Libro de Tesis Manual Autodesk Inventor 2013

MANUAL DE APRENDIZAJE PARA EL USO DE AUTODESK INVENTOR®.

ROOHUDER ANDRES GAVIRIA URIBE

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISION DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA TUNJA 2014

MANUAL DE APRENDIZAJE PARA EL USO DE AUTODESK INVENTOR®.

ROOHUDER ANDRES GAVIRIA URIBE Trabajo de Grado para optar por el título de Ingeniero Mecánico

Director, Ing. Mecánico Carlos Alberto León Medina

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS DIVISION DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURA FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA TUNJA 2014

Nota de Aceptación: __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________

__________________________________ Firma del presidente del Jurado

__________________________________ Firma del jurado

__________________________________ Firma del jurado

Tunja, 28 de Febrero del 2014

Dedico este proyecto a mi madre y hermana, por creer en mí y por ser parte fundamental en todo lo que soy, en mi formación, tanto académica, como personal, dándome ejemplos dignos de superación y entrega, porque en gran parte gracias a ustedes, hoy puedo ver alcanzada mi meta, ya que siempre estuvieron apoyándome en los momentos más difíciles de mi vida y mi carrera.

AGRADECIMIENTOS.

El autor expresa sus agradecimientos a Dios por permitirme alcanzar la culminación de una fase que se convierte en mi proyecto de mi vida, a mis padres Octavio Alberto Urrea Garcés y Aura Stella Uribe Londoño por su constante e incondicional apoyo a lo largo de la carrera, a mis hermanas y familiares por su entera compañía y comprensión a lo largo de mi vida, a Nohemy Hinestrosa por su compañía y amor brindado a lo largo de mi formación profesional.

De igual forma expreso un profundo agradecimiento al director del proyecto Ing. Carlos Alberto León Medina, por su acompañamiento y asesoría en el desarrollo del mismo; a los docentes y amigos de la Facultad de Ingeniería mecánica de la Universidad Santo Tomas, porque gracias al conocimiento impartido a través de ellos es posible culminar con todos mis logros propuestos.

Sin el apoyo de todos los nombrados no se hubiese podido culminar con éxito todas las metas propuestas, a todos ellos mil Gracias;

Roohuder Andrés Gaviria U.

CONTENIDO

Pág. INTRODUCCION

1

1.

CONOCIENDO AUTODESK INVENTOR

2

1.1.

INTRODUCCIÓN A AUTODESK INVENTOR

2

1.2.

PARA EMPEZAR

2

1.3.

PROYECTOS

2

1.4.

TIPOS DE ARCHIVO

3

1.5.

OPCIONES DE LA APLICACIÓN

3

1.6.

PARÁMETROS DEL DOCUMENTO

3

1.7.

ESTILOS Y NORMAS

4

1.8.

UTILIZACIÓN DE MÉTODOS ABREVIADOS Y TECLAS RÁPIDAS

5

1.9.

VISUALIZACIÓN DE MODELOS

6

1.10.

HERRAMIENTAS ZOOM

7

1.10.1. Zoom

7

1.10.2. Zoom todo

8

1.10.3. Zoom ventana

8

1.10.4. Selección de zoom

8

1.10.5. Encuadre

9

1.10.6. Mirar a

9

1.10.7. Rotación

10

iv

1.11.

VISUALIZACIÓN SOMBREADA, MOSTRAR ARISTAS OCULTAS Y MOSTRAR REPRESENTACIÓN ALÁMBRICA

10

1.11.1. Visualización de sombra

11

1.11.2. Mostrar aristas ocultas

11

1.11.3. Representación alámbrica del modelo

11

1.12.

VISTAS DE CÁMARA ORTOGONAL Y EN PERSPECTIVA

12

1.13.

IMPORTACIÓN Y EXPORTACIÓN DE DATOS

12

1.13.1. SAT (archivos)

12

1.13.2. STEP (archivos)

13

1.13.3. Archivos IGES

13

2.

INICIAR EL SOFTWARE AUTODESK INVENTOR

14

2.1.

INICIANDO AUTODESK INVENTOR

14

2.2.

ESTABLECIENDO EL ESQUEMA DE COLOR DE FONDO POR DEFECTO 14

2.3.

USO DE ESTE MANUAL DE APRENDIZAJE

15

2.4.

DESCRIPCIÓN DE LA INTERFAZ GRÁFICA.

15

2.4.1.

Iniciar

16

2.4.2.

Taller de novedades

16

2.4.3.

Videos y aprendizajes

16

2.4.4.

Nuevo

16

2.4.5.

Abrir

17

2.4.6.

Proyectos

18

2.5.

INTERFAZ DE USUARIO

18 v

2.5.1.

Barra de Menús

19

2.5.2.

Barra de Herramientas

19

2.5.3.

Barra de Estado

19

2.5.4.

Zona de Gráficos

19

2.5.5.

ViewCube

19

2.5.6.

Barra de Navegación

19

2.5.7.

Browser Menú

19

3.

CREACIÓN DE BOCETOS

21

3.1.

CREANDO SU PRIMER SKETCH (BOCETO)

21

3.1.1.

¿Qué es un boceto?

21

3.1.2.

Archivos de pieza (Normal.ipt)

21

3.2.

COMO GUARDAR SU TRABAJO

26

3.3.

EJERCICIOS DE APRENDIZAJE MODULO BOCETOS

26

3.3.1.

Ejercicio 1: Uso de líneas

26

3.3.2.

Ejercicio 2 Geometría de Boceto con empalmes.

30

3.4.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

34

3.4.1.

Actividad 1

34

3.4.2.

Actividad 2

35

3.4.3.

Actividad 3

35

3.4.4.

Actividad 4

36

3.5.

AÑADIR COTAS A UN BOCETO

36

3.5.1.

Ejercicio 3 Acotando un boceto

37 vi

3.6.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

39

3.6.1.

Actividad 5

40

3.6.2.

Actividad 6

40

4.

CREACION DE PIEZAS 3D

41

4.1.

EL ENTORNO DE MODELADO DE PIEZAS

41

4.1.1.

Herramientas para la realización de bocetos 3D

41

4.2.

CREACIÓN DE OPERACIONES BASE

42

4.3.

Extrusión

43

4.3.1.

Ejercicio 4

45

4.3.2.

Ejercicio 5

64

4.3.3.

Ejercicio 6

65

4.3.4.

Ejercicio 7

66

4.4.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

70

4.4.1.

Actividad 6

71

4.4.2.

Actividad 7

71

4.4.3.

Actividad 8

72

4.4.4.

Actividad 9

72

4.5.

REVOLUCIÓN

73

4.5.1.

Ejercicio 8

74

4.6.

EXTRUSIÓN DE CORTE

78

4.7.

HERRAMIENTA EMPALME

79

4.8.

HERRAMIENTA AGUJERO

80 vii

4.9.

COMBINACION DE LAS HERRAMIENTAS BASE

82

4.9.1.

Ejercicio 9

82

4.9.2.

Ejercicio 10

96

5.

CREACION DE ENSAMBLAJES

112

5.1.

INICIO DE SESIÓN

112

5.2.

HERRAMIENTAS DEL ENTORNO ENSAMBLAJES

113

5.2.1.

Lista de Comandos de Ensambles

113

5.2.2.

Herramientas de inserción de piezas

114

5.2.3.

Herramientas de colocación de piezas

115

5.2.4.

Herramienta de creación de vistas

115

5.2.5.

Herramientas de modificación de piezas

116

5.2.6.

Herramientas de diseño automático

116

5.3.

RESTRICCIONES DE ENSAMBLE

116

5.4.

PROYECTO DE ENSAMBLAJE

119

5.4.1.

Ejercicio 11

119

5.4.2.

Ejercicio 12

134

5.4.3.

Ejercicio 13

141

5.4.4.

Ejercicio 14

142

5.4.5.

Ejercicio 15

144

5.5.

LA BARRA DEL NAVEGADOR EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

147

5.6.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

148

5.7.

TERMINANDO EL PROYECTO DE ENSAMBLAJE

149

viii

5.7.1.

Ejercicio 16

149

6.

CONSTRUCCION DE PLANOS

162

6.1.

CREACIÓN DE DIBUJOS DE PARTE (DRAWING)

162

6.2.

INICIO DE SESIÓN

163

6.3.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

163

6.4.

HERRAMIENTAS DEL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

164

6.4.1.

La barra del navegador en el entorno de creación de planos

167

6.5.

CREAR PLANOS DE CONSTRUCCIÓN

168

6.5.1.

Ejercicio 17

168

6.5.2.

Actividad 10

177

6.6.

PLANOS DE ENSAMBLAJE

177

6.6.1.

Ejercicio 18

177

6.7.

PLANOS DE INGENIERÍA

184

6.7.1.

Ejercicio 19

184

7.

SIMULACION ESTRUCTURAL

197

7.1. ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS

197

7.1.1. Ejercicio 20

197

8.

CONCLUSIONES

223

9.

BIBLIOGRAFIA

224

ix

LISTA DE TABLAS

Pág. Tabla 1: Teclas rápidas del software

5

Tabla 2: Herramientas de Boceto

22

Tabla 3: Símbolos de restricciones

25

Tabla 4: Herramientas para la realización de bocetos 3D

42

Tabla 5: Operaciones base

42

x

LISTA DE FIGURAS

Pág. Figura 1. Zoom

7

Figura 2. Zoom todo

8

Figura 3. Zoom ventana

8

Figura 4. Selección de zoom

9

Figura 5. Encuadre

9

Figura 6. Mirar a

10

Figura 7. Rotación

10

Figura 8. Visualización sombreada, Mostrar aristas ocultas y Mostrar representación alámbrica 11 Figura 9. Visualización de sombra

11

Figura 10. Vistas de cámara ortogonal y en perspectiva

12

Figura 11. Ventana de bienvenido

14

Figura 12. Opciones de aplicación

15

Figura 13. Interfaz de inicio

16

Figura 14. Crear un nuevo archivo

17

Figura 15. Abrir

17

Figura 16. Ventana proyectos

18

Figura 17. Interfaz de usuario

20

Figura 18. Boceto de la carcasa de una turbina de vapor

21

Figura 19. Ejercicio 1 para la realización de un Boceto

26

Figura 20. Para empezar

27

Figura 21. Crear nuevo archivo

27

Figura 22. Crear boceto 2D

28

Figura 23. Planos de trabajo YZ, XZ y XY respectivamente

28

xi

Figura 24. Herramienta línea

29

Figura 25. Trazando el boceto

29

Figura 26. Terminar boceto

30

Figura 27. Ejercicio 2 para la creación de un Boceto

30

Figura 28. Interfaz de trabajo (Herramienta rectángulo)

31

Figura 29. Numeración de las líneas

32

Figura 30. Mensaje existente de restricción

33

Figura 31. Acotar el boceto

33

Figura 32. Actividad 1

34

Figura 33. Actividad 2

35

Figura 34. Actividad 3

35

Figura 35. Actividad 4

36

Figura 36. Cotas

37

Figura 37. Ejercicio 3

37

Figura 38. Herramienta Cota general

38

Figura 39. Acotado

38

Figura 40. Acotando

39

Figura 41. Actividad 5

40

Figura 42. Actividad 6

40

Figura 43. Pieza 3D Rin-16

41

Figura 44. Generación de un sólido por extrusión

43

Figura 45. Cuadro de dialogo extrusión

44

Figura 46. Nuevo archivo de pieza

44

Figura 47. Circulo por centro

45

Figura 48. Operación circulo

46

Figura 49. Herramienta circulo

46 xii

Figura 50. Circulo

47

Figura 51. Círculo concéntrico

47

Figura 52. Terminando la operación

48

Figura 53. Terminar boceto

48

Figura 54. Extrusión

49

Figura 55. Extrusión

49

Figura 56. Nuevo boceto

50

Figura 57. Proyectar geometría

50

Figura 58. Geometría proyectada

51

Figura 59. Coincidencia

51

Figura 60. Línea de boceto

52

Figura 61. Arco

52

Figura 62. Boceto base

53

Figura 63. Línea de construcción

54

Figura 64. Restringir un boceto

54

Figura 65. Restricción de coincidencia

55

Figura 66. Herramientas de restricción

55

Figura 67. Restricción de coincidencia

55

Figura 68. Operación de restricción

56

Figura 69. Mostrar restricciones

56

Figura 70. Resaltar restricciones

57

Figura 71. Herramienta cota general

58

Figura 72. Herramienta cota de referencia

58

Figura 73. Acotado

58

Figura 74. Acotado de longitud

59

Figura 75. Extrusión simétrica

60 xiii

Figura 76. Extrudir el boceto base

60

Figura 77. Herramienta zoom

61

Figura 78. Herramienta girar

61

Figura 79. Herramienta patrón circular

62

Figura 80. Visualización del patrón circular

63

Figura 81. Pieza terminada

63

Figura 82. Ejercicio 5

64

Figura 83. Extrusión

64

Figura 84. Ejercicio 6

65

Figura 85. Extrusión del boceto cuadrado

66

Figura 86. Boceto base ejercicio 7

66

Figura 87. Recortar

67

Figura 88. Acotando la Rueda

67

Figura 89. Dialogo de patrón circular

68

Figura 90. Geometría a copiar

69

Figura 91. Terminando la rueda

69

Figura 92. Extrusión de 10mm

70

Figura 93. Rueda de ginebra

70

Figura 94. Actividad 6

71

Figura 95. Actividad 7

71

Figura 96. Actividad 8

72

Figura 97. Actividad 9

72

Figura 98. Imagen de generación de un sólido por Revolución

73

Figura 99. Dialogo de la herramienta Revolución

73

Figura 100. Ejemplo 8 Revolución

74

Figura 101. Boceto base para Revolución

74 xiv

Figura 102. Línea de construcción

75

Figura 103. Herramienta Revolución

75

Figura 104. Flange

76

Figura 105. ViewCube

76

Figura 106. Cara frontal de la pieza

77

Figura 107. Boceto en la cara frontal

77

Figura 108. Boceto base cara frontal

77

Figura 109. Crear el patrón circular

78

Figura 110. Círculos

78

Figura 111. Extrusión de corte

79

Figura 112. Extrusión de corte

79

Figura 113. Empalme

80

Figura 114. Pieza con empalmes

80

Figura 115. Boceto base

81

Figura 116. Dialogo Agujero

81

Figura 117. Herramienta Agujero

82

Figura 118. Ejercicio 9 Rin – 16

82

Figura 119. Plano de trabajo XY

83

Figura 120. Perfil del Rin

83

Figura 121. Herramienta Revolución

84

Figura 122. ViewCube

84

Figura 123. Planos de trabajo carpeta origen

85

Figura 124. Plano XZ

85

Figura 125. Vista lateral

86

Figura 126. Proyectar geometría líneas

86

Figura 127. Boceto base

87 xv

Figura 128. Revolución de la geometría

87

Figura 129. Plano de trabajo YZ

88

Figura 130. Construyendo el plano de trabajo

88

Figura 131. Vista frontal

89

Figura 132. Construyendo los círculos por centro

89

Figura 133. Construyendo boceto base

90

Figura 134. Herramienta Recortar

90

Figura 135. Geometría patrón circular

90

Figura 136. Creando patrón circular

91

Figura 137. Geometría boceto círculos

91

Figura 138. Extrusión de corte para la geometría

92

Figura 139. Esconder plano de trabajo

92

Figura 140. Herramienta empalme

93

Figura 141. Visibilidad del plano de trabajo

93

Figura 142. Circulo para geometría

94

Figura 143. Patrón circular geometría de círculos

94

Figura 144. Extrusión de corte geometría círculos

95

Figura 145. Barra de menú colores

95

Figura 146. Cambiar el color por defecto

95

Figura 147. Seleccionar un color de visualización

96

Figura 148. Destornillador de estrella

97

Figura 149. Polígono circunscrito

97

Figura 150. Empalme de 2mm de radio

98

Figura 151. Extrusión del polígono

98

Figura 152. Planos de trabajo para la pieza

99

Figura 153. Boceto en plano de trabajo

99 xvi

Figura 154. Crear boceto en el plano de trabajo 2

100

Figura 155. Herramienta solevación

100

Figura 156. Proyectar geometría de boceto polígono

101

Figura 157. Extrusión profundidad 7mm

101

Figura 158. Empalme de 6mm de radio

101

Figura 159. Herramienta elipse

102

Figura 160. Dibujando la elipse

102

Figura 161. Elipse dibujada

103

Figura 162. Acotando la elipse

103

Figura 163. Patrón circular de la elipse

104

Figura 164. Extrusión de corte

104

Figura 165. Boceto del círculo

105

Figura 166. Extrusión a una distancia de 98mm

105

Figura 167. Chaflán distancia y ángulo

106

Figura 168. Plano YZ vista lateral

106

Figura 169. Línea proyectada

107

Figura 170. Plano perpendicular

107

Figura 171. Plano de trabajo eje negativo

108

Figura 172. Boceto simétrico

108

Figura 173. Geometría de boceto en el segundo plano

109

Figura 174. Herramienta de solevación

109

Figura 175. Simetría de operación de solevado

110

Figura 176. Patrón circular de operación de solevado y simetría

110

Figura 177. Redondeo 1.2mm de radio

111

Figura 178. Pieza terminada

111

Figura 179. Ensamblaje 3D Tractor Kubota 4400

112

xvii

Figura 180. Herramientas de ensamblaje

113

Figura 181. Inserción de piezas

115

Figura 182. Colocación de piezas

115

Figura 183. Operaciones de trabajo

116

Figura 184. Modelado 3D modulo ensamblaje

116

Figura 185. Dialogo de restricción de ensamblajes

117

Figura 186. Coincidencia

117

Figura 187. Nivelación

118

Figura 188. Restricción de ángulo

118

Figura 189. Restricción tangente

118

Figura 190. Restricción insertar

119

Figura 191. Pieza numero 1: Pistón

120

Figura 192. Perfil del pistón

120

Figura 193. Dialogo herramienta revolución

121

Figura 194. Planos de trabajo contenidos en la carpeta origen

121

Figura 195. Proyectar geometría del boceto base

122

Figura 196. Herramienta arco por tres puntos

122

Figura 197. Herramienta empalme

123

Figura 198. Cerrar el boceto

123

Figura 199. Extrusión de corte de la pieza

124

Figura 200. Proyectar geometría del pistón

124

Figura 201. Boceto para revolución interna del pistón

125

Figura 202. Revolución de corte interna del pistón

125

Figura 203. Planos de trabajo, carpeta origen

126

Figura 204. Vista a la mitad y proyectar geometría

126

Figura 205. Perfil del pistón

126 xviii

Figura 206. Agujero para el pasador del pistón

127

Figura 207. Extrusión de corte para el pasador del pistón

127

Figura 208. Uso del ViewCube

128

Figura 209. Activar estilos visuales

128

Figura 210. Cambiar el estilo visual de la pieza

128

Figura 211. Construcción de un plano de trabajo

129

Figura 212. Proyectar la geometría del círculo agujero

129

Figura 213. Circulo de 18mm de diámetro

130

Figura 214. Extrudir el boceto

130

Figura 215. Estilo visual por defecto

131

Figura 216. Desactivar plano de trabajo

131

Figura 217. Activar plano XY

131

Figura 218. Establecer plano de simetría

132

Figura 219. Vista operación simetría

132

Figura 220. Crear boceto en la parte superior de la pieza

133

Figura 221. Extrusión de corte geometría superior de la pieza

133

Figura 222. Chaflán de 2mm

134

Figura 223. Pieza numero 2: Biela

134

Figura 224. Boceto base, biela

135

Figura 225. Simetría boceto base de la biela

135

Figura 226. Círculos de 16 y 41mm

136

Figura 227. Recortar líneas sobrantes del boceto

136

Figura 228. Extrusión del perfil del boceto

137

Figura 229. Plano XY

137

Figura 230. Circulo diámetro 2mm

138

Figura 231. Extrusión del círculo

138 xix

Figura 232. Líneas proyectadas

139

Figura 233. Boceto agujeros

139

Figura 234. Extrusión de corte agujeros

139

Figura 235. Empalme envolvente

140

Figura 236. Boceto rectángulo

140

Figura 237. Pieza numero 3: Bulón

141

Figura 238. Geometría base del bulón

141

Figura 239. Chaflán del bulón

142

Figura 240. Pieza numero 4: Anillo del pistón

142

Figura 241. Geometría base del anillo

143

Figura 242. Chaflán de 1mm para la punta del anillo

143

Figura 243. Pieza numero 5: Sujetador de la biela

144

Figura 244. Boceto base del sujetador

144

Figura 245. Geometría base del sujetador

145

Figura 246. Empalme envolvente del sujetador

145

Figura 247. Plano tangente

146

Figura 248. Rectángulo centro de dos puntos

146

Figura 249. Barra del navegador en el entorno de ensamblaje

147

Figura 250. Dialogo crear nuevo archivo

149

Figura 251. Insertar componente

149

Figura 252. Cambiar la vista de la pieza

150

Figura 253. ViewCube

150

Figura 254. Ajustar vista

150

Figura 255. Insertar pistón

151

Figura 256. Anillos del pistón

151

Figura 257. Insertar bulón

152 xx

Figura 258. Insertar sujetador biela

152

Figura 259. Restringiendo el bulón

153

Figura 260. Restricción tangente

153

Figura 261. Restringiendo el pistón y la biela

154

Figura 262. Restricción coincidente

154

Figura 263. Restringiendo el anillo con el pistón

155

Figura 264. Desplazar una pieza

155

Figura 265. Restringiendo la cara inferior del anillo y el pistón

156

Figura 266. Anillos ensamblados

156

Figura 267. Restringiendo el sujetador y la biela

157

Figura 268. Restricción de ejes agujeros

157

Figura 269. Restricción final del ensamblaje

158

Figura 270. Insertar desde el centro de contenido

158

Figura 271. Pernos

159

Figura 272. Normatividad de pernos

159

Figura 273. Insertando el tornillo

160

Figura 274. Terminando el ensamblaje del tornillo

160

Figura 275. Ensamblaje terminado

161

Figura 276. Plano de ensamblaje de un Horno para tratamientos térmicos

162

Figura 277. Archivo de plano

163

Figura 278. Comandos insertar vistas

164

Figura 279. Comandos anotar

166

Figura 280. Barra del navegador para creación de planos

167

Figura 281. Plano de construcción del pistón

169

Figura 282. Tamaño de la hoja del plano

169

Figura 283. Ventana vista de dibujo

170 xxi

Figura 284. Estilo y escala

170

Figura 285. Ubicar vista base

171

Figura 286. Vistas proyectadas

171

Figura 287. Mover las vistas

172

Figura 288. Vista isométrica sombreada

172

Figura 289. Vista seccionada

173

Figura 290. Recuperar cotas

173

Figura 291. Organizar cotas

174

Figura 292. Pestaña anotar, herramientas de acotación

175

Figura 293. Cota de línea base

175

Figura 294. Cotas vista seccionada

175

Figura 295. Cotas vista lateral

176

Figura 296. Exportar a PDF

176

Figura 297. Plano de ensamblaje pistón

177

Figura 298. Creando la vista del plano de ensamblaje

178

Figura 299. Vista isométrica sombreada

178

Figura 300. Cota de línea base del ensamblaje

179

Figura 301. Cotas del ensamblaje

179

Figura 302. Cota vista frontal

180

Figura 303. Cota de líneas verticales del ensamblaje

180

Figura 304. Vista frontal completamente acotada

181

Figura 305. Cota vista lateral

181

Figura 306. Acotando la vista lateral

182

Figura 307. Terminando de acotar la vista lateral

182

Figura 308. Vista lateral acotada correctamente

183

Figura 309. Cotas vista superior

183 xxii

Figura 310. Plano de ingeniería

184

Figura 311. Archivo de explosión

184

Figura 312. Seleccionar ensamblaje

185

Figura 313. Mover componente

185

Figura 314. Ejes para mover el pistón

186

Figura 315. Mover el pistón en el eje Z negativo

186

Figura 316. Pistón desplazado

186

Figura 317. Insertando la distancia de desplazamiento

187

Figura 318. Ejes para mover los anillos del pistón

187

Figura 319. Desplazamiento de los anillos del pistón

188

Figura 320. Ejes para desplazar el sujetador de la biela

189

Figura 321. Desplazando el sujetador de la biela

189

Figura 322. Ejes para desplazar los tornillos

189

Figura 323. Desplazando los tornillos

190

Figura 324. Ejes para desplazar el bulón

191

Figura 325. Desplazando el bulón

191

Figura 326. Insertando la vista isométrica

192

Figura 327. Seleccionando las piezas del despiece

192

Figura 328. Referencia numérica

193

Figura 329. Insertando lista de piezas

194

Figura 330. Vista de detalle

195

Figura 331. Creando la vista de detalle

195

Figura 332. Terminando el plano de ingeniería

195

Figura 333. IProperties

196

Figura 334. Imagen Elementos Finitos

197

Figura 335. Simulación estructural

198 xxiii

Figura 336. Abrir la pieza

198

Figura 337. Empalme 2mm

199

Figura 338. Empalme 3mm

200

Figura 339. Propiedades de la pieza

200

Figura 340. Propiedades físicas de la pieza

201

Figura 341. Ejes de trabajo

202

Figura 342. Plano de trabajo referencia de ejes

202

Figura 343. Vista seccionada

203

Figura 344. Rectángulo por dos puntos

203

Figura 345. Acotando el rectángulo

204

Figura 346. Líneas proyectadas

205

Figura 347. Alineando el rectángulo

205

Figura 348. Restricción Colineal

206

Figura 349. Revolución de corte

206

Figura 350. Visibilidad de planos de trabajo

207

Figura 351. Crear nuevo boceto 2D

208

Figura 352. Circulo diámetro 4mm

208

Figura 353. Estableciendo patrón circular

208

Figura 354. Extrusión de corte

209

Figura 355. Crear nuevo boceto 2D parte superior

210

Figura 356. Rectángulo central por dos puntos

210

Figura 357. Aplicando una restricción

211

Figura 358. Extrudir el rectángulo cortante

211

Figura 359. Entorno, Análisis de tensión

212

Figura 360. Aplicar un material

212

Figura 361. Carga de rodamientos

213 xxiv

Figura 362. Carga de rodamientos 500N

214

Figura 363. Restricción fija

214

Figura 364. Restricción de pasador

215

Figura 365. Tensión de Von mises

216

Figura 366. Factor de seguridad

217

Figura 367. Pinzamiento 3D

218

Figura 368. Editando la pieza

219

Figura 369. Pinzamiento 3D para la pestaña

219

Figura 370. Recortando pestana

220

Figura 371. Tipos de análisis

221

xxv

LISTA DE ANEXOS

pág. Anexo A.

Plano de Construcción

225

Anexo B.

Plano de Ensamblaje

226

Anexo C.

Plano de Ingeniería

227

Anexo D.

Informe de simulación Estática Autodesk Inventor.

228

xxvi

GLOSARIO

1. HERRAMIENTAS DE BOCETO. 

Línea: crea segmentos de línea y arcos tangentes o perpendiculares a la geometría.



Spline: crea una curva spline a lo largo de puntos especificados.



Círculo:

Círculo por centro: crea un círculo a partir de un centro y un radio. Círculo tangente: crea un círculo tangente a tres líneas o aristas. Elipse: crea un círculo a partir de un centro y un radio. 

Arco:

Arco por tres puntos: crea un arco a partir de tres puntos. Arco tangente: crea un arco tangente a una línea o curva en su punto final. Arco por centro y radio: crea un arco a partir de un centro y dos puntos finales. 

Rectángulo:

Rectángulo por dos puntos: crea un rectángulo a partir de dos esquinas diagonalmente opuestas. Rectángulo por tres puntos: crea un rectángulo a partir de, dos puntos que definen una arista y un tercer punto que define la segunda arista. 

Empalme / Chaflán:

Empalme: crea un arco de un radio determinado en un vértice o una intersección de dos líneas. Chaflán: crea un chaflán en un vértice o una intersección de dos líneas. 

Punto, centro de agujero: crea centros de agujero y puntos de boceto.



Polígono: crea un polígono inscrito o circunscrito en una circunferencia y de un número determinado de lados.

xxvii



Simetría: crea una simetría de la geometría seleccionada, a lo largo de un eje.



Patrón rectangular: crea una matriz rectangular de la geometría seleccionada, con un número determinado de filas y columnas.



Patrón circular: crea una matriz circular de la geometría seleccionada, con un número determinado de copias y el espacio entre las mismas.



Desfase: crea una copia de la geometría seleccionada, situándola a una distancia de desfase determinada.



Cota general: añade una cota a un boceto. Se emplea para el dimensionado de la geometría.



Alargar: alarga el objeto seleccionado hasta el siguiente objeto que encuentra.



Recortar: recorta el objeto seleccionado hasta el siguiente objeto que encuentra.



Desplazar: desplaza la geometría seleccionada desde un punto determinado a otro.



Rotación: gira la geometría seleccionada respecto a un punto determinado.



Proyecciones:

Proyectar geometría: proyecta la geometría seleccionada sobre el boceto actual. Proyectar arista de corte: proyecta las aristas que se encuentran en el plano de sección sobre el boceto actual. Proyectar desarrollo: proyecta sobre el boceto actual, el desarrollo de las áreas seleccionadas de una pieza de chapa. 2. HERRAMIENTAS DE OPERACIONES. 

Extrusión: crea una operación añadiendo profundidad a un perfil de boceto.



Revolución: crea una operación revolucionando uno o varios perfiles de boceto alrededor de un eje.



Agujero: crea operaciones de agujeros taladrados, avellanados y escariados.

xxviii



Vaciado: suprime material dl interior de una pieza, creando una cavidad hueca con paredes de un espesor determinado.



Nervio: crea nervios y refuerzos de corte empleando un perfil abierto.



Solevación: fusiona las formas de dos o más perfiles en planos de trabajo o caras planas.



Barrido: crea una operación desplazando un perfil a lo largo de un camino plano.



Espira: genera una operación helicoidal que se utilizar para crear muelles espirales y roscas en superficies cilíndricas.



Rosca: crea roscas en agujeros o en ejes, espárragos o tornillos.



Empalme: añade empalmes o redondeos a una o varias aristas de una pieza.



Chaflán: añade un chaflán a una o varias aristas de una pieza.



Angulo de desmoldeo: aplica un desmoldeo a caras especificadas de una operación.



División: divide las caras de una pieza o la pieza completa y suprime uno de los lados resultantes



Eliminar cara: elimina una cara de una pieza completa y suprime uno de los lados resultantes.



Repujado: eleva o rebaja un perfil relativo a la cara del modelo con una profundidad y dirección especifica.



Patrón rectangular: duplica una operación, organizando las copias según un patrón rectangular.



Patrón circular: duplica una operación, organizando las copias según un patrón circular.



Operación de simetría: crea una simetría de la operación seleccionada respecto a un plano determinado.



Plano de trabajo: crea un plano de trabajo.



Eje de trabajo: crea un eje de trabajo.

xxix

RESUMEN

En este proyecto se realizó el manual de aprendizaje para el uso del software Autodesk Inventor, se tomaron como parámetros del manual diseños de elementos y sistemas mecánicos que corresponden a ingeniería mecánica. Autodesk Inventor proporciona un conjunto completo de herramientas de diseño para producir, validar y documentar prototipos digitales completos, que ayudan a los diseñadores a crear modelos más innovadores con menos prototipos físicos. Autodesk Inventor combina un entorno de diseño 3D intuitivo para crear piezas y ensambles con herramientas de diseño funcional, que permiten a los ingenieros y diseñadores concentrarse en la función del diseño para dirigir la creación automática de componentes avanzados, como estructuras de acero, maquinaria rotativa, tubos y tuberías o cableado eléctrico. El modelo de Inventor es un prototipo digital 3D exacto que permite verificar los datos de diseño e ingeniería conforme se trabaja, minimiza la necesidad de prototipos físicos y ahorra costosas modificaciones de ingeniería que, generalmente, son detectadas tras enviar el diseño a fabricación. ¿Para quién está pensado Autodesk Inventor? Autodesk Inventor es una herramienta de modelado sólido basada en operaciones geométricas dirigida a aquellos diseñadores que creen y desarrollen modelos de elementos y sistemas mecánicos en un entorno 3D. ¿Para quién va dirigido este manual? Este manual va dirigido para los técnicos, ingenieros, estudiantes y para toda persona que le interese saber sobre la forma de utilizar el programa “AUTODESK INVENTOR PROFESIONAL 2013”

xxx

INTRODUCCION

Una de las principales áreas de formación en la Ingeniería Mecánica es el dibujo y diseño de máquinas, las cuales son en esencia, soluciones técnicas a problemas de productividad o de calidad de vida para la humanidad. El concepto de diseño comprende una serie de factores, que van desde la identificación del problema, la concepción de las ideas de solución, el dibujo y diseño mecánico tanto de los componentes como de la máquina, la selección de los materiales, los procesos de manufactura, las pruebas de funcionamiento, la optimización y la estandarización para garantizar repetitividad y reproducibilidad del funcionamiento de la máquina.

Inventor es un software con una gran cantidad de características, que hacen imposibles cubrir en su totalidad en un solo manual. En vez de eso, se ha planeado cubrir las características más importantes. Luego, conociendo lo fundamental, es posible recurrir a la ayuda del programa a fin de conocer los temas menos usuales.

En este manual de aprendizaje se seleccionó a Autodesk Inventor por ser una herramienta de dibujo computarizado versátil, sencilla y completa para una correcta formación profesional.

Una característica importante de Autodesk Inventor es la de iniciar el diseño bajo el entorno denominado «bocetos» que en realidad poco tiene que ver con la fase de conceptualización de una solución, ya que hace referencia es al perfil o contorno que sirve de base para la construcción de los modelos 3D, por lo cual cuando se utiliza esta herramienta ya se tiene definida conceptualmente la pieza a realizar.

Con este proyecto se pretende crear un manual de aprendizaje para el uso de Autodesk Inventor y con este utilizar las herramientas CAD 3D de forma óptima y eficiente, para modelar, simular y generar planos de elementos y sistemas mecánicos con el fin de dar al ingeniero Mecánico una óptima formación.

Los ejercicios y pantallazos que aparecen en este manual de aprendizaje son realizados completamente por el autor, se aclara que estos son realizados mediante el software Autodesk Inventor con licencia de la Universidad Santo Tomas Seccional Tunja si alguna figura existente es de una fuente externa se hará su correspondiente referencia.

1

1. CONOCIENDO AUTODESK INVENTOR

1.1. INTRODUCCIÓN A AUTODESK INVENTOR Autodesk Inventor es un software de diseño mecánico 3D creado con tecnología adaptativa y potentes capacidades de modelado. El software Autodesk Inventor incluye operaciones para modelado 3D, gestión de información. Con Autodesk Inventor podrá:      

  

Crear modelos 3D y planos para fabricación en 2D Crear operaciones, piezas y subensamblajes Gestionar miles de piezas en grandes ensamblajes Utilizar aplicaciones de terceros con una interfaz del programa de aplicación (API) Utilizar VBA para acceder a la interfaz API de Autodesk Inventor. Crear programas para automatizar tareas repetitivas. Importar archivos SAT, STEP, AutoCAD® y Autodesk® Mechanical Desktop® (DWG) para utilizarlos en Autodesk Inventor. Exportar archivos de Autodesk Inventor a formatos de AutoCAD, Autodesk Mechanical Desktop e IGES Colaborar con varios diseñadores en el proceso de modelado Enlazar con herramientas de la Web para acceder a recursos de la industria, compartir datos y comunicarse con otros colegas de trabajo Utilizar el Sistema de apoyo al diseño (DSS) para facilitarle el trabajo

1.2. PARA EMPEZAR Al arrancar Autodesk Inventor, el cuadro de diálogo Abrir > Para empezar muestra la ventana activa durante la última sesión de Autodesk Inventor. Puede utilizar esta ventana para especificar un proyecto, añadir un nuevo proyecto, editar un proyecto existente, iniciar un nuevo archivo y abrir un archivo existente.

1.3. PROYECTOS Autodesk Inventor utiliza proyectos para representar una agrupación lógica de un proyecto de diseño completo. Un proyecto organiza los datos guardando información sobre dónde se almacenan los datos de diseño y dónde se pueden editar los archivos, y además mantiene enlaces válidos entre ellos. Los proyectos se utilizan cuando se trabaja en equipo, se colabora en varios proyectos de diseño y se comparten bibliotecas entre distintos proyectos de diseño.

2

1.4. TIPOS DE ARCHIVO Puede abrir un archivo existente o crear un nuevo archivo. En el panel qué hacer, pulse nuevo para ver el cuadro de diálogo nuevo archivo, que contiene plantillas para piezas, ensamblajes, archivos de presentación, piezas de chapa, conjuntos soldados o planos nuevos. Podrá elegir entre varias plantillas con unidades predefinidas. Las plantillas se guardan en la carpeta Documentos/Autodesk\Inventor 2013\Templates o en las subcarpetas Inglés o Métrico. Las subcarpetas de la carpeta Templates se muestran como fichas en el cuadro de diálogo abrir nuevo archivo. Puede crear y guardar plantillas personalizadas en la carpeta Templates. Una plantilla puede contener información sobre las propiedades, como datos de la pieza y del proyecto, y vistas del plano. En el cuadro de diálogo propiedades, la información sobre las fichas resumen, proyecto, estado y personalizadas se puede consultar fuera de Autodesk Inventor, a través del asistente de diseño o del explorador de Microsoft® Windows®. Inténtelo: visualización del cuadro de diálogo Propiedades 

Con un archivo abierto, pulse con el botón derecho del ratón en un componente del navegador o en la ventana gráfica y seleccione iProperties en el menú.

1.5. OPCIONES DE LA APLICACIÓN Autodesk Inventor proporciona un cuadro de diálogo para modificar el aspecto de la aplicación. Si selecciona Herramientas > Opciones de la aplicación, se abrirá el cuadro de diálogo Opciones. Con las fichas del cuadro de diálogo Opciones, podrá controlar el color y la visualización del entorno de trabajo de Autodesk Inventor, el comportamiento y los parámetros de los archivos, las ubicaciones de los archivos por defecto y una gran cantidad de funciones multiusuario. Las opciones de la aplicación estarán activas cada vez que inicie Autodesk Inventor.

1.6. PARÁMETROS DEL DOCUMENTO Además de las opciones de la aplicación, se puede controlar la configuración de archivos individuales. Si selecciona Herramientas > Parámetros del documento, se abrirá el cuadro de diálogo Parámetros del documento. Mediante las fichas de este cuadro de diálogo, puede controlar los parámetros del documen-

3

to activo, como la norma activa, las unidades de medida, las preferencias de boceto y modelado, así como las tolerancias por defecto.

1.7. ESTILOS Y NORMAS Cuando se instala Autodesk Inventor, se selecciona una norma de dibujo que incluye un conjunto de estilos por defecto para controlar la mayoría de los objetos utilizados en los documentos, tales como referencias numéricas, cotas, texto, capas, listas de piezas, símbolos y directrices, materiales e iluminación. En general, basta con los estilos por defecto para poder empezar, pero puede utilizar el Editor de estilos y normas para crear, modificar y limpiar los estilos no utilizados. Por defecto, las acciones como crear o modificar estilos afectan sólo al documento actual. Puede elegir guardar el estilo en la Biblioteca de estilos, una biblioteca principal que contiene definiciones para todos los estilos disponibles asociados a una norma de dibujo. Por lo general, un administrador de CAD administra la Biblioteca de estilos para que las definiciones de estilos, que utilizan todos los documentos que emplean la norma de dibujo, no sean reemplazados de forma accidental por un estilo personalizado. Las bibliotecas de estilos facilitan el uso de las convenciones de formato en los proyectos, ya que contienen las definiciones de formato de objetos. Así mismo, facilitan la actualización de un estilo en todos los documentos. Por ejemplo, si se modifican las puntas de flecha de las cotas, solo se tendrá que editar el estilo y guardar la modificación en la Biblioteca de estilos principal. Todos los documentos que utilizan esa norma de dibujo tienen acceso a la biblioteca y a cualquier estilo nuevo o modificado que se añada a ella. Inténtelo: visualización del cuadro de diálogo editor de estilos y normas 1. En Autodesk Inventor, pulse Archivo > Nuevo y seleccione la plantilla de dibujo. 2. En la barra de herramientas estándar, pulse formato > editor de estilos. 3. En el cuadro de diálogo Editor de estilos y normas, pulse norma en el navegador tipo de estilo (a la izquierda) y haga doble clic en una norma de la lista. 4. Pulse la ficha general para ver los valores que se configuran aquí y, a continuación, la ficha estilos disponibles para ver la lista de estilos. Al pulsar en los elementos de la lista Tipo de estilo, es posible que la mayoría de los nombres estén seleccionados. Si la casilla no está seleccionada, no podrá utilizar ese estilo en el documento actual.

4

5. Pulse el estilo Cota en el navegador Tipo de estilo y seleccione uno de los estilos de cota. Pulse las fichas para ver los valores definidos para unidades, unidades alternativas, texto, tolerancia y otros parámetros. Seleccione un estilo de cota distinto para ver si cambian los valores. 6. En la esquina superior derecha del cuadro de diálogo, pulse la lista de filtro y cambie la opción de filtro. Observe cómo cambia la lista de estilos disponibles si selecciona Todos los estilos, Estilos locales (para el documento actual) o Norma activa. Es posible que vea diferencias en las listas debido a que en los estilos locales se hayan limpiado algunos estilos para reducir el tamaño del archivo. 7. Pulse Terminar para cerrar el cuadro de diálogo. Se omitirá cualquier valor que se haya cambiado. Pulse Guardar para conservar los cambios, los cuales se guardarán únicamente en el documento actual.

1.8. UTILIZACIÓN DE MÉTODOS ABREVIADOS Y TECLAS RÁPIDAS Autodesk Inventor proporciona teclas rápidas que sirven de ayuda para realizar algunas tareas más rápidamente. Es importante recordar que algunas de estas combinaciones de teclas están activas únicamente en entornos específicos. Visualización de una guía completa de las teclas de método abreviado: 1. abra Autodesk Inventor. 2. En el menú Estándar, pulse en Herramientas > Personalizar > ficha Comandos. Para cada categoría existe una lista de nombres de comando y sus teclas de acceso directo, si existen. 3. Pulse varias categorías sucesivamente para ver los comandos asociados. A continuación se muestra una lista de las teclas más usadas. Resultado Tabla 1: Teclas rápidas del software TECLA F1 F2 F3 F4 F5 F6 N

RESULTADO Muestra Ayuda para el comando o el cuadro de diálogo activo. Encuadra la ventana gráfica. Amplía o reduce la ventana gráfica. Gira objetos en la ventana gráfica. Vuelve a la vista anterior. Vuelve a una vista isométrica. Añade una referencia numérica a un dibujo.

5

J C E F A L O I R B T ESC SUPR Retroceso

Añade una restricción de ensamblaje. Añade una cota a un boceto o a un dibujo. Extruye un perfil. Añade un rectángulo de tolerancia a un dibujo. Añade una operación de agujero. Crea una línea o un arco. Añade una cota por coordenadas. Inserta un componente en el ensamblaje actual. Crea una operación de revolución. Crea un boceto en una cara o en un plano. Mueve una pieza del archivo de presentación actual. Sale de un comando. Suprime los objetos seleccionados. En la herramienta Línea activa, elimina el último segmento de boceto. ALT+ arras- En la herramienta Línea activa, elimina el último segmento de tra ratón boceto. CTRL+ MAYÚS MAYÚS+ botón Derecho del ratón MAYÚS+ herramienta rotación CTRL+INTR O CTRL+ Y CTRL+ Z Barra espaciadora

Añade o elimina objetos de la selección. Activa el menú de herramientas Seleccionar.

Gira el modelo automáticamente en la ventana gráfica. Pulse para salir.

Desactiva inferencias al introducir puntos de boceto de entrada de coordenadas. Activa Rehacer (restablece la última operación anulada). Activa Deshacer (restablece la última operación). Cuando se activa la herramienta Rotación, se activa o desactiva el giro dinámico y las vistas isométricas y de plano único normalizadas.

Fuente: Autor.

1.9. VISUALIZACIÓN DE MODELOS Para ver un modelo, utilice las herramientas de visualización de la barra de herramientas Estándar y los menús que aparecen al pulsar con el botón derecho del ratón en la ventana gráfica:

6



Seleccione una de las herramientas de visualización de la barra de herramientas Estándar para conseguir una vista específica.



Pulse con el botón derecho del ratón en la ventana gráfica y, en el menú, elija Vista isométrica. El vector de la vista cambia a la orientación isométrica.



Pulse con el botón derecho del ratón en la ventana gráfica y, en el menú, elija Vista anterior. La vista vuelve a la vista anterior.



Pulse F5 para volver al modelo de la última vista.

Para girar una vista en 3D, utilice la herramienta Rotación de la barra de herramientas Estándar para girar una vista alrededor de uno de los ejes de coordenadas. Cuando esté activa Rotación, pulse la BARRA ESPACIADORA para utilizar la herramienta Vista predefinida, una “caja de cristal” con un vector de vista en cada cara y esquina.

1.10. HERRAMIENTAS ZOOM Las herramientas zoom se encuentran en la barra de herramientas>Vista en la parte superior derecha. 1.10.1.

Zoom.

Utilice el botón Zoom de la barra de herramientas Vista para obtener la escala que desee. Pulse el botón y, a continuación, en la ventana gráfica pulse el cursor cuando lo mueva hacia arriba o hacia abajo, para ampliar o reducir dinámicamente la vista. Puede aplicar zoom a la vista mientras otras herramientas están activas. Figura 1. Zoom

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®.

7

1.10.2.

Zoom todo.

Utilice el botón Zoom todo de la barra de herramientas Vista para aplicar zoom a una pieza o ensamblaje de forma que todos los elementos se muestren en la ventana gráfica. Puede aplicar zoom a un plano, a fin de que la hoja activa se ajuste dentro de la ventana gráfica. Figura 2. Zoom todo

1.10.3.

Zoom ventana.

Utilice el botón Zoom ventana de la barra de herramientas, vista para definir el área de una pieza, un ensamblaje o un dibujo con el que rellenar la ventana gráfica. Figura 3. Zoom ventana

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®. 1.10.4.

Selección de zoom.

Utilice el botón Selección de zoom de la barra de herramientas Estándar para aplicar zoom a la arista, la operación u otro elemento seleccionado y ajustar su tamaño a la ventana gráfica.

8

Figura 4. Selección de zoom

Fuente: ManualAutodeskInventor®9.Autodesk®. 1.10.5.

Encuadre.

Utilice el botón Encuadre de la barra de herramientas Estándar para desplazar la vista de la ventana gráfica en cualquier dirección plana a la pantalla. Puede encuadrar la vista mientras otras herramientas están activas. Figura 5. Encuadre

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®. 1.10.6.

Mirar a.

Utilice la herramienta Mirar a de la barra de herramientas Estándar para aplicar zoom a la visualización y girarla en la ventana gráfica. Puede situar un elemento plano seleccionado paralelo a la pantalla, o bien situar una arista o línea designada horizontal a la pantalla.

9

Figura 6. Mirar a

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®. 1.10.7.

Rotación.

Utilice la herramienta Rotación (3D) de la barra de herramientas Estándar para: 

Girar una pieza o un ensamblaje en la ventana gráfica.



Mostrar proyecciones normalizadas, isométricas y de Plano único de una pieza o un ensamblaje.



Redefinir la vista isométrica.

Figura 7. Rotación

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®.

1.11. VISUALIZACIÓN SOMBREADA, MOSTRAR ARISTAS OCULTAS Y MOSTRAR REPRESENTACIÓN ALÁMBRICA Utilice una de las herramientas de opciones de visualización para alternar entre los tres modos: Sombreado, Aristas ocultas y Representación alámbrica Los modos de visualización se pueden aplicar a modelos de pieza o ensamblaje y a vistas del Cuaderno del ingeniero.

10

Estas herramientas se encuentran en la pestaña Vista de la barra de herramientas, desplegamos Estilo visual y podemos seleccionar estas tres o algunas de las muchas opciones de este menú. Figura 8. Visualización sombreada, Mostrar aristas ocultas y Mostrar representación alámbrica

1.11.1.

Visualización de sombra.

Utilice la herramienta Sombra para proyectar una sombra sobre el plano debajo del modelo. 1.11.2.

Mostrar aristas ocultas.

Utilice la herramienta para mostrar las aristas ocultas en la pieza o el modelo cuando realiza su trabajo. 1.11.3.

Representación alámbrica del modelo.

Representación de la pieza en líneas. Figura 9. Visualización de sombra

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®.

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1.12. VISTAS DE CÁMARA ORTOGONAL Y EN PERSPECTIVA La herramienta Vista de cámara dispone de dos configuraciones: modo de cámara ortogonal y modo de cámara en perspectiva. En el modo Cámara en perspectiva, los modelos de pieza o ensamblaje se muestran en perspectivas tridimensionales, un efecto visual en el que las líneas paralelas convergen en un mismo punto de fuga. Es decir, la forma en que el ojo humano o una cámara perciben los objetos en la realidad. Figura 10. Vistas de cámara ortogonal y en perspectiva

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®.

1.13. IMPORTACIÓN Y EXPORTACIÓN DE DATOS Puede importar archivos SAT, STEP, IGE, AutoCAD y Autodesk Mechanical Desktop (DWG) para utilizarlos en Autodesk Inventor. Las piezas y ensamblajes de Autodesk Inventor se pueden guardar en distintos formatos, y puede guardar planos de Autodesk Inventor como DXF o archivos de plano de AutoCAD (DWG). Las opciones para abrir archivos AutoCAD en Autodesk Inventor son: Asignación de capa Selección de una plantilla AutoCAD Compatibilidad de archivos DFX de la versión 13 Creación de archivos AutoCAD Mechanical, si tiene instalado AutoCAD Mechanical Nota: Los archivos de Mechanical Desktop se pueden enlazar a ensamblajes de Autodesk Inventor sin necesidad de realizar ninguna importación. 1.13.1.

SAT (archivos).

Los archivos SAT (*.sat) contienen sólidos no paramétricos. Pueden ser sólidos booleanos o sólidos paramétricos con las relaciones eliminadas.

12

Los archivos SAT se pueden utilizar en ensamblajes. Puede añadir operaciones paramétricas al sólido base. Cuando se importa un archivo SAT con un único cuerpo, se crea un archivo de pieza de Autodesk Inventor con una única pieza. Si contiene varios cuerpos, se crea un ensamblaje con varias piezas. También son compatibles los datos de superficie en un archivo SAT. 1.13.2.

STEP (archivos).

Los archivos STEP son el formato internacional desarrollado para cubrir algunas limitaciones de las normas de conversión de datos. Los esfuerzos realizados en el pasado por desarrollar normas han tenido como resultado formatos localizados como IGES (EE.UU.), VDAFS (Alemania) o IDF (para placas de circuitos). Estas normas no contemplan diversos aspectos del desarrollo de los sistemas CAD. El dispositivo de conversión STEP para Autodesk Inventor está diseñado con el fin de obtener una comunicación eficaz y un intercambio fiable de datos con otros sistemas CAD. Cuando se importa un archivo STEP (*.stp, *.ste, *.step), sólo se convierten las piezas, las superficies, los datos de ensamblaje y los sólidos 3D. Los dibujos, el texto y los datos de representaciones alámbricas no son procesados por el dispositivo de conversión de STEP. Si un archivo STEP contiene una pieza, se crea un archivo de pieza de Autodesk Inventor. Si contiene datos de ensamblaje, se crea un ensamblaje con varias piezas. 1.13.3.

Archivos IGES.

Los archivos IGES (*.igs, *.ige, *.iges) son una norma en Estados Unidos. Muchas aplicaciones NC/CAM sólo funcionan con el formato IGES. Autodesk Inventor puede importar y exportar archivos IGES, incluidos datos de representaciones alámbricas.

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2. INICIAR EL SOFTWARE AUTODESK INVENTOR

2.1.

INICIANDO AUTODESK INVENTOR

Haga doble clic en el icono de la aplicación Autodesk Inventor 2013, en su escritorio, o Inicio > Todos los Programas > Autodesk > Autodesk Inventor 2013> Autodesk Inventor Professional 2013. Una vez cargue el programa aparecerá la ventana de Bienvenido mostrándonos múltiples opciones de lo que queremos hacer con el programa, hacemos clic en cerrar y entonces ha abierto la aplicación Autodesk Inventor 2013. Figura 11. Ventana de bienvenido

2.2.

ESTABLECIENDO EL ESQUEMA DE COLOR DE FONDO POR DEFECTO

El software Autodesk Inventor ofrece muchos esquemas de color diferentes. Para su primera experiencia, utilizando Autodesk Inventor, le recomendamos utilizar un esquema simple de color con un fondo blanco. 

En el menú Herramientas, escoja Opciones de la Aplicación.



En las pestaña Colores, seleccione el esquema de color Presentación.

14

Para aquellos que usen equipos menos potentes o sistemas portátiles, le recomendamos también que desactive la casilla Resaltar, resaltado previo resaltado mejorado. 

Pulse Aplicar y después Cerrar para cerrar el cuadro de diálogo de Opciones.

Figura 12. Opciones de aplicación

2.3.

USO DE ESTE MANUAL DE APRENDIZAJE

Aunque puede utilizar esta Guía de aprendizaje a su propio ritmo, estos materiales están pensados para usarse en las clases de dibujo básico y dibujo de máquinas de la USTA Tunja, para optimizar el aprendizaje, el docente le guiará a través de los ejercicios. En esta Guía de aprendizaje se le intenta proporcionar una visión del modelado de sólidos 3D e ilustrar cómo el software Autodesk Inventor puede ayudarle a ganar eficiencia en el diseño. Será capaz de completar todos los ejercicios de este libro en aproximadamente 100 horas. Convenientemente, algunos capítulos comienzan con ejercicios realizados en capítulos anteriores previamente vistos en el transcurso de la realización de los ejercicios prácticos.

2.4.

DESCRIPCIÓN DE LA INTERFAZ GRÁFICA

Al iniciar el programa se presenta la siguiente interfaz, en la cual se muestran los paneles Iniciar, Taller de novedades y Videos y aprendizajes.

15

Figura 13. Interfaz de inicio

2.4.1. Iniciar. Nos brinda la opción de iniciar un nuevo archivo, abrir un archivo existente o iniciar un nuevo proyecto. 2.4.2. Taller de novedades. Nos conecta en línea a la página Web oficial de Autodesk para mostrarnos las características más recientes de la versión 2013 de Inventor. 2.4.3. Videos y aprendizajes. Nos muestra video tutoriales acerca de las herramientas y operaciones del software Autodesk Inventor.

2.4.4. Nuevo

.

Al hacer clic en la opción Nuevo, se dará apertura a la siguiente ventana.

16

Figura 14. Crear un nuevo archivo

Se puede elegir entre las pestañas inglés, Métrico y MoldDesign. En cada una de estas opciones encontramos diversos tipos de archivos entre los cuales tenemos que elegir para iniciar un nuevo trabajo en función de las características, tipo de unidades y requerimientos deseados, también podemos seleccionar si queremos hacer una pieza, un ensamblaje, un plano, o un archivo de presentación. 2.4.5. Abrir

.

Al seleccionar la opción Abrir, se mostrara la siguiente ventana de dialogo. En esta ventana podemos realizar la búsqueda de archivos previamente creados dentro del disco duro de nuestro espacio de trabajo. Figura 15. Abrir

17

2.4.6. Proyectos

.

Autodesk Inventor utiliza proyectos para representar una agrupación lógica de un proyecto de diseño completo. Un proyecto organiza los datos guardando información sobre donde se almacenan los datos de diseño y donde se pueden editar los archivos, y además mantiene enlaces validos entre ellos. Los proyectos se utilizan cuando se trabaja en equipo, se colabora en varios proyectos de diseño y se comparten bibliotecas entre distintos proyectos de diseño. Figura 16. Ventana proyectos



Nombre de proyecto: Aparecen listados todos los proyectos existentes.



Ubicación del proyecto: Se muestra la ruta de ubicación de estos proyectos. Por defecto solo aparecen listados los proyectos que se muestran en el cuadro anterior. Cuando el usuario cree más proyectos, también aparecerán en este cuadro.



Pulse el botón Nuevo: El asistente de proyectos de Inventor le guía durante todo el proceso de creación de proyectos.

2.5.

INTERFAZ DE USUARIO

Las normas de Autodesk Inventor son las mismas que las de Microsoft Windows. Los elementos de la interfaz de usuario de Autodesk Inventor, son comunes a la mayoría de las aplicaciones basadas en Windows. 18

Inventor presenta varios entornos de trabajo. Por ejemplo, después de escoger Nuevo y de haber seleccionado la plantilla normal.ipt, se muestra el entorno de boceto que presenta los siguientes elementos: 2.5.1. Barra de Menús. Esta barra muestra una serie de pestañas en las cuales se encuentran agrupados los paneles con los comandos que se muestran en la Barra de Herramientas. 2.5.2. Barra de Herramientas. En esta barra se muestran los comandos de acuerdo a su utilización de acuerdo a la pestaña elegida en la Barra de Menús. 2.5.3. Barra de Estado. Esta barra se encuentra en la parte inferior de la pantalla. Nos brinda diferente tipo de información acerca de la herramienta que seleccionemos, así como los pasos que debemos seguir cuando realizamos alguna tarea. Cuando estamos en el entorno de BOCETO, si seleccionamos la herramienta Línea, nos muestra las coordenadas actuales del cursor, la longitud y el ángulo o el radio si seleccionamos herramientas de dibujos circulares. 2.5.4. Zona de Gráficos. Se muestra al abrir un archivo o crear uno nuevo. Cuando hay abiertos varios archivos, la ventana grafica en la que está trabajando se denomina ventana activa. Es en esta ventana donde se diseñan los modelos. La ventana grafica tiene diferente aspecto de acuerdo al entorno de trabajo actual. 2.5.5. ViewCube. Es una herramienta de navegación en 3D que aparece por defecto en la esquina superior derecha de la Zona de Gráficos. Con el ViewCube, puede intercambiar entre vistas estándar o isométricas. 2.5.6. Barra de Navegación. Es una barra transparente en la cual tenemos acceso directo a una serie de comandos que son utilizados usualmente durante un proceso de diseño en3D. 2.5.7. Browser Menú. Se ubica a la izquierda de la Zona de Gráficos. En el Browser Menú se encuentran agrupados a manera de árbol los bocetos, acciones, y operaciones utilizadas durante el diseño de un determinado elemento o ensamble.

19

Figura 17. Interfaz de usuario

20

3. CREACIÓN DE BOCETOS

Figura 18. Boceto de la carcasa de una turbina de vapor.

Fuente: Autor.

3.1.

CREANDO SU PRIMER SKETCH (BOCETO)

3.1.1. ¿Qué es un boceto? Un boceto es el perfil de la operación y todas las funciones geométricas (como por ejemplo trayectoria de barrido o rotación de ejes) necesarias para crear dicha operación. Crea un modelo 3D a partir de un boceto proyectando el perfil o girándolo sobre un eje. Toda la geometría del boceto se crea y se corrige en el ambiente del boceto, usando las herramientas de boceto en el panel de herramientas. 3.1.2. Archivos de pieza (Normal.ipt) Cuando se abre un archivo de pieza, se activa el entorno de pieza. Los comandos de pieza permiten manipular bocetos, operaciones y cuerpos que se combinan para formar piezas. Puede insertar una pieza de un cuerpo en ensamblajes y restringirlos en las posiciones que ocupan cuando se fabrica el ensamblaje. Puede extraer varios archivos de pieza de una pieza con varios cuerpos. Algunas herramientas de boceto presentan varias opciones. Si aparece una flecha junto a una herramienta, pulse en la flecha para abrir un menú. Mientras que se traza se aplican automáticamente ciertas reglas que permiten que el trazo sea preciso, Por ejemplo, si usted traza una línea casi horizontal, se aplica la restricción horizontal o si usted se aproxima al extremo de otra lí-

21

nea mientras se traza, una restricción coincidente se aplica. Cualquier restricción aplicada a un boceto puede ser modificado o ser suprimida. Tabla 2: Herramientas de Boceto

22

23

24

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk Si al realizar un boceto se puede aplicar una restricción, es decir a medida que vamos dibujando nuestro boceto a este se le puede aplicar una restricción de cualquier clase aparece el símbolo de ésta. Tabla 3: Símbolos de restricciones

Fuente: Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk

25

3.2.

COMO GUARDAR SU TRABAJO



Haga clic en Guardar en la barra de herramientas Estándar para guardar cambios realizados en un archivo o para guardar su trabajo por primera vez.



Es una buena idea guardar el archivo en el que está trabajando siempre que realice cambios en el mismo.

Copia de un archivo. 

Haga clic en Archivo, Guardar como archivo con un nombre nuevo.



Aparece la ventana Guardar como. Esta ventana le muestra la carpeta en la que el archivo se encuentra actualmente, el nombre del archivo y el tipo de archivo.

3.3.

para guardar una copia del

EJERCICIOS DE APRENDIZAJE MODULO BOCETOS

Para comprender los conceptos y terminología vamos a crear Bocetos a manera de práctica. 3.3.1. Ejercicio 1: Uso de líneas. En esta práctica aprenderá a crear un archivo de Pieza nuevo y, a continuación, una geometría de Boceto (Sketch) usando técnicas de dibujo sencillas, uso de líneas. Figura 19. Ejercicio 1 para la realización de un Boceto

26



Inicio de sección de un boceto

1. Abrir Autodesk Inventor Profesional 2013. 2. Apenas el programa cargue hacemos clic en cerrar la ventana de bienvenido. 3. Una vez abierto el programa nos ubicamos en la pestaña Para Empezar en la barra de herramientas y hacemos clic en Nuevo. Figura 20. Para empezar

4. Al hacer clic en Nuevo se despliega el dialogo de la ventana Crear nuevo archivo nos ubicamos en la opción Pieza: Crear Archivos 2D y 3D y hacemos doble clic con el mouse en la plantilla Normal.ipt. Figura 21. Crear nuevo archivo

27

5. El archivo de tipo Pieza aparece listada en el browser (barra del navegador). Por defecto el archivo toma el nombre Pieza1, hasta que lo guarde y coloque el nombre que desee, procedemos a dar clic en Crear boceto 2D en la barra de herramientas. Figura 22. Crear boceto 2D

6. A continuación procedemos a seleccionar el plano de trabajo, puede ser a gusto del dibujante, los tres planos de trabajo que Autodesk ofrece para seleccionar son: Plano YZ, Plano XZ, Plano XY, damos clic en alguno de los tres planos y nos enviara a la interfaz de crear un Boceto. Figura 23. Planos de trabajo YZ, XZ y XY respectivamente.

7. Una vez estemos en nuestro sitio de trabajo, nos dirigimos a la barra de herramientas en la parte superior y seleccionamos la herramienta Línea y procedemos a realizar el boceto que aparece en la Figura 19. 8. Teniendo seleccionada la herramienta Línea nos dirigimos a la zona de gráficos, dar clic en el centro marcado con un punto amarillo y empezamos a dibujar nuestro boceto, la forma que se utiliza para dibujar en Inventor es similar a

28

AutoCad, teniendo seleccionada la herramienta línea hacemos clic en un lugar de la zona de gráficos y tan solo basta con mover el mouse a la dirección en que se quiera dibujar la línea y dar otra vez clic para dibujarla, cuando damos clic en la zona de gráficos nos aparecen dos casillas la 1 que se enmarca es para dar la longitud de la línea, la 2 casilla haciendo uso del tabulador la activamos y esta es para dar ángulo a la línea que estamos trazando. Figura 24. Herramienta línea

9. Siga la secuencia de números para realizar el trazado del boceto, ingrese el valor de la distancia de la línea en la casilla. Figura 25. Trazando el boceto

Nota: Para borrar líneas primero deselecciona la herramienta que estés usando dando clic derecho y “Aceptar”. Después selecciona las líneas que desees borrar y presiona la tecla “Suprimir”. 10. Una vez terminado el boceto damos clic en la opción Terminar boceto en la barra de herramientas en la parte superior derecha.

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Figura 26. Terminar boceto

11. Guardar el Boceto clic en Archivo> Guardar como Asignarle un nombre, como recomendación guardar en Mis Documentos, leer más adelante la nota. 12. Fin del ejercicio. Nota: Como sugerencia es recomendable empezar a dibujar los bocetos desde nuestra coordenada (0.0) está la encontramos en el punto amarillo que aparece en todo el centro de la zona de gráficos, si se introduce el valor de la distancia de la línea el boceto se irá acotando de forma sencilla.

3.3.2. Ejercicio 2 Geometría de Boceto con empalmes. 1. Selecciona la herramienta de línea e intenta dibujar la siguiente figura. Sigue la secuencia de números, estar atentos a los símbolos que aparecen en el puntero mientras dibujas. Usa la herramienta de Línea. Las líneas que aparecen abajo y a la izquierda son los ejes. 2. Los pasos del ejercicio anterior repetirlos hasta el punto 5. 3. Nos disponemos a realizar los pasos del ejemplo anterior hasta el numeral 5 luego procedemos a realizar nuestra geometría de Boceto como lo muestra la figura 27. Figura 27. Ejercicio 2 para la creación de un Boceto

30

4. A continuación necesitamos dibujar tres arcos y un círculo, utilizando las herramientas correspondientes para ello seleccionamos (Arco por tres puntos y Circulo por centro) y seguimos dibujando la secuencia uniendo los extremos de las líneas. Figura 28. Interfaz de trabajo (Herramienta rectángulo)

5. Intenta jalar un par de líneas para que veas cómo se comporta. Posteriormente da Ctrl+Z para deshacer las modificaciones. 6. Hasta el momento nuestro dibujo no tiene una forma muy bien definida. Para poder especificar completamente la forma del dibujo son necesarias medidas y restricciones geométricas. 

Busca en el panel de herramientas la caja de Restricciones.

7. Estas restricciones nos servirán para hacer que líneas cumplan condiciones como paralelismo, perpendicularidad, sean horizontales, verticales, que los círculos sean tangentes o concéntricos, etc. 8. Hemos numerado las líneas y arcos para identificarlas (Numeradas en sentido del reloj desde abajo parte inferior izquierda).

31

Figura 29. Numeración de las líneas

9. Selecciona la herramienta Restricción Perpendicular en la caja de restricciones y da clic a la línea J y luego K. Haz lo mismo para A y B. 10. Selecciona la herramienta Restricción Paralela ciones y da clic sobre la línea N y luego E.

en la caja de restric-

11. Selecciona la herramienta Restricción Vertical nea L y C.

y aplicarla sobre la lí-

12. Selecciona la herramienta Restricción Colineal y aplicarla sobre la línea B y K, posteriormente a E y I, también realízalo para L y H. 13. Selecciona la herramienta Restricción Tangente y seleccione a G con F y luego G con H, esto es importante para crear arcos tangentes. 14. Aplica Restricción Tangente centes.

a los demás arcos con sus líneas adya-

15. Selecciona la herramienta Restricción Concéntrica circunferencia de P y luego el arco G.

y da clic sobre la

16. Jala la línea A para que veas que los dos centros del arco O y M no están alineados, para resolver esto selecciona Restricción Horizontal y da clic sobre los centros de los arcos.

32

Si te topas con el mensaje “Ya existe restricción de boceto” ignóralo, clic en cancelar y continua con las demás restricciones, solo indica que esa restricción ya existe entre esas líneas. Figura 30. Mensaje existente de restricción

Lo único que falta es especificar el tamaño del dibujo y para eso utilizaremos la siguiente herramienta. Coloca las dimensiones de acuerdo al dibujo. 

Herramienta cota general

Sirve para especificar una dimensión, esta puede ser dada para una línea, un ángulo, un diámetro, distancia entre dos líneas, dos puntos, etc. 

Intenta:



Con la herramienta seleccionada clic sobre una línea, da clic sobre otra línea y mueve el mouse hacia afuera para crear la dimensión.



Si seleccionas líneas que están inclinadas se forma una dimensión de ángulo

Para cambiar la dimensión de radio a diámetro y viceversa da clic derecho antes de “plantar” la dimensión. Figura 31. Acotar el boceto

33

17. Da Clic en la Restricción Coincidente y selecciona la esquina marcada como W y después el punto central que aparece de color amarillo. 18. Si hiciste correctamente todos los pasos anteriores deberías de tener tu Boceto de color negro. Chequea los pasos en caso de que no sea así. Las líneas verdes son líneas a las que les faltan dimensiones o restricciones. 19. Fin del boceto. Guardar el boceto con el nombre boceto 2.

3.4.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

Realizar los siguientes bocetos en base a lo aprendido como actividad extra clase. 3.4.1. Actividad 1 Figura 32. Actividad 1

34

3.4.2. Actividad 2 Figura 33. Actividad 2

3.4.3. Actividad 3 Figura 34. Actividad 3

35

3.4.4. Actividad 4 Figura 35. Actividad 4

Nota: Realizar los Bocetos como se muestran en la imagen, el acotado es sencillo solo dándole valor de distancia a la línea, las herramientas que se utilizan en estos bocetos son las mismas que los ejemplos anteriores, herramienta Línea, Empalme, Círculo.

3.5.

AÑADIR COTAS A UN BOCETO

Las cotas definen el tamaño del boceto. Después de añadir una cota, no puede cambiar el tamaño de una línea o curva arrastrándola. En Autodesk Inventor, no puede aplicar cotas dobles a un boceto. Las cotas se añaden normalmente después de haber colocado la geometría de boceto. Por lo general, todas las cotas de Autodesk Inventor son paramétricas. Esto significa que puede modificar la cota para cambiar el tamaño del elemento acotado. También puede especificar una cota de referencia; es decir, que la cota refleje el tamaño del elemento, pero que no pueda utilizarse para modificar dicho tamaño. Al añadir cotas paramétricas a la geometría del boceto, se aplican restricciones que controlan el tamaño y la posición de los objetos en el boceto. El boceto se actualiza automáticamente cuando se realizan cambios en los valores de la cota.

36

A continuación, definirá completamente el tamaño de su boceto, añadiendo cotas. Autodesk Inventor proporciona mejoras sobre las herramientas de acotación de AutoCAD utilizando un solo comando para generar muchos tipos de cotas diferentes. En la siguiente figura se muestra 2 ejemplos de bocetos acotados. Figura 36. Cotas

Fuente: Manual Autodesk® Inventor 9. Autodesk®. 3.5.1. Ejercicio 3 Acotando un boceto. En este ejercicio aprenderemos a usar la herramienta Cota, Para crear cotas, utilice la herramienta Cota general de la barra del panel o la barra de herramientas Boceto 2D. Designe la geometría del boceto que desea acotar y, a continuación, coloque la cota. Figura 37. Ejercicio 3

37

1. Para empezar a realizar este Boceto repetir los pasos del Ejercicio 1 hasta el paso 5. 2. Una vez estando en la plantilla Boceto seleccionamos la herramienta línea y empezamos a dibujar la forma del boceto no importa el valor de las distancias de las líneas, tendremos algo como la siguiente figura. Figura 38. Herramienta Cota general

3. Una vez terminada la geometría del boceto procedemos a acotarlo para realizar esta operación nos dirigimos a la barra de herramientas y seleccionamos la herramienta Cota general como indica la figura a continuación. Figura 39. Acotado

4. Para acotar la geometría del boceto que tenemos tan solo basta dar clic a la línea que queremos acotar teniendo seleccionada la herramienta Cota general, ingresamos el valor de diámetro o radio (para círculos) y longitud y ángulo (para líneas) empezamos a acotar el boceto ingresando los valores según la figura 37, para editar una cota tan solo basta con seleccionarla y darle doble clic a la cota creada ingresar el valor correcto y obtendremos lo siguiente.

38

Figura 40. Acotando

5. Acotar el dibujo hasta obtener todas las dimensiones correctas presiona escape para finalizar la operación. 6. Hacer clic en el icono de validación verde en la parte superior para terminar el boceto, guardar con el nombre de ejercicio cota general. 7. Fin del ejercicio. Nota: Para cambiar la cota entre Diámetro y Radio dar clic derecho con el mouse y seleccionar la cota que desea aplicar, para acotar un ángulo seleccionar las dos líneas que desea darle dicho desfase en grados.

3.6.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

Realizar los siguientes Bocetos y Acotarlos según muestra las figuras siguientes como actividad extra clase.

39

3.6.1. Actividad 5. Figura 41. Actividad 5

3.6.2. Actividad 6. Figura 42. Actividad 6

40

4. CREACION DE PIEZAS 3D

Figura 43. Pieza 3D Rin-16

Fuente: Autor.

4.1.

EL ENTORNO DE MODELADO DE PIEZAS

Para iniciar una sesión de trabajo en el entorno de modelado de piezas de Autodesk Inventor es necesario abrir un archivo de tipo .ipt, o bien crear un archivo nuevo de estas características. Para ello en la pantalla de inicio del programa seleccionaremos crear nuevo fichero y en la siguiente pantalla seleccionaremos cualquiera del tipo .ipt en la etiqueta correspondiente a las unidades en las que queramos trabajar. También es posible crear un nuevo archivo mediante el menú Archivo y luego seleccionar Nuevo. Una tercera forma es pulsar en el icono que representa una hoja en blanco que se encuentra en la parte superior y seleccionar Pieza. 4.1.1. Herramientas para la realización de bocetos 3D. Estas herramientas son semejantes a las de realización de bocetos 2D y las de modelado de pieza.

41

Tabla 4: Herramientas para la realización de bocetos 3D

Botón

Herramienta

Configuración/Opciones Crear segmentos de línea 3D a través de puntos de trabajo, vértices u otras geometrías ya existentes que se han seleccionado previamente

Línea 3D

Empalme

Aplicar radio de pliegue y cota por defecto a los vértices seleccionados

Incluir Geometría

Insertar geometría del boceto 2D en un boceto 3D

Plano de Trabajo

Crear un plano de trabajo

Eje de Trabajo

Crear un eje de trabajo

Puntos de Trabajo

Localizar puntos relacionados con la geometría en otras operaciones

Fuente: Autor

4.2.

CREACIÓN DE OPERACIONES BASE

La primera operación de una pieza que cree será la operación base. La operación base puede tratarse de un sólido base importado (formato de archivo .sato .step). La operación base debe representar a la forma más básica de la pieza. También puede crear una operación de trabajo como operación base. Después de crear o diseñar la geometría de boceto para crear La pieza 3D, se debe decidir cómo crear la operación base. Tabla 5: Operaciones base

Extrusión

Proyecta una sección transversal a lo largo de un camino recto. Se utiliza para crear superficies así como sólidos.

42

Revolución

Solevación

Proyecta una sección transversal alrededor de un eje. Crea una operación con diferentes secciones transversales basadas en bocetos en varios planos de trabajo. Este modelo sirve de transición entre una forma y la siguiente, y puede seguir un camino curvo.

Barrido

Proyecta una sección transversal constante a lo largo de un camino curvo.

Espira

Proyecta una sección transversal constante a lo largo de un camino helicoidal.

Fuente: Autor

4.3.

Extrusión

Esta herramienta nos permite generar sólidos por extrusión de bocetos en direcciones lineales. Figura 44. Generación de un sólido por extrusión

Fuente: Autodesk-Inventormanual. Universidad Politécnica De Madrid. Normalmente trabajaremos con perfiles cerrados, es decir para hacer uso de esta herramienta el boceto o la geometría que conforma la pieza tiene que estar completamente cerrada, aunque el programa también detecte otros tipos de perfiles. Cuando activamos la herramienta extrusión aparece un cuadro de diálogo como el que se muestra a continuación:

43

Figura 45. Cuadro de dialogo extrusión

Puede designar una cara en una pieza existente y realizar un boceto sobre ella. El boceto se muestra con el plano cartesiano definido. Si desea construir una operación sobre una superficie curva o en ángulo con respecto a una superficie, deberá construir primero un plano de trabajo. A continuación, cree el boceto en el plano de trabajo. Con esta herramienta puede hacer extrusiones de sólidos o cortantes (cortar la geometría de boceto) según la pieza lo requiera. A continuación aparecen ejercicios de aprendizaje para crear nuestras piezas 3D. Como paso principal necesitamos Abrir el programa y seleccionar un nuevo archivo de pieza en la plantilla Normal.ipt y proceder a realizar los ejercicios propuestos a continuación. Figura 46. Nuevo archivo de pieza

44

4.3.1. Ejercicio 4. Ejercicio completo de Boceto, Pieza, Restricciones, Acotado, Zoom, girar y Patrón circular.

1. En la interfaz de archivo de pieza Normal.ipt elija la opción crear nuevo boceto 2D en la barra de herramientas. 2. Seleccione el plano XY para introducirnos al panel de boceto. 3. En el Panel de Boceto 2D, haga clic en la herramienta Círculo por Centro . Figura 47. Circulo por centro

4. Mueva el cursor sobre la zona de gráficos (El cursor se convierte en un punto amarillo). 5. Mueva el cursor sobre la intersección de los ejes principales.

45

Figura 48. Operación circulo

6. Haga clic para definir el punto central del círculo y después mueva el cursor hacia la parte superior derecha. Conforme mueva el cursor hacia la derecha, se mostrará un círculo dinámico y el valor del diámetro en la esquina inferior derecha de la ventana de Autodesk Inventor. 7. En la casilla que aparece seleccionada ingrese el valor del diámetro 50 Figura 49. Herramienta circulo

8. Pulse la tecla Introducir para crear el circulo La herramienta Círculo por Centro está todavía activa, permitiéndole crear otro círculo. Cree un segundo círculo, concéntrico al primero: 9. Mueva el cursor de nuevo al centro del círculo existente. Según mueva el cursor sobre el punto central del círculo existente, el punto amarillo se vuelve verde y aparece el símbolo de coincidencia .

46

Figura 50. Circulo

10. Haga clic para definir el punto central del segundo círculo y mueva el cursor hacia la parte superior derecha. 11. Continúe moviendo el cursor hacia la derecha hasta que el círculo dinámico sea ligeramente mayor al primer círculo escriba el valor del diámetro igual a 70. Haga un clic en la zona de gráficos para definir el círculo. Figura 51. Círculo concéntrico

12. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho del mouse y seleccione Aceptar para quitar la herramienta de Círculo por centro

.

Acaba de crear el boceto base para la pieza. 13. Cambie a una vista isométrica pulsando el botón derecho en la ventana gráfica y seleccionando Vista inicial.

47

Figura 52. Terminando la operación

14. En la zona de gráficos, pulse el botón derecho y seleccione finalizar Boceto 2D.

Figura 53. Terminar boceto

15. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Extrusión Se mostrará el diálogo Extrusión. 16. En la ventana gráfica, identifique la parte del boceto que quiera extrudir, seleccionando el área entre los dos círculos.

48

Figura 54. Extrusión

17. Haga clic en la opción Simétrico del diálogo Extrusión Se mostrará una vista previa del modelo 3D en el valor de la distancia escriba 40, y haga clic en Aceptar para cerrar el diálogo y crear la operación de extrusión. Figura 55. Extrusión



Crear otro boceto en una pieza existente

Continuaremos con la realización del ejercicio 4. 1. Para crear otro boceto, defina primero la orientación del plano de boceto. Para crear una pestaña en la pieza, utilice el mismo plano que usó para definir la operación de extrusión previa.

49

2. En el navegador, haga clic en el símbolo más (+) delante de Origen. Los nombres de los planos principales de orientación y ejes aparecerán. 3. En el navegador, pulse el botón derecho sobre el nombre Plano XY y seleccione Nuevo Boceto. Observe que algunos elementos del navegador tienen el fondo en gris. El navegador utiliza sombreado para identificar los elementos activos e inactivos. En este caso, el Boceto2 está activo. Figura 56. Nuevo boceto

4. Proyecte la arista circular externa del sólido. 5. En la barra de Panel de la parte superior, desplácese hacia abajo y haga clic en la herramienta Proyectar Geometría Figura 57. Proyectar geometría

50

6. En la ventana gráfica, seleccione la arista exterior de la pieza 3D. Se crea un círculo y un punto central en el plano de boceto. Esta geometría está totalmente asociada al borde externo de la pieza. Esto significa que la geometría se actualiza automáticamente cuando la arista de la pieza cambia. Figura 58. Geometría proyectada

7. Pulse el botón derecho en la ventana gráfica y seleccione Terminar para salir de la herramienta Proyectar Geometría. 8. En la barra superior del Panel, haga clic en la herramienta Línea. 9. En la ventana gráfica, mueva el cursor hacia el lado superior derecho de la arista proyectada, tal como se muestra en la imagen de la derecha. El símbolo coincidente, se muestra próximo al cursor. Figura 59. Coincidencia

51

10. Haga clic para definir el punto de inicio de la línea. 11. Mueva el cursor hacia la derecha y ligeramente hacia abajo, tal como se muestra en la imagen de abajo y después haga clic para definir el segundo punto de la línea. Figura 60. Línea de boceto

Mientras utilice la herramienta Línea, puede además crear arcos. Cree un arco tangente al segmento de línea previo: 12. Detenga el cursor al final de la línea, haga clic, mantenga, y arrastre el cursor para ver una vista previa dinámica de su arco. Nota: Para ver un vídeo de ayuda de la creación de un arco, pulse el botón derecho del ratón en la ventana gráfica y seleccione Cómo. En el diálogo, seleccione Arcos y después haga clic en Mostrar cómo se crea un arco Tangente. 13. Mueva el cursor directamente bajo el punto de inicio del arco, tal como se muestra abajo, y después suelte el botón del ratón para crear el arco. Figura 61. Arco

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Continúe bocetando el segmento de línea final: 14. Mueva el cursor sobre el lado inferior derecho de la arista proyectada hasta que se muestre el símbolo coincidente próximo al cursor y el de tangente próximo al punto final del arco. 15. Cuando aparezcan ambos símbolos, haga clic para definir el punto final de segmento de línea. Figura 62. Boceto base

Nota: Puede que se muestre una línea adicional punteada mientras boceta este segmento de línea final. Las líneas de referencia punteadas se muestran cuando alinea el cursor con otra geometría en el boceto. En este caso, el cursor puede ser alineado verticalmente con el punto inicial del primer segmento de línea. 16. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho y seleccione Aceptar para quitar la herramienta de Línea. 

Restringir un boceto

Continuamos con el ejercicio 4. La geometría de construcción en ocasiones simplifica el proceso de restricción de un boceto. Definirá geometría bocetada como geometría de construcción. 1. Cree una línea de construcción horizontal: 2. En la barra superior del Panel, pulse en la herramienta Línea. 3. En el lado superior derecho de la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Construcción para activar el modo de Construcción

53

.

Figura 63. Línea de construcción

4. En la ventana gráfica, seleccione el punto central del círculo para definir el punto de inicio de la línea. 5. Mueva el cursor hacia la derecha del arco en la pestaña. Un símbolo horizontal se mostrará próximo al cursor cuando la vista previa de la línea sea aproximadamente horizontal. Figura 64. Restringir un boceto

6. Con el símbolo horizontal visible, haga clic para definir el punto final de la línea de construcción. 7. Se crea una línea de rayas horizontal. Observe la diferencia en el tipo de línea y color de la línea de construcción. 8. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho y seleccione Aceptar para salir de la herramienta Línea. 9. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Construcción

para desactivar el modo de construcción.

Restringir el boceto base (la pestaña que creo) Los puntos centrales del centro del círculo y el arco de la pestaña deben de estar alineados horizontalmente. Controlará este comportamiento haciendo el centro del arco coincidente con la línea de construcción horizontal. Alinee el arco de la pestaña con la línea de construcción:

54

10. En la barra superior del Panel, haga clic en Coincidente. Figura 65. Restricción de coincidencia

11. Las herramientas de esta lista son todas las herramientas de restricción. Figura 66. Herramientas de restricción

12. Seleccione el punto central del arco y después seleccione la línea de construcción.

Figura 67. Restricción de coincidencia

El punto central del arco se ajusta para volverse coincidente con la línea de construcción.

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Las dos líneas oblicuas adyacentes al arco necesitan ser simétricas con respecto a la línea de construcción. Para hacer estas dos líneas simétricas: 13. En la barra superior del Panel, haga clic en Simétrico

.

14. Haga clic sobre la línea oblicua superior, la inferior, y a continuación seleccione la línea de construcción. Figura 68. Operación de restricción

15. Las dos líneas oblicuas son ahora simétricas con respecto a la línea de construcción. 

Mostrar restricciones existentes

En cualquier momento, mientras esté bocetando, puede mostrar las restricciones de su boceto. 1. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Mostrar Restricciones

2. Seleccione el arco. Se mostrarán los iconos de restricción, mostrando todas las restricciones asociadas con el arco. Figura 69. Mostrar restricciones

56

Resalte la geometría asociada con cada restricción: 3. Mueva el cursor sobre los iconos de restricción. Los dos objetos del boceto asociados a la restricción se resaltarán sobre el boceto. Figura 70. Resaltar restricciones

4. Haga clic en la X, a la derecha de los iconos de restricción para cerrar la visualización de restricciones. 5. Pulse Escape (o haga clic con el botón derecho y seleccione Aceptar) para salir de la herramienta de Mostrar restricciones. 

Finalizar el Boceto con Cotas

A continuación, termine de restringir el tamaño del boceto del ejercicio 4 creando cotas:

57

1. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta de Cota General

.

Figura 71. Herramienta cota general

Nota: Asegúrese de que la herramienta Cota de Referencia en la barra de herramientas Estándar

no esté activa.

Figura 72. Herramienta cota de referencia

2. Seleccione el arco y sitúe la cota en la parte superior derecha del arco. Como cambió el comportamiento por defecto para la acotación, el diálogo Editar cota aparece, permitiéndole definir el valor. 3. En el diálogo, escriba 7 como valor y pulse sobre la marca de validación verde para aceptar el valor. Cree una cota angular entre las dos líneas angulares: 4. Seleccione la línea oblicua superior, la inferior y sitúe la cota entre ambas líneas. 5. En el diálogo, escriba 20 y presione Aceptar para aceptar el valor. Figura 73. Acotado

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Las líneas se actualizan para reflejar el nuevo valor angular. Defina la longitud de la pestaña añadiendo otra cota: 6. Seleccione el punto central del arco, el punto central del buje, y sitúe la cota cerca de la parte inferior del boceto. 7. En el diálogo, con el valor de la cota resaltado, escriba 66 y pulse Enter para aceptar el valor. Figura 74. Acotado de longitud

8. Pulse la tecla Escape en el computador para salir de la herramienta de Cota General. 

Extrudir la pestaña (boceto base creado)

El boceto para la pestaña está ahora completo. A continuación, utilice la herramienta Extrudir, para crear otra operación:

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1. Pulse F6 para mostrar una vista isométrica. 2. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho del ratón y seleccione Finalizar boceto 2D.

3. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Extrusión

.

4. En la ventana gráfica, haga clic dentro de la geometría de boceto que define la pestaña. 5. En el diálogo de Extrusión, haga clic sobre la opción Simétrico

.

Figura 75. Extrusión simétrica

6. Resalte el valor de distancia, escriba 12 y haga clic en Aceptar para crear la segunda operación de extrusión. Figura 76. Extrudir el boceto base

60



Herramienta zoom y girar.

Llegó el momento de examinar visualmente su modelo. En Autodesk Inventor, puede hacerlo fácilmente en cualquier instante, incluso mientras utiliza otra herramienta. Vea su modelo: 1. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Zoom Todo . Figura 77. Herramienta zoom

La herramienta Zoom Todo ajusta la vista del modelo de modo que pueda ver en la pantalla, el modelo en su totalidad. 2. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Girar La herramienta Girar muestra un símbolo de órbita como un círculo. 3. Gire el modelo dinámicamente, y véalo desde diferentes direcciones, moviendo el cursor dentro del círculo de Órbita y a continuación haga clic y mantenga presionado el botón izquierdo del ratón, mientras mueve el cursor. Figura 78. Herramienta girar

61

4. Gire el modelo sobre sus ejes horizontal y vertical moviendo el cursor sobre las líneas de cuadrante del perímetro del círculo de Órbita, y arrastrando. 5. Gire el modelo sobre su eje perpendicular a su pantalla moviendo el cursor fuera del círculo de Órbita y arrastrando. 6. Redefina el centro de rotación pulsando en el punto sobre el que desee girar. 7. Pulse Escape o el botón derecho del ratón y seleccione Aceptar para quitar la herramienta de Girar. 8. Pulse F6 o haga clic con el botón derecho del ratón y seleccione Vista Inicial para volver a la vista isométrica. 

Crear un patrón

Cree un patrón circular: 1. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Patrón Circular Figura 79. Herramienta patrón circular

.

Se mostrará el diálogo de Patrón Circular. El botón Operaciones estará seleccionado, permitiéndole identificar las operaciones para crear el patrón.

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2. En la ventana gráfica, seleccione la extrusión de la pestaña (flecha 1). Figura 80. Visualización del patrón circular

3. En el diálogo de Patrón circular, haga clic sobre el botón Eje de Rotación . 4. En la ventana gráfica, seleccione la cara interior del buje (flecha 2). Se le mostrará una vista previa del patrón circular. 5. En el diálogo de Patrón Circular, haga clic en Aceptar para crear la operación de patrón circular. Se creará un patrón circular de la pestaña con seis copias igualmente espaciadas. Figura 81. Pieza terminada

6. Guarde su trabajo con el nombre de buje soporte de piñón.

63

4.3.2. Ejercicio 5. 1. Abrir el Boceto correspondiente a la Actividad 1 para empezar a realizar la operación de Extrusión. Crear la siguiente pieza. Figura 82. Ejercicio 5

2. Una vez abierto el Boceto en el programa nos dirigimos a la barra de herramientas y seleccionamos nomina operación Base.

, la primera operación de cualquier pieza se de-

Una vez se haya seleccionado la herramienta extrusión se nos abrirá la siguiente ventana (Figura: 83) hacemos clic dentro de la geometría del boceto y Aparecen la asas que pueden utilizarse para arrastrar la vista preliminar a la profundidad deseada. Las asas aparecen en magenta para la dirección activa y en gris para la dirección inactiva, digitamos el valor de 60 que es la longitud de extrusión y damos Aceptar Figura 83. Extrusión

64

3. Con las herramientas podemos cambiar la dirección de extrusión entre la derecha y la izquierda o dar un valor hacia ambos lados (simétrico) o un valor diferente hacia la derecha y otro hacia la izquierda (Asimétrico), la salida puede ser un sólido o una superficie según se requiera en el diseño. La extensión tiene tres opciones (Distancia, Hasta y Entre) para dar el valor de longitud. 4. Guardar la pieza, Fin del ejercicio. 4.3.3. Ejercicio 6. 1. Abrir el Boceto correspondiente a la Actividad 5 para empezar a realizar la operación de Extrusión. Crear la siguiente pieza. Figura 84. Ejercicio 6

65

2. Repetir los pasos del ejercicio anterior para realizar una operación de extrusión, la distancia de extrusión es de 30 mm como lo muestra la siguiente figura. Figura 85. Extrusión del boceto cuadrado

3. Guardar la pieza con el nombre de placa, Fin del ejercicio. 4.3.4. Ejercicio 7. En este ejercicio realizaremos una “Rueda de Ginebra” la cual es parte de un mecanismo de movimiento intermitente. 1. Para esta tarea será necesario usar los conocimientos aprendidos en la práctica. Para comenzar crea un nuevo archivo Normal.ipt 2. Con la herramienta Círculo y Línea dibuja la siguiente figura. Asegúrate que los círculos A y B estén en el centro del plano (punto de color amarillo) dibujar la figura sin dimensiones el boceto después será acotado. Figura 86. Boceto base ejercicio 7

66

3. Utilizaremos la herramienta Recortar deshacernos de los tramos no deseados.

en la barra de herramientas para

Nota: Para utilizar selecciona la herramienta y pasa el mouse sobre una línea, la parte punteada es la que será borrada. Da clic para borrar. 4. Selecciona la línea que une a los dos centros y da clic en línea de construcción ubicado en la parte superior derecha. Las líneas a las que se le aplica línea de construcción deben aparecer como línea punteada. Figura 87. Recortar

5. A continuación utiliza la herramienta Cota general siones indicadas en la siguiente imagen.

para poner las dimen-

6. Para la dimensión de ángulo de 45º traza una línea de construcción en el eje X y selecciona el eje y la línea. 7. Para la dimensión de 70 mm da clic en la línea, después clic derecho y selecciona Alineada. Figura 88. Acotando la Rueda

67

8. A continuación usaremos la herramienta Patrón Circular para copiar la geometría. Esta se encuentra entre las herramientas de boceto. Selecciona esta herramienta y sigue los pasos. Figura 89. Dialogo de patrón circular

68

Figura 90. Geometría a copiar

9. Utiliza de nuevo la herramienta Recortar para quitar los tramos sobrantes. Agrega de nuevo la dimensión de 50 a los pequeños arcos formados si se pierde la dimensión al cortar el círculo. Figura 91. Terminando la rueda

Asegúrate que el Boceto tenga todas sus dimensiones y restricciones. 10. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 11. En la barra del panel de herramientas seleccionar la herramienta Extrusión, seleccionar la geometría del boceto y realizar una extrusión de 10mm.

69

Figura 92. Extrusión de 10mm

12. Guardar el archivo con el nombre de Rueda de ginebra. Figura 93. Rueda de ginebra

4.4.

ACTIVIDAD EXTRA CLASE

Realizar las siguientes piezas como actividad extra clase con la ayuda del docente, observar muy bien en qué sistema de unidades de medida están las distancias si en (mm o en pulgadas) respectivamente.

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4.4.1. Actividad 6 Figura 94. Actividad 6

Fuente: Dibujo y diseño en ingeniería 6a edición. Cecil Jensen, Jay D. Helsel. 4.4.2. Actividad 7 Figura 95. Actividad 7

Fuente: Dibujo y diseño en ingeniería 6a edición. Cecil Jensen, Jay D. Helsel.

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4.4.3. Actividad 8 Figura 96. Actividad 8

Fuente: Dibujo y diseño en ingeniería 6a edición. Cecil Jensen, Jay D. Helsel. 4.4.4. Actividad 9 Figura 97. Actividad 9

Fuente: Dibujo y diseño en ingeniería 6a edición. Cecil Jensen, Jay D. Helsel.

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4.5.

REVOLUCIÓN

Crea elementos por revolución de bocetos. Aquí es necesario que los bocetos sean totalmente cerrados y que el perfil a revolucionar no se interseque con el eje de revolución. Proyecta un perfil de boceto alrededor de un eje. El eje y el perfil deben ser coplanares, permite crear un cuerpo. Figura 98. Imagen de generación de un sólido por Revolución

Fuente: Autor. Como eje de revolución se puede tomar cualquier eje de trabajo pero nunca aristas de sólidos o elementos pertenecientes a otros bocetos. Figura 99. Dialogo de la herramienta Revolución

73

4.5.1. Ejercicio 8. A continuación se procede a realizar un ejemplo de sólidos por revolución. Figura 100. Ejemplo 8 Revolución

Cree una nueva pieza utilizando una plantilla estándar: 1. En la barra de herramientas estándar, haga clic en Nuevo

.

2. En el diálogo Abrir, pulse sobre la pestaña Métrico y después haga doble clic en el icono Normal (mm).ipt para crear una nueva pieza estándar. 3. Una vez abierto un nuevo archivo de pieza seleccionamos Crear boceto 2D

4. Seleccione el plano de trabajo XY y en el Panel de Boceto 2D, haga clic en la herramienta línea

.

Realizar el siguiente boceto con sus respectivas medidas. Figura 101. Boceto base para Revolución

74

5. Cree una línea de construcción a lo largo del eje X. Figura 102. Línea de construcción

6. Pulse clic derecho del ratón y elija la opción finalizar boceto 2D. Acaba de crear el contorno básico de su boceto. 7. En la ventana de herramientas seleccione la herramienta Revolución

.

Figura 103. Herramienta Revolución

Se mostrara el dialogo Revolución. 8. En la ventana gráfica, identifique la parte del boceto que quiera hacer Revolución seleccionando la geometría del boceto.

75

9. Haga clic en la opción Eje del dialogo Revolución

.

10. Seleccione la línea de construcción que creo anterior mente en el Boceto. Se visualizara la figura creada con la operación Revolución Figura 104. Flange

11. Seleccione Aceptar para salir de la operación revolución. 

Crear más operaciones en una misma pieza.

A continuación procederemos a crear más operaciones partiendo de una pieza ya creada en este caso continuaremos con el ejercicio anterior. 1. Gire la pieza con la herramienta ViewCube pulsando clic izquierdo en la parte superior izquierda (1) del cubo como muestra la imagen. Figura 105. ViewCube

La pieza gira y cambia su posición inicial esta herramienta puede ser utilizada así este realizando otras operaciones con diferentes herramientas. 2. Nos dirigimos a la barra de herramientas y seleccionamos Crear boceto 2D. 3. Una vez activado crear boceto 2D damos clic en el circulo frontal de la pieza.

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Figura 106. Cara frontal de la pieza

4. Una vez realizado el paso anterior estamos listos para crear un boceto base para la siguiente operación. 5. En el panel de herramientas seleccionamos la herramienta círculo por centro . 6. Crear un circulo de de 62 mm de diámetro tomando como centro las coordenadas (0,0) en el centro del circulo que aparece de color amarillo. Figura 107. Boceto en la cara frontal

7. Teniendo activa todavía la herramienta circulo por centro nos dirigimos a crear un circulo más pequeño en donde se entrecruzan la línea del eje (Y) y el circulo que acabamos de crear, como valor de diámetro del nuevo circulo seleccionamos 10mm y damos aceptar. Figura 108. Boceto base cara frontal

77

8. En la barra de herramientas en la barra superior seleccionamos la herramienta patrón circular

.

9. Clic en el circulo de 10mm de diámetro una vez seleccionado el circulo nos dirigimos a Eje en el dialogo de patrón circular lo pulsamos y seleccionamos el circulo con diámetro de 62mm. Figura 109. Crear el patrón circular

Visualizamos 6 círculos del mismo diámetro distribuidos de igual manera. 10. Clic en Aceptar, clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D para salir del modo boceto, entonces se habrá creado un patrón circular. Figura 110. Círculos

4.6.

EXTRUSIÓN DE CORTE

A continuación aprenderemos a realizar una extrusión de corte continuando con la realización el ejercicio anterior.

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1. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Extrusión

.

2. Seleccionamos los 6 círculos (diámetro 10mm) creados con el patrón circular como muestra la imagen. Figura 111. Extrusión de corte

3. En el dialogo Extrusión clic en la opción Corte 20mm y clic en aceptar.

y en el valor digitamos

Figura 112. Extrusión de corte

4. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción vista inicial.

4.7.

HERRAMIENTA EMPALME

A continuación aprenderemos a utilizar la herramienta empalme continuando con la realización del ejercicio anterior. 1. En la barra de herramientas seleccionar la opción Empalme

79

.

2. Se nos despliega el dialogo de la herramienta Empalme y damos clic en las aristas de nuestra pieza como muestra la figura con un radio de 2mm y aceptar. 3. El radio es variable según el diseñador considere basta con dar clic en la casilla e introducir el valor del radio que sea necesario. Figura 113. Empalme

4. Obtendremos la siguiente figura con la herramienta Empalme, Utilizando las herramientas de zoom y girar podemos visualizar mejor nuestra pieza. Figura 114. Pieza con empalmes

4.8.

HERRAMIENTA AGUJERO

A continuación aprenderemos a utilizar la herramienta agujero a una pieza continuando con la realización del ejercicio anterior.

80

1. Seleccionamos en la barra de herramientas la opción crear boceto y damos clic en la parte trasera de nuestra pieza como muestra la imagen. Figura 115. Boceto base

2. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar terminar boceto 2D. 3. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Agujero tinuación se nos despliega un menú de dialogo.

a con-

Nota: Con esta herramienta realizaremos agujeros sobre elementos sólidos. Los puntos que utilizaremos como los centros de los agujeros deberán estar contenidos en un boceto. Si tenemos puntos de centros en distintos bocetos deberemos ejecutar la herramienta tantas veces como bocetos distintos tengamos. Por ello si vamos a realizar agujeros de idénticas dimensiones, una buena medida es localizar todos los centros en un mismo boceto. Figura 116. Dialogo Agujero

4. En la parte inferior izquierda podemos elegir las características de la rosca en el caso de tratarse de un agujero roscado. En la parte superior derecha seleccionamos las dimensiones del agujero. Estos valores también se pueden modificar en la representación de la derecha. Finalmente en la etiqueta Terminación elegimos el tipo de fondo del agujero.

81

5. Una vez seleccionada la herramienta Agujero nos dirigimos a la zona de gráficos y damos clic en el centro de la pieza es el punto amarillo. 6. En el dialogo ingresamos el valor del agujero en este caso es de ¾ de pulgada (In), nos fijamos que la terminación sea pasante. Figura 117. Herramienta Agujero

7. Clic en Aceptar y tendremos nuestra pieza terminada. 8. Guardar la pieza con el nombre de Flange.

4.9.

COMBINACION DE LAS HERRAMIENTAS BASE

4.9.1. Ejercicio 9. En este ejercicio combinaremos herramientas anteriormente vistas para la creación de un rin de un carro como lo muestra la figura. Figura 118. Ejercicio 9 Rin – 16

82

1. Abrir el programa Autodesk Inventor Profesional 2013. 2. Cree un nuevo archivo de pieza Normal.ipt. 3. Seleccionar crear Boceto 2D en la barra de herramientas y clic en el plano de trabajo XY. Figura 119. Plano de trabajo XY

4. Seleccionar la herramienta Línea en la barra de herramientas y dibujar el siguiente boceto que será el perfil de nuestro rin, los 2 ángulos que aparecen son de 45 (135) grados con respecto a la horizontal y dibujar la línea de construcción como muestra la figura. Figura 120. Perfil del Rin

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5. Una vez terminado el boceto base clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar Finalizar Boceto 2D. 6. En la barra de herramientas clic en la herramienta Revolución. 7. Clic en la línea de construcción y aceptar para terminar la operación de revolución. Figura 121. Herramienta Revolución

8. Una vez finalizada esta operación tendremos una pieza básica de un rin de un carro. 9. Nos dirigimos al ViewCube y clic en la arista superior izquierda para cambiar de vista. Figura 122. ViewCube

Obtenemos una vista isométrica de nuestra pieza donde podemos visualizar la parte frontal del rin. 10. Nos dirigimos a la parte izquierda del menú navegador y hacemos clic en el signo + para desplazar la carpeta origen.

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Figura 123. Planos de trabajo carpeta origen

11. Clic en crear boceto 2D, vamos a la carpeta origen que desplegamos en la barra del navegador y seleccionamos el plano XZ. Figura 124. Plano XZ

12. Pulsamos la tecla del computador F7 para obtener una vista en la que se nos corta el rin en la mitad, para empezar a dibujar la parte frontal del rin. La pieza nos queda de la siguiente forma

85

Figura 125. Vista lateral

13. En la barra de herramientas clic en proyectar geometría nar las líneas 1 y 2 en la parte superior derecha de la pieza.

y seleccio-

Figura 126. Proyectar geometría líneas

14. Clic en la herramienta línea para dibujar el boceto que aparece en la figura.

86

Figura 127. Boceto base

15. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. 16. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Revolución y dar clic en la línea corta que se encuentra en el centro de la pieza. Figura 128. Revolución de la geometría

17. Clic en Aceptar para salir de la operación de Revolución.

87



Plano de trabajo

A continuación aprenderemos a crear un plano de trabajo para la creación de operaciones en una pieza determinada, continuamos con la realización del ejercicio anterior. En el menú del navegador clic sobre el plano YZ. Figura 129. Plano de trabajo YZ

1. En la barra de herramientas clic en la herramienta Plano de trabajo.

2. Una vez teniendo activa la herramienta plano de trabajo clic en la zona de gráficos y desplazar hacia adelante en el valor de la distancia digitar -30 y aceptar para salir de la operación. Figura 130. Construyendo el plano de trabajo

88

Habremos creado un plano de trabajo en el cual podemos crear bocetos para la realización de cualquier herramienta de operación. 

Terminando la pieza

1. En la barra de herramientas seleccionar crear boceto 2D y damos clic en el plano de trabajo creado, la pieza se nos cambia de vista nos dirigimos a el ViewCube y damos clic en la flecha izquierda del cubo hasta encontrar la parte frontal de la pieza. Figura 131. Vista frontal

2. Una vez podamos observar la parte frontal de la pieza continuaremos a seguir dibujando nuestro modelo del rin. 3. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Círculo por centro y en la zona de gráficos clic en el punto amarillo que indica el centro de la pieza y dibujar dos círculos uno con diámetro de 150mm y el otro con diámetro de 300mm. Figura 132. Construyendo los círculos por centro

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4. Dibujamos el siguiente boceto seleccionamos la herramienta línea y realizamos dos líneas desde el centro y la otra que forme un ángulo de 25 grados con respecto a la vertical. Figura 133. Construyendo boceto base

5. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Recortar y eliminamos las líneas restantes del boceto quedando de la siguiente forma. Figura 134. Herramienta Recortar

6. Teniendo el boceto con la forma de la figura 134, en la barra de herramientas seleccionar la herramienta Patrón circular seleccionar la geometría del boceto creado y como eje seleccionar el arco inferior del boceto. Figura 135. Geometría patrón circular

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7. Aceptar para salir de la herramienta patrón circular y tendremos la siguiente pieza con el siguiente boceto. Figura 136. Creando patrón circular

8. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta circulo y volvemos a crear los círculos anteriores que recortamos uno con diámetro 300 y el otro con diámetro 150 y aceptar. Figura 137. Geometría boceto círculos

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9. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 10. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Extrusión seleccionar la geometría que muestra la imagen y hacemos una extrusión de corte que sea pasante y clic en aceptar para salir de la operación. Figura 138. Extrusión de corte para la geometría

Ya que tenemos el diseño del rin podemos quitarle la visibilidad al plano de trabajo que se creó de la siguiente forma: 11. En el menú del navegador clic derecho sobre plano de trabajo1 y seleccionar la opción visibilidad así se esconderá el plano de trabajo. Figura 139. Esconder plano de trabajo

12. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta empalme.

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13. Seleccionar las aristas del rin como muestra la imagen, para dar redondeos ingresamos el valor del radio del empalme de 5mm y en el dialogo hacemos clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 140. Herramienta empalme

14. En el menú del navegador clic derecho en Plano de trabajo1 y activamos la visibilidad del plano. Figura 141. Visibilidad del plano de trabajo

15. En la barra de herramientas seleccionar crear boceto 2D y clic en el plano de trabajo que esta visible en nuestra pieza.

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16. Si la pieza no se encuentra en su parte o vista frontal repetir los pasos con el ViewCube hasta que esté completamente frente a nosotros 17. Seleccionamos la herramienta cirulo por centro y dibujamos un círculo de 110 mm de diámetro en el punto amarillo que aparece como centro de la pieza. 18. Con la herramienta circulo activada nos situamos en la parte superior del circulo y hacemos un circulo con un diámetro menor de 16mm. Figura 142. Circulo para geometría

19. En la barra de herramientas seleccionamos patrón circular como geometría seleccionamos el círculo de diámetro 16 y como eje del patrón circular seleccionamos el círculo de diámetro 110 y clic en aceptar para salir de la herramienta patrón circular. Figura 143. Patrón circular geometría de círculos

20. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D.

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21. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta extrusión seleccionar los 6 círculos creados con el patrón circular y realizar una extrusión de corte pasante como lo muestra la figura y aceptar para salir de la herramienta. Figura 144. Extrusión de corte geometría círculos

22. Tenemos terminado nuestro diseño de un rin para terminar le asignaremos un color para que se vea lo más real posible y tener una mejor visualización de nuestro diseño. 23. En la barra de menús nos dirigimos a la casilla de colores y desplegamos el menú como muestra la figura. Figura 145. Barra de menú colores

24. Una vez desplegado el menú que aparece con valor por defecto buscamos el color con el nombre de cromo pulido y lo seleccionamos. Figura 146. Cambiar el color por defecto

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25. Al seleccionar el color este se le aplica a toda la pieza del rin dándole una apariencia más real. Figura 147. Seleccionar un color de visualización

26. Fin del diseño guardar la pieza con el nombre de Rin 16. 4.9.2. Ejercicio 10. En este ejercicio aprenderá a construir un destornillador de estrella.

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Figura 148. Destornillador de estrella

1. Seleccionar la opción Normal.ipt y crear un nuevo boceto 2D y seleccionamos el plano XY. 2. Selecciona la herramienta de Círculo por centro 20mm de diámetro y volverlo de construcción .

y realizar un círculo de

3. Selecciona la herramienta Polígono de la barra de herramientas haga clic en la opción circunscrito en el dialogo que se despliega y realice el polígono compartiendo el mismo centro del circulo de construcción y llévelo hasta el diámetro de este. Figura 149. Polígono circunscrito

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4. Enseguida seleccione la herramienta Empalme e inserte un radio de 2 mm. En cada vértice del polígono, clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. Figura 150. Empalme de 2mm de radio

5. Seleccione la herramienta Extrusión, configure la condición hasta profundidad específica a una distancia de 65mm. Figura 151. Extrusión del polígono

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6. Seleccione la cara final y configure dos Planos de trabajo nuevos el primero a una distancia de 3.25mm de la cara seleccionada y el segundo a una distancia de 6.5mm de la cara respectivamente. Figura 152. Planos de trabajo para la pieza

7. Seleccione el plano 2 (de los planos que acaba de crear, es el último de derecha a izquierda) y haga clic en crear un nuevo boceto 2D. 8. Seleccione la cara plana que se indica abajo y seleccione la herramienta Proyectar geometría ; para crear un nuevo boceto en el plano actual; en la zona de gráficos haga clic derecho y seleccione la opción finalizar boceto 2D. Figura 153. Boceto en plano de trabajo

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9. Seleccione el plano 1 y haga clic en crear boceto 2D, realice un círculo con un diámetro de 15 mm. Centrado en el origen (punto amarillo); salga del boceto. Figura 154. Crear boceto en el plano de trabajo 2

10. Seleccione Solevación del menú de herramientas y seleccione el primer boceto, el segundo boceto y la cara plana de la pieza. Figura 155. Herramienta solevación

11. Seleccione la cara frontal de la pieza haga clic en crear nuevo boceto 2D y seleccione la herramienta Proyectar geometría, clic derecho en la zona de gráficos y seleccione la opción finalizar boceto 2D.

100

Figura 156. Proyectar geometría de boceto polígono

12. Del menú operaciones seleccione la herramienta Extrusión, hasta profundidad especifica de 7 mm. Figura 157. Extrusión profundidad 7mm

13. Inserte un redondeo constante de 6 mm con la herramienta Empalme. Sobre la cara posterior del modelo como se muestra en la imagen inferior. Figura 158. Empalme de 6mm de radio

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14. Seleccione la cara posterior del modelo e inserte un nuevo boceto 2D. 15. Con la herramienta Proyectar geometría proyecte la línea de la derecha. 16. Seleccione la herramienta Elipse y posicione el cursor en la arista vertical que se muestra en la imagen (la línea que proyecto) posicione cerca del punto medio. Figura 159. Herramienta elipse

17. De un clic cuando aparezca la relación coincidente y deslice el mouse hacia arriba siguiendo la arista vertical. Figura 160. Dibujando la elipse

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18. De un clic y deslice el mouse hacia la derecha para formar la elipse de un clic para terminar. Figura 161. Elipse dibujada

19. Acote la elipse como se muestra en la imagen y dibuje un círculo de cualquier diámetro en el centro de la pieza como muestra la imagen de abajo. Figura 162. Acotando la elipse

20. Seleccione la elipse y en las herramientas de boceto selecciona la herramienta Patrón circular

.

103

21. Configure el número de instancias a 6, en Angulo deje el valor de 360 grados, en el eje seleccione el círculo que creo en el centro de la pieza y Haga clic en Aceptar. Figura 163. Patrón circular de la elipse

22. En la zona de gráficos haga clic derecho y seleccione la opción finalizar boceto 2D. 23. En la barra de herramientas seleccione la herramienta Extrusión y realice una de corte por toda la pieza como muestra la figura. Figura 164. Extrusión de corte

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24. Seleccione la cara frontal del modelo y seleccione crear nuevo boceto 2D, realice un círculo con un diámetro de 6mm en todo el centro de la pieza, cuando termine haga clic derecho en la zona de gráficos y seleccione la opción finalizar boceto 2D. Figura 165. Boceto del círculo

25. En el panel de herramientas seleccione la herramienta Extrusión y haga una extrusión del circulo hasta una distancia de 98mm y aceptar. Figura 166. Extrusión a una distancia de 98mm

26. Del menú operaciones seleccione la herramienta Chaflán en el dialogo que se despliega elija la opción distancia y ángulo; en distancia inserte 5 mm. Y

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en ángulo 15 grados; en cara seleccione la extrusión que realizo y en arista seleccione la arista final de la extrusión. Figura 167. Chaflán distancia y ángulo

.

27. En la barra del navegador despliegue la carpeta origen y seleccione el plano lateral YZ y haga clic en crear boceto 2D. Figura 168. Plano YZ vista lateral

28. Seleccione la herramienta Proyectar geometría y seleccione la línea superior del chaflán creado y realice una línea de 0.50mm de largo con la dirección que lleva el chaflán como lo muestra la figura de abajo.

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Figura 169. Línea proyectada

29. Si tuviste problema con la dirección agregue una restricción Colineal entre la línea y la arista formada por el chaflán; clic derecho en la zona de gráficos y seleccione finalizar boceto 2D. 30. En la barra del panel seleccione la herramienta Plano toque primero la línea que acabo de realizar y en seguida el punto al final de la línea para crear un plano perpendicular a la línea. Figura 170. Plano perpendicular

31. Seleccione nuevamente la herramienta Plano y realice otro plano a partir del plano anteriormente creado a una distancia de 7 mm. Hacia la pieza; si es necesario invierta la dirección del plano; ya que tiene que estar dirigido hacia el modelo o en su defecto en la distancia inserte -7mm.

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Figura 171. Plano de trabajo eje negativo

32. Haga clic en el primer plano que creo es decir el plano que está ubicado en la punta de nuestra pieza y seleccione en la barra del panel crear nuevo boceto 2D. 33. Realice el siguiente boceto el triangulo es simétrico (igual sus distancias). Figura 172. Boceto simétrico

34. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D.

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35. Seleccione el segundo plano que creo y haga clic en crear nuevo boceto 2D realice la geometría de boceto que aparece en la figura de abajo; por ultimo haga clic en la zona de gráficos y seleccione finalizar boceto 2D. Figura 173. Geometría de boceto en el segundo plano

36. En la barra del panel seleccione la herramienta Solevado elija la opción de corte en el dialogo y elija las dos geometrías de boceto que creo y aceptar. Figura 174. Herramienta de solevación

37. En la barra del panel seleccione la herramienta Simetría a continuación en la barra del navegador seleccione la operación marcada con el nombre de solevación 2 en el dialogo haga clic en plano de simetría y seguido seleccione la cara que se muestra en la figura de abajo haga clic en aceptar.

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Figura 175. Simetría de operación de solevado

38. En la barra del panel de herramientas seleccione la herramienta Patrón circular en operaciones marque la operación solevación 2 y la operación simetría que aparecen en la barra del navegador en el dialogo haga clic sobre eje de rotación y haga clic sobre la arista circular de la pieza como se muestra en la figura de abajo; realice el patrón de simetría con 4 partes nada mas haga clic en aceptar. Figura 176. Patrón circular de operación de solevado y simetría

110

39. Realice un redondeo de 1.2 mm. Con la herramienta Empalme seleccione las aristas que se muestran en la imagen inferior; haga clic en aceptar. Figura 177. Redondeo 1.2mm de radio

40. Aplique colores de visualización a la pieza y tendremos terminada la pieza guarde con el nombre de Destornillador de Estrella. Figura 178. Pieza terminada

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5. CREACION DE ENSAMBLAJES

Figura 179. Ensamblaje 3D Tractor Kubota 4400

Fuente: Autor El módulo de Ensamblajes de Autodesk Inventor nos ofrece la posibilidad de visualizar, editar y manipular el conjunto final o ensamblaje compuesto por todos y cada uno de los modelos diseñados previamente. Además nos proporciona una visión total de la estructuración del producto, de tal manera que, de una forma rápida, el diseñador será capaz de reconocer todas y cada una de las relaciones entre los modelos que componen el ensamblaje, así como desarrollar una documentación adecuada del mismo. En el entorno de Ensamblajes el desarrollo del producto puede llegar a ser global, ya que en el mismo escritorio podemos mantener la visualización del ensamblaje y añadir componentes totalmente nuevos (sin diseñar previamente), desarrollados en función del estado del producto en ese mismo momento.

5.1.

INICIO DE SESIÓN

La manera con la se comienza una sesión en el entorno de Ensamblajes es similar a la del resto de entornos, es decir, abriendo o creando un archivo que contenga un ensamblaje. Estos archivos serán todos los de formato .iam. La

112

forma de crear o de abrir este tipo de archivos es similar al resto de los entornos de Autodesk Inventor, por lo que emplazamos al lector despistado a que revise los capítulos precedentes de este manual. Una vez abierto un archivo con formato .iam aparecerá una pantalla como la que se muestra en la imagen de la página siguiente. En ella reconocemos los elementos principales del programa Autodesk Inventor, es decir las barras de herramientas estándares, la barra del panel, la barra de explorador, el sistema de ejes y en la parte central el espacio de trabajo. Los ensamblajes se crean a partir de piezas obtenidas en el entorno de modelado. Así que una vez que tengamos diseñadas todas las piezas que van a componer nuestro ensamblaje, el primer paso es crearnos un archivo de ensamblaje (formato .iam). Seguidamente comenzaremos a introducir las mencionadas piezas en el espacio de trabajo (Zona de gráficos) de nuestro recién creado archivo. Esta labor se realiza mediante la herramienta Insertar componente que será descrita a lo largo de este capítulo. Cuando tengamos todas las piezas que componen ensamblaje en el espacio de trabajo pasaremos a efectuar su montaje. Éste se lleva a cabo mediante la introducción de restricciones entre las piezas de acuerdo con las características de nuestro conjunto. Así, por ejemplo, si un eje va montado en un cojinete crearemos una restricción que obligue a que los ejes de revolución del eje y el cojinete sean coincidentes. De la misma manera crearemos restricciones de posición, de contacto, de movimiento, etc. Finalmente cuando hayamos concluido el montaje podremos aplicarle movimiento, crear videos, planos de conjunto, presentaciones, etc.

5.2.

HERRAMIENTAS DEL ENTORNO ENSAMBLAJES

La composición de las herramientas que conforman el panel de este entorno es la que se muestra en la figura. 5.2.1. Lista de Comandos de Ensambles. Figura 180. Herramientas de ensamblaje



Componente

Coloca en el ensamble un elemento ya creado Coloca un objeto guardado en vault Crea un objeto en ambiente de ensamble

113

Coloca un objeto del Centro de Contenido Hace un arreglo de componentes Crea copias independientes de componentes Crea copias simétricas de componentes Remplaza un componente por otro Crea un boceto como parte para utilizarlo en un ensamble Crea un solo archivo de parte a partir de varios componentes 

Posición

Aplica restricciones de ensamble Crea una referencia en la geometría de una parte Mueve componentes Rotan componentes 

Administrar

Despliega en una tabla los contenidos del ensamble Despliega caja de diálogo, para ver y editar parámetros Despliega caja de diálogo, para ver y editar parámetros iLogic 

Operaciones de trabajo

Crea planos de trabajo 

Iniciar

Inserta Arneses Crea trayectorias de tuberías 

Convertir

Convierte a formato de Ensamble con Soldaduras 

iPart/Assembly

Edita componentes de Fábrica Crea iParts y iAssembly Edita hoja de cálculo 5.2.2. Herramientas de inserción de piezas. Este grupo de herramientas junto con la biblioteca de piezas normalizadas son las que nos permiten introducir en el ensamblaje las piezas que lo van a componer.

114

Figura 181. Inserción de piezas

5.2.3. Herramientas de colocación de piezas. Este grupo de herramientas nos permite situar los componentes de un ensamblaje en sus ubicaciones exactas. De ellas Desplazar y Girar componente sólo sirven para reubicar los componentes en situaciones más favorables que faciliten la colocación definitiva. Reemplazar componente nos permite reemplazar un componente por otro. Por lo que toda la responsabilidad a la hora de situar los componentes en sus posiciones precisas va a recaer en la herramienta Restricción que va a ser la utilizada para situar componentes, establecer relaciones, movimientos, etc. Figura 182. Colocación de piezas

5.2.4. Herramienta de creación de vistas. Muestra en el espacio de trabajo distintos tipos de vistas que podemos seleccionar del ensamblaje con el que estamos trabajando. 

Elementos de referencia:

Estas herramientas también están disponibles en el entorno de modelado. Su utilización es similar que en el caso de modelado.

115

Figura 183. Operaciones de trabajo

5.2.5. Herramientas de modificación de piezas Estas tres herramientas son propias del entorno de modelado. Su presencia aquí se justifica porque en el entorno de ensamblajes las podemos utilizar para modificar varias piezas a la vez. Este puede ser el caso, por ejemplo, cuando necesitamos realizar un agujero común en dos piezas que están en contacto. Hay que advertir que los bocetos con los que trabajan estas herramientas deben de ser creados en el entorno de ensamblaje (con bocetos creados durante la edición de una pieza es imposible utilizar estas herramientas) mediante la etiqueta Boceto de la barra de herramientas Inventor-estándar. Figura 184. Modelado 3D modulo ensamblaje

5.2.6. Herramientas de diseño automático: Sus usos y aplicaciones son similares a las ya vistas en el entorno de modelado de piezas.

5.3.

RESTRICCIONES DE ENSAMBLE

Las restricciones de ensamble, se aplican a los componentes para definir su relación de posición dentro del ensamble. Por ejemplo podemos forzar a que 2 planos pertenecientes a diferentes partes sean coplanares entre sí, estas restricciones pueden modificarse con un valor de distancia para ajustar la separación entre los elementos.

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Ejemplos de restricciones de ensamble 

Restricción de coincidencia : Hace que parte de la geometría de un componente coincida con la geometría de otra de forma: Coplanar, Colineal o Coincidente.

Figura 185. Dialogo de restricción de ensamblajes



Coincidencia: Los sentidos de unión de la geometría son opuestos entre una parte y otra.

Figura 186. Coincidencia

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija 

Nivelación: los sentidos de unión de la geometría son los mismos entre una parte y otra.

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Figura 187. Nivelación

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija 

Restricción de ángulo : Esta restricción específica un ángulo entre líneas, ejes, caras o planos de 2 componentes.

Figura 188. Restricción de ángulo

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija 

Restricción tangente : Restringe superficies de planos, cilindros, esferas o conos para contactar a otra pieza en un punto de tangencia, puede ser de variante interior o exterior.

Figura 189. Restricción tangente

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija

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

Restricción insertar: Provoca concentricidad y coplanaridad entre una arista circular de un componente con otro.

Figura 190. Restricción insertar

Fuente: NSoluciones - soluciones integrales en ingeniería y diseño. Víctor Leija Para un mejor entendimiento de este capítulo vamos a crear un proyecto de ensamblaje partiendo de la creación de un boceto, pasando por la creación de pieza y por ultimo ensamblar los componentes en un archivo .iam (ensamblaje).

5.4.

PROYECTO DE ENSAMBLAJE

Este proyecto consta de 5 piezas las cuales serán construidas a lo largo de 5 ejercicios. Para lograr entender y tener una noción más amplia del modulo ensamblaje se recomienda realizar todos los ejercicios.

5.4.1. Ejercicio 11. La primera pieza a crear es un pistón.

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Figura 191. Pieza numero 1: Pistón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 192. Perfil del pistón

120

5. Una vez realizado el boceto clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. 6. En el panel de herramientas en la parte superior seleccionamos la herramienta revolución en la geometría seleccionamos el perfil que creamos y como eje seleccionamos la línea vertical (eje Y) clic en aceptar para salir de la herramienta revolución. Figura 193. Dialogo herramienta revolución

7. Creada la operación revolución seleccionamos en el panel crear boceto 2D, en la barra del navegador al lado izquierdo desplegar la carpeta con el nombre de origen haciendo clic en el signo (+) y como plano de trabajo seleccionaremos el plano XY. Figura 194. Planos de trabajo contenidos en la carpeta origen

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8. Tendremos la vista frontal de nuestra pieza, antes de realizar el siguiente boceto tendremos que ocultar la mitad de nuestra pieza pulsando la tecla F7 en nuestro computador. 9. En la barra del panel superior hacemos clic en la herramienta proyectar geometría y seleccionamos las líneas verticales de los lados como muestra la figura y procedemos a realizar el siguiente boceto. Figura 195. Proyectar geometría del boceto base

10. Teniendo el boceto plasmado en la figura anterior seleccionamos en la barra del panel superior la herramienta Arco por tres puntos y realizamos un arco, como punto de inicio y punto final del arco seleccionamos las líneas verticales realizadas anteriormente con longitud de 7mm y como valor del arco ingresamos 70. Figura 196. Herramienta arco por tres puntos

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11. Cuando tengamos el arco en el boceto seleccionamos la herramienta Empalme en la barra del panel en la parte superior y procedemos a dar redondeo tocando las líneas verticales y el arco introduciendo el valor del empalme de de 5mm, una vez realizados los dos redondeos pulsamos la tecla escape en nuestro computador para salir de la herramienta. Figura 197. Herramienta empalme

12. Seleccionamos la herramienta línea en la barra del panel y cerramos nuestro boceto trazando una línea en la parte inferior del boceto. Figura 198. Cerrar el boceto

13. Tenemos terminado nuestro boceto, pulsamos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D. 14. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Extrusión y realizamos una extrusión de corte hacia ambos lados, como perfil seleccionamos la geometría del boceto que creamos anteriormente y que esta sea pasante clic en aceptar para salir de la operación.

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Figura 199. Extrusión de corte de la pieza

15. En la barra del panel seleccionamos crear boceto 2D, como plano de trabajo seleccionamos el plano XY en la parte izquierda de la barra del navegador y pulsamos la tecla F7 en nuestro computador. 16. En la barra del panel seleccionamos la herramienta proyectar geometría y seleccionamos las líneas que aparecen de amarillo en la siguiente figura. Figura 200. Proyectar geometría del pistón

Nota: las líneas que se proyectan es para poder realizar el boceto de forma perfecta teniendo como referencia esas líneas además se pueden utilizar para poder acotar el boceto.

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17. Realizar el siguiente boceto con sus respectivas cotas. Figura 201. Boceto para revolución interna del pistón

18. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar finalizar boceto 2D. 19. En la barra del panel en la parte superior seleccionar la herramienta Revolución como perfil seleccionamos la geometría que acabos de realizar y como eje seleccionamos la línea vertical del perfil seleccionado y nos disponemos a realizar una revolución de corte, clic en aceptar para salir de la operación. Figura 202. Revolución de corte interna del pistón

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20. En la barra de herramientas en la parte superior seleccionar crear boceto 2D y como plano de trabajo seleccionar el plano XY en la barra del navegador cerca a la carpeta origen. Figura 203. Planos de trabajo, carpeta origen

21. Pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para cortar la pieza en la mitad y tener una mejor vista de la pieza, vamos a la herramienta proyectar geometría y clic sobre el arco y la línea horizontal que muestra la figura. Figura 204. Vista a la mitad y proyectar geometría

22. Seleccionar la tecla escape en nuestro computador para salir de la herramienta, en la barra del panel seleccionamos la herramienta línea y realizamos una línea vertical uniendo el centro del arco con la línea horizontal. Figura 205. Perfil del pistón

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23. En la barra del panel seleccionar la herramienta círculo y en la zona de gráficos clic en el centro de la línea que se creó recientemente en el valor del circulo ingresar el valor de 14mm de diámetro y aceptamos para salir de la herramienta. Figura 206. Agujero para el pasador del pistón

24. Clic en la zona de gráficos y seleccionamos la opción finalizar boceto 2D 25. Seleccionamos la herramienta extrusión y realizamos una extrusión de corte pasante y como perfil seleccionamos la geometría en este caso el círculo, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 207. Extrusión de corte para el pasador del pistón

26. Cuando tengamos la extrusión de corte nos dirigimos al ViewCube y seleccionamos la parte derecha del cubo para obtener la vista lateral derecha como muestra la figura

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Figura 208. Uso del ViewCube

28. En la barra de navegación ubicada a la izquierda clic en la flecha para desplegar el dialogo y seleccionamos o activamos la opción estilos visuales. Figura 209. Activar estilos visuales

29. Una vez activada la opción estilos visuales notamos que en la barra de navegación se despliega una nueva opción, clic sobre la nueva opción y seleccionamos Estructura alámbrica con aristas ocultas y el estilo visual de nuestra pieza cambiara. Figura 210. Cambiar el estilo visual de la pieza

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30. En la barra del navegador activamos el plano XY haciendo clic en el, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Plano de trabajo y en la zona de gráficos con clic izquierdo sostenido arrastramos a la izquierda, en la casilla que nos indica el valor de la distancia del nuevo plano ingresamos el valor de 32mm y aceptamos para salir de la herramienta. Figura 211. Construcción de un plano de trabajo

Terminada la operación habremos creado un plano nuevo de trabajo. 31. En la barra del panel clic en la opción crear nuevo boceto 2D y seleccionar el plano nuevo de trabajo, pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para obtener una mejor vista de trabajo. 32. En la barra del panel en la parte superior seleccionamos la opción Proyectar geometría y seleccionamos el circulo como muestra la imagen. Figura 212. Proyectar la geometría del círculo agujero

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33. En la barra del panel seleccionamos la herramienta círculo y hacemos clic en el centro del círculo el cual proyectamos, y realizamos un círculo de diámetro de 18mm como muestra la siguiente imagen. Figura 213. Circulo de 18mm de diámetro

33. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción finalizar boceto 2D. 34. En el ViewCube hacemos clic en la arista superior izquierda para obtener una vista isométrica.

35. Cuando tengamos la vista isométrica de la pieza, en la barra del panel seleccionar la herramienta extrusión como perfil seleccionamos la geometría que está en medio de los dos círculos obtenidos anteriormente como muestra la figura siguiente y el valor de la distancia de la extrusión es de 23mm la dirección de extrusión es hacia adentro de la pieza. Figura 214. Extrudir el boceto

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36. Aceptar para salir de la herramienta. 37. En la barra de navegación clic en las opciones de estilos visuales y seleccionar la opción Sombreado. Figura 215. Estilo visual por defecto

38. En la barra del navegador clic derecho sobre Plano de trabajo1 y seleccionar la opción visibilidad. Figura 216. Desactivar plano de trabajo

39. En la barra del navegador clic derecho sobre Plano XY junto a la carpeta origen y seleccionar la opción visibilidad. Figura 217. Activar plano XY

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40. Con el plano XY visible dirigirnos a la barra del panel en la parte superior y seleccionar la herramienta simetría.

41. Una vez activa esta herramienta hacemos clic en la extrusión del círculo que realizamos anteriormente la cual aparece en la barra del navegador con el nombre de Extrusión 3, luego hacemos clic en la ventana que se nos despliego y seleccionamos la flecha con la opción Plano de simetría y por último seleccionamos haciendo clic el plano actualmente visible, aceptar para salir de la herramienta. Figura 218. Establecer plano de simetría

42. Nuevamente en la barra del navegador cerca a la carpeta origen clic derecho en el plano activo XY y clic en la opción visibilidad para desactivar el plano. 43. Con la herramienta simetría podemos copiar operaciones completas a distancias correspondientes por el diseñador si giramos la vista de la pieza con la rueda del mouse podemos notar que en la parte interna del pistón tenemos las dos operaciones en donde será sujetado el pistón. Figura 219. Vista operación simetría

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44. En la barra del panel seleccionar la opción crear boceto 2D y clic en la parte superior de la pieza, luego seleccionar la herramienta circulo y realizar un circulo de 54mm de diámetro, aceptar para salir de la operación y luego en la zona de gráficos hacer clic derecho y elegir la opción finalizar boceto 2D. Figura 220. Crear boceto en la parte superior de la pieza

45. Realizar una extrusión de corte del perfil creado en este caso del círculo con diámetro 54 con una profundidad de 1mm, aceptar para salir de la operación. Figura 221. Extrusión de corte geometría superior de la pieza

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46. Por último en la barra del panel seleccionar la herramienta chaflán , activada esta herramienta seleccionamos la arista de la parte superior de la pieza como lo muestra la siguiente imagen y el valor del chaflán es de 2mm, aceptar para salir de la operación. Figura 222. Chaflán de 2mm

47. Cambiar la apariencia de la pieza, seleccionar el color cromo pulido como se enseño anteriormente, guardar la pieza con el nombre de Pistón. 5.4.2. Ejercicio 12: La segunda pieza a crear es una biela. Figura 223. Pieza numero 2: Biela

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D.

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4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 224. Boceto base, biela

5. Cuando tengamos esta parte del boceto base nos dirigimos a la barra del panel en la parte superior y seleccionamos la opción Simetría (sin salirnos del boceto vale la pena aclarar) luego seleccionamos todo el perfil una vez seleccionado toda la geometría del perfil hacemos clic en la flecha del dialogo con nombre Eje de simetría y seleccionamos la línea vertical, aceptar para salir de la operación. Figura 225. Simetría boceto base de la biela

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6. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Círculo y realizamos dos círculos uno con diámetro 16mm y el otro de diámetro 41mm con sus respectivos centro como muestra la figura siguiente aceptar para salir de la herramienta. Figura 226. Círculos de 16 y 41mm

7. En la barra del panel seleccionamos la herramienta Recortar y eliminamos las líneas sobrantes de la geometría de la pieza estas líneas se muestran resaltadas con color azul claro en la siguiente imagen. Figura 227. Recortar líneas sobrantes del boceto

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8. Clic derecho dentro de la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 9. En la barra del panel seleccionar la herramienta Extrusión y extrudir la geometría del boceto hacia ambos lados con una distancia de 12mm, aceptar para salir de la operación de extrusión. Figura 228. Extrusión del perfil del boceto

10. En la barra del panel seleccionar la opción crear nuevo boceto 2D y en la barra del navegador desplegar la carpeta origen y seleccionar el plano XY para empezar a dibujar. Figura 229. Plano XY

11. Una vez se escogió el plano de trabajo en la barra del panel seleccionar la herramienta Proyectar geometría y proyectamos el circulo de la parte superior de la pieza, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Circulo y creamos un circulo de 20mm de diámetro compartiendo el mismo centro que la geometría proyectada, aceptar para salir de la herramienta.

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Figura 230. Circulo diámetro 2mm

12. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción Finalizar boceto 2D. 13. Realizar una extrusión hacia ambos lados (simétrica) con una distancia de 18mm y como perfil seleccionamos el circulo intermedio entre el de diámetro 14 y diámetro 20, aceptar para salir de la operación. Figura 231. Extrusión del círculo

14. En la barra del panel seleccionar la opción crear nuevo boceto 2D y seleccionar el plano XZ en la barra del navegador, con el ViewCube girar dos veces en la flecha de la izquierda para obtener una mejor vista de la pieza.

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15. En la barra del panel clic en la herramienta proyectar geometría y proyectamos las líneas de referencia como muestra la figura siguiente Figura 232. Líneas proyectadas

16. Pulsamos la tecla escape para salir de la herramienta, y realizamos el siguiente boceto con la herramienta circulo, clic derecho en la zona de gráficos y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. Figura 233. Boceto agujeros

17. Realizar una extrusión de corte pasante de la geometría creada seleccionando la herramienta en la barra del panel, aceptar para salir de la herramienta extrusión. Figura 234. Extrusión de corte agujeros

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18. En la barra del panel seleccionar la herramienta Empalme se nos despliega una nueva ventana de dialogo seleccionamos la opción Empalme envolvente y nos dirigimos a la pieza con la rueda del mouse sostenida y la tecla F4 sostenida giramos la pieza hasta obtener una mejor vista y hacemos clic en los tres lados que conforman la pieza como muestra la figura siguiente para formar un redondeo, aceptar y repetir la misma operación para el otro extremo de la pieza. Figura 235. Empalme envolvente

19. En la barra del panel seleccionar la opción crear boceto 2D seleccionar la cara frontal de la pieza y dibujar el siguiente boceto con la herramienta rectángulo por dos puntos y acotar, aceptar para salir de la herramienta y finalizar boceto 2D. Figura 236. Boceto rectángulo

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20. Realizar una extrusión de corte del perfil del rectángulo con profundidad de 2mm y aceptar para salir de la herramienta. 21. En la barra del panel seleccionar la herramienta Rosca una vez activa seleccionar los dos agujeros de tornillos de la pieza y clic en aceptar, automáticamente realizara una rosca al agujero seleccionado. 22. Cambiar el color de la pieza a cromo negro pulido y guardar la pieza con el nombre de Biela. 5.4.3. Ejercicio 13. La tercera pieza a crear es un Bulón Figura 237. Pieza numero 3: Bulón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 238. Geometría base del bulón

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5. Realizar una Extrusión del círculo a una distancia de 70mm y aceptar. 6. En la barra del panel seleccionar la herramienta chaflán y realizar dos chaflanes de 2mm al final del bulón en cada extremo como muestra la figura siguiente. Figura 239. Chaflán del bulón

7. Cambiar el color de la pieza a cromo azul pulido y guardar la pieza con el nombre Bulón. 5.4.4. Ejercicio 14: La cuarta pieza a crear es el anillo del pistón Figura 240. Pieza numero 4: Anillo del pistón

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D.

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4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 241. Geometría base del anillo

5. Eliminar las líneas sobrantes hasta obtener el boceto del lado izquierdo. 6. Realizar una extrusión de 3mm de espesor del anillo y aceptar. 7. Con la herramienta chaflán realizar 4 chaflanes de 1mm a la pieza seleccionando la punta de lado y lado del anillo como muestra la siguiente imagen. Figura 242. Chaflán de 1mm para la punta del anillo

8. Cambiar el color a cromo azul pulido y guardar la pieza con el nombre de Anillo pistón.

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5.4.5. Ejercicio 15: La quinta pieza es construir el sujetador de la biela Figura 243. Pieza numero 5: Sujetador de la biela

1. Abrir el programa Autodesk Inventor. 2. Crear un nuevo archivo de pieza .ipt. 3. En la barra del panel en la parte superior clic en la herramienta crear boceto 2D. 4. Seleccionar plano de trabajo XY y realizar el siguiente boceto. Figura 244. Boceto base del sujetador

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5. Una vez realizado el boceto anterior en la barra del panel seleccionamos Proyectar geometría y procedemos a realizar la simetría del perfil como eje de simetría seleccionamos la línea corta vertical, aceptar para salir de la operación. Figura 245. Geometría base del sujetador

6. Clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos finalizar boceto 2D. 7. Realizamos una extrusión de 12mm al perfil que creamos y aceptar. 8. Realizar dos empalmes envolventes a lado y lado como en el ejercicio de la biela dándole redondeo a las 3 caras de la pieza. Figura 246. Empalme envolvente del sujetador

9. Desplegar la carpeta origen en el panel del navegador y seleccionar el plano XZ, en la barra del panel seleccionamos la herramienta Plano de trabajo y ha-

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cemos clic en la parte superior de la pieza hasta que salga el signo de que el plano va hacer tangente con el arco de la pieza. Figura 247. Plano tangente

10. Crear un boceto 2D en el plano creado, seleccionamos la herramienta Rectángulo centro de dos puntos hacemos clic en el punto amarillo del centro de la pieza y realizamos el siguiente boceto. Figura 248. Rectángulo centro de dos puntos

11. Realizar una extrusión de corte del rectángulo creado con una profundidad de 2mm, aceptar para salir de la operación. 12. Realizar las dos roscas en los agujeros de la pieza como en el ejercicio de la biela, cambiar el color de la pieza a cromo negro pulido y guardar la pieza con el nombre de Sujetador biela. 13. Teniendo las 5 piezas creadas en su totalidad podemos introducirnos al aprendizaje del modulo ensamblaje el cual trata este capítulo.

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5.5.

LA BARRA DEL NAVEGADOR EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

En la configuración normal del entorno de ensamblaje la barra del navegador está situada en la parte izquierda de la pantalla. Figura 249. Barra del navegador en el entorno de ensamblaje

Fuente: Autodesk Inventor básico. ARST. Como se observa en la figura anterior la barra del navegador nos permite visualizar en todo momento la estructura del ensamblaje. En la parte superior está el nodo cabecera, con el nombre que le hayamos dado al ensamblaje, y colgando de él están todos los elementos que lo componen. Estos elementos pueden ser piezas o conjuntos de piezas (subensamblajes). En el conjunto de la figura, el tercer componente llamado cardan: 1, es a su vez un ensamblaje que está compuesto por siete piezas. También podemos observar que justo debajo de cada componente están registradas todas las restricciones en que

147

está involucrado dicho componente. Esto nos permite en todo momento tener acceso a las restricciones que hemos creado a un determinado elemento, modificarlas e incluso desactivarlas temporalmente. En este sentido cualquier elemento presente en el árbol anterior es susceptible de ser modificado simplemente debemos seleccionarlo, pulsar el botón derecho del ratón y en el menú contextual seleccionar Editar. Otra opción disponible en el menú contextual es la de Simular restricción, que va ser la herramienta que nos permita animar el ensamblaje.

5.6.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE ENSAMBLAJES

Existen innumerables formas de crear ensamblajes de todo tipo, tantas como diseñadores. Sin embargo, seguir un método de trabajo organizado y estructurado puede evitar problemas y quebraderos de cabeza. Aquí a título orientativo se va a exponer el que parece más adecuado. En primer lugar deberemos insertar las piezas en nuestro ensamblaje. Para ello conviene primero planificar cual va a ser el proceso de montaje, por ejemplo podemos empezar por un extremo e ir añadiendo piezas hasta el otro. Otra opción es ir montando componentes a partir del elemento principal o bancada donde van a ir montadas la mayoría de piezas. Una vez que tenemos más o menos pensado el proceso de montaje, comenzaremos a insertar piezas. No es necesario insertar todas las piezas de una vez, es preferible ir insertando las piezas en grupos para no ocupar mucho sitio en el espacio de trabajo, lo que dificultaría la navegación y la selección de elementos para crear restricciones. El siguiente paso es situar la primera pieza, la cual intentaremos que sea una pieza que permanezca siempre fija en el ensamblaje (bancada) para que nos sirva de referencia. A partir de ahí comenzaremos a montar el resto de piezas una a una mediante la creación de restricciones. Para facilitar este proceso utilizaremos la herramientas Desplazar y Girar componente, a fin de situar las piezas en posiciones favorables como paso previo a la introducción de restricciones. Si queremos que nuestro ensamblaje se mueva una vez montado, una buena medida es ir montando primero las piezas que van a transmitir el movimiento, para que una vez terminado este premontaje y comprobado que el conjunto se mueve, introducir las piezas accesorias o que no intervienen en el movimiento. De cualquier manera, una vez que una pieza esté situada en su ubicación más o menos definitiva conviene fijarla temporalmente para que al montar las siguientes ésta no modifique su posición. Para fijar una pieza la seleccionamos bien en el espacio de trabajo o en la barra del explorador, pulsamos el botón derecho del ratón y en el menú contextual seleccionamos Fijo. Al terminar el montaje no debemos de olvidarnos de desactivar la casilla Fijo en las piezas móviles, pues de lo contrario no podremos animar el conjunto.

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5.7.

TERMINANDO EL PROYECTO DE ENSAMBLAJE

5.7.1. Ejercicio 16. En este ejercicio aprenderá a utilizar las herramientas del modulo de ensamblaje de Autodesk inventor. 1. Abrir el software Autodesk Inventor. 2. Seleccionar un nuevo archivo de ensamblaje .iam, doble clic en Normal.iam. Figura 250. Dialogo crear nuevo archivo

3. Ingresamos a la interfaz de ensamblaje y procedemos a introducir las 5 piezas creadas en la zona de gráficos para su respectivo ensamblaje. 4. En la barra de herramientas hacemos clic en Insertar con el nombre de Biela y hacemos clic en Abrir. Figura 251. Insertar componente

149

, buscamos la pieza

5. Cuando aparece la pieza en la zona de gráficos pulsamos la tecla escape en nuestro computador. En el modulo ensamblaje puede el diseñador insertar cualquier cantidad de veces la misma pieza tan solo dando clic en la zona de gráficos nosotros solo la necesitamos una vez. 6. Necesitamos que la pieza tenga una orientación vertical con vista isométrica para una mejor postura de nuestro ensamblaje así que procedemos a cambiar la vista que obtuvo la pieza al ser insertada. Figura 252. Cambiar la vista de la pieza

N7. Para cambiar la vista de la pieza nos dirigimos a la herramienta ViewCube y haciendo clic realizamos la siguiente secuencia. Figura 253. ViewCube

8. Una vez realizada la secuencia hacemos clic en el icono de desplazamiento del ViewCube llamado menú contextual hacemos clic en >definir vista actual como inicio y seleccionamos ajustar a vista. Figura 254. Ajustar vista

150

9. El procedimiento anterior nos sirve para que cuando hagamos restricciones o por algún motivo movamos la pieza esta no pierda la vista isométrica que acabamos de crear. 10. Procedemos a insertar la pieza con el nombre de Pistón en la zona de gráficos, clic en insertar seleccionar la pieza y clic en abrir, pegarla en la zona de gráficos y por último pulsamos la tecla escape. Figura 255. Insertar pistón

11. Insertamos la pieza con el nombre Anillo del pistón en la zona de gráficos y la pegamos 3 veces haciendo clic en la zona de gráficos ya que necesitamos tres piezas de estas para el ensamblaje. Figura 256. Anillos del pistón

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12. Insertamos la pieza con el nombre de Bulón en la zona de gráficos Figura 257. Insertar bulón

13. Insertamos la pieza con el nombre de Sujetador biela en la zona de gráficos. Figura 258. Insertar sujetador biela

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14. Con todas las piezas en la zona de gráficos procedemos a realizar el ensamblaje, en la barra de herramientas hacemos clic en Restringir nos aparece la ventana de dialogo de la herramienta restringir seleccionamos la pieza bulón hasta cuando se note una línea puntuada por el centro de la pieza y luego seleccionamos en los agujeros del pistón el centro de este hasta cuando aparezca una línea puntuada roja como muestra la figura y hacemos clic en aceptar. Figura 259. Restringiendo el bulón

15. En la barra de herramientas hacemos clic en Restringir y seleccionamos la opción tangente hacemos clic en la cara frontal del bulón y luego en el pistón como muestra la figura, clic en interior y aceptar. Figura 260. Restricción tangente

153

16. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y seleccionamos el centro del bulón hasta que aparezca la línea puntuada roja con la tecla F4 sostenida giramos la figura hasta poder visualizar el bulón y realizar la respectiva selección luego seleccionamos el agujero de la biela hasta que aparezca la línea puntuada roja tal cual como muestra la imagen, clic en aceptar. Figura 261. Restringiendo el pistón y la biela

17. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y seleccionamos la cara frontal de la biela en la parte superior junto a el agujero luego girando la figura con la tecla F4 sostenida y la ayuda del mouse seleccionamos la cara del pistón que muestra la figura, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 262. Restricción coincidente

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18. Puede ir observando los grados de libertad de las piezas ensambladas haciendo clic sostenido y moviendo el mouse hacia la derecha e izquierda en la zona de gráficos. 19. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar la cara interna del anillo hasta que salga una línea puntuada y luego seleccionar el pistón hasta que salga una línea puntuada. Figura 263. Restringiendo el anillo con el pistón

20. Seleccionar el anillo que se ensamblo y desplazarlo hasta la parte superior del pistón para poder realizar las siguientes restricciones. Figura 264. Desplazar una pieza

155

21. Cuando el anillo este en la parte superior el pistón en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Restringir y hacemos clic en la cara de abajo del anillo y luego hacemos clic en la arista de la cavidad del pistón como muestra la figura siguiente, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 265. Restringiendo la cara inferior del anillo y el pistón

22. Repetir los pasos 15 y 16 para los 2 anillos restantes ensamblándolos en las 2 cavidades restantes. Figura 266. Anillos ensamblados

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23. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar la cara inferior de la pieza con el nombre de sujetador biela y luego la cara inferior de la biela como muestra la figura, clic en aceptar para salir de la herramienta. Figura 267. Restringiendo el sujetador y la biela

24. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restringir y seleccionar el agujero izquierdo de la pieza sujetador biela hasta que se visualice la línea punteada roja y por ultimo seleccionar el agujero izquierdo de la biela hasta ver la línea puntuada roja, aceptar para salir de la herramienta. Figura 268. Restricción de ejes agujeros

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25. Repetir el punto anterior para restringir el agujero derecho de la pieza, aceptar para salir de la herramienta. Figura 269. Restricción final del ensamblaje

26. En la barra del panel de herramientas desplegar la flecha que está en la herramienta Insertar y seleccionar la opción Insertar desde el centro de contenido. Figura 270. Insertar desde el centro de contenido

158

27. Como se puede observar inventor tiene una biblioteca virtual de componentes 3D que nos facilitan un poco más el trabajo de diseño en esta oportunidad vamos a insertar 2 pernos para que hagan parte de nuestro ensamblaje. Figura 271. Pernos

28. Una vez desplegada la ventana de biblioteca virtual o centro de contenido hacemos clic en Fijaciones seguido en Pernos luego en Cabeza hexagonal y ubicamos el tornillo llamado ISO4015 damos clic en aceptar. Figura 272. Normatividad de pernos

29. Volvemos a la zona de gráficos con el tornillo que seleccionamos, giramos un poco el ensamblaje hasta poder observar de manera clara el agujