extrusión de curvas.
Una vez encajada la proyección de figura procedemos a la extrusión de las curvas. Para extruir las polilíneas y curvas seleccionaremos la opción extruir curva plana cerrada, dentro del menú derecho de creación de sólidos, y seguiremos las instrucciones de la zona de comandos de la parte superior.
Una vez encajada la proyección de figura procedemos a la extrusión de las curvas. Para extruir las polilíneas y curvas seleccionaremos la opción extruir curva plana cerrada, dentro del menú derecho de creación de sólidos, y seguiremos las instrucciones de la zona de comandos de la parte superior.
4. Diferencia booleana.
El siguiente paso es crear los agujeros de nuestros cilindros. Para ello podemos recortar el cilindro de menor radio del que forma la parte central de nuestra pieza. Esta operación la haremos empleando la herramienta de diferencia booleana, en el menú de sólidos y, de nuevo, siguiendo las instrucciones que aparecen en la línea de comandos.
El siguiente paso es crear los agujeros de nuestros cilindros. Para ello podemos recortar el cilindro de menor radio del que forma la parte central de nuestra pieza. Esta operación la haremos empleando la herramienta de diferencia booleana, en el menú de sólidos y, de nuevo, siguiendo las instrucciones que aparecen en la línea de comandos.
5. Cambiar el modo de la vista.
Hemos realizado dos diferencias booleanas, o recortes, para crear los huecos de la zona central de la pieza. En un primer paso hemos recortado un cilindro pasante a la pieza. Podemos comprobar si el resultado es correcto cambiando el modo alámbrico de nuestra vista.
Si hacemos clic sobre el icono de menú de la barra de herramientas o en el desplegable del título de la vista, en el menú desplegable que aparece podemos seleccionar la vista en modo renderizado.
Hemos realizado dos diferencias booleanas, o recortes, para crear los huecos de la zona central de la pieza. En un primer paso hemos recortado un cilindro pasante a la pieza. Podemos comprobar si el resultado es correcto cambiando el modo alámbrico de nuestra vista.
Si hacemos clic sobre el icono de menú de la barra de herramientas o en el desplegable del título de la vista, en el menú desplegable que aparece podemos seleccionar la vista en modo renderizado.
6. Rotar la vista.
En un segundo recorte hemos sustraído al cilindro principal, que forma el cuerpo central, otro cilindro de diámetro inferior pero que no atravesaba por completo la pieza. Podemos comprobar si hemos realizado bien esta operación girando la vista, con la herramienta rotar vista, o presionando el botón del ratón mientras rotamos el objeto para visualizar la zona inferior.
En un segundo recorte hemos sustraído al cilindro principal, que forma el cuerpo central, otro cilindro de diámetro inferior pero que no atravesaba por completo la pieza. Podemos comprobar si hemos realizado bien esta operación girando la vista, con la herramienta rotar vista, o presionando el botón del ratón mientras rotamos el objeto para visualizar la zona inferior.
7. Tubos y simetría de sólidos.
En el siguiente paso modelaremos dos cilindros (tubos) que situaremos en los extremos del cuerpo central.
Para trabajar con comodidad podemos “apagar” la capa que contiene la pieza y trabajar en una capa nueva. Ocultaremos una capa haciendo clic sobre el icono con forma de bombilla, en el menú de capas.
Los cilindros que debemos añadir se encuentran a una altura determinada del plano de trabajo XY. Podemos determinar el centro del nuevo cilindro mediante dos líneas: la primera situada sobre el plano XY de trabajo y otra a continuación con la altura Z correspondiente.
En el siguiente paso modelaremos dos cilindros (tubos) que situaremos en los extremos del cuerpo central.
Para trabajar con comodidad podemos “apagar” la capa que contiene la pieza y trabajar en una capa nueva. Ocultaremos una capa haciendo clic sobre el icono con forma de bombilla, en el menú de capas.
Los cilindros que debemos añadir se encuentran a una altura determinada del plano de trabajo XY. Podemos determinar el centro del nuevo cilindro mediante dos líneas: la primera situada sobre el plano XY de trabajo y otra a continuación con la altura Z correspondiente.
A continuación, podemos proceder como en los apartados anteriores, esto es, creando un cilindro (pasante) con diámetro el hueco deseado y sustrayendo el cilindro menor al mayor con una operación de diferencia.
Otra opción es realizar esta operación de una sola vez, empleando, en esta ocasión, el comando tubo.
Otra opción es realizar esta operación de una sola vez, empleando, en esta ocasión, el comando tubo.
8. Zona superior, elemento central.
Realizamos ahora la zona superior de la pieza, determinando el centro a la altura de la cara superior y añadimos el nuevo cilindro-tubo central. Situaremos el nuevo elemento en una capa diferente para trabajar mejor.
Realizamos ahora la zona superior de la pieza, determinando el centro a la altura de la cara superior y añadimos el nuevo cilindro-tubo central. Situaremos el nuevo elemento en una capa diferente para trabajar mejor.
9. Zona superior, elementos laterales.
Seguidamente añadimos los tubos laterales. En esta ocasión las nuevas piezas están rotadas 90 grados respecto a las modeladas en un nivel inferior. Para ubicar adecuadamente estos elementos utilizamos una línea auxiliar, por ejemplo para ubicar el centro, y creamos el objeto y luego su simétrico.
Seguidamente añadimos los tubos laterales. En esta ocasión las nuevas piezas están rotadas 90 grados respecto a las modeladas en un nivel inferior. Para ubicar adecuadamente estos elementos utilizamos una línea auxiliar, por ejemplo para ubicar el centro, y creamos el objeto y luego su simétrico.
10. Tangentes exteriores a dos circunferencias.
Para determinar las caras tangentes exteriores de la parte superior creamos una superficie triangular con una polilínea y, empleando el procedimiento geométrico de las diferencias de radios y arco capaz, hacemos que uno de los lados sea tangente a las dos circunferencias superiores.
Para determinar las caras tangentes exteriores de la parte superior creamos una superficie triangular con una polilínea y, empleando el procedimiento geométrico de las diferencias de radios y arco capaz, hacemos que uno de los lados sea tangente a las dos circunferencias superiores.
11. Extrusión polilíneas.
La construcción anterior extruida formará un prisma con una de sus caras tangente a los dos tubos de la zona superior de la pieza. Reflejando esta pieza respecto a los planos de los ejes obtenemos las cuatro caras tangentes.
12. Diferencia booleana sin sustraer objetos.
Tenemos seis objetos intersecados. Debemos recortarlos para evitar intersecciones de líneas duplicadas. Esta operación la realizamos con la mencionada operación de diferencia booleana pero, en la línea de comandos, ahora seleccionaremos la opción NO eliminar objetos.
De esta manera se conservan ambos lados de los sólidos recortados.
13. Unión curva de los objetos.
Para unión de las dos superficies del nivel intermedio existe la posibilidad de realizarlo automáticamente con diferentes comandos del menú. Sin embargo si realizamos el procedimiento geométrico mediante una polilínea auxiliar, la extruimos y recortamos, podremos controlar mejor la curvatura y la unión.
Para unión de las dos superficies del nivel intermedio existe la posibilidad de realizarlo automáticamente con diferentes comandos del menú. Sin embargo si realizamos el procedimiento geométrico mediante una polilínea auxiliar, la extruimos y recortamos, podremos controlar mejor la curvatura y la unión.
14. Cambio de capa, propiedades y agujero pasante superior.
Una vez tenemos todos los elementos, procedemos a ubicar en una capa los sólidos y en otra las líneas auxiliares. Para ello, sobre el menú de capas, haremos clic en la pestaña propiedades, seleccionamos las piezas y definimos la capa deseada. A continuación realizamos el último agujero pasante, empleando un cilindro y efectuando una diferencia booleana.
Una vez tenemos todos los elementos, procedemos a ubicar en una capa los sólidos y en otra las líneas auxiliares. Para ello, sobre el menú de capas, haremos clic en la pestaña propiedades, seleccionamos las piezas y definimos la capa deseada. A continuación realizamos el último agujero pasante, empleando un cilindro y efectuando una diferencia booleana.
15. Unión de las piezas del sólido.
Por último unimos todas piezas del sólido con la herramienta unión booleana, situada en el menú de sólidos. Y seguimos las indicaciones de la línea de comandos.
Por último unimos todas piezas del sólido con la herramienta unión booleana, situada en el menú de sólidos. Y seguimos las indicaciones de la línea de comandos.
En este punto hemos completado la modelización tridimensional de la figura propuesta. Para obtener imágenes de nuestra pieza nos situaremos en la vista perspectiva y aplicaremos la herramienta renderizar. Desde la ventana emergente podremos guardar el resultado en un formato de imagen.
Y con estas imágenes finalizamos este modelo en tres dimensiones.
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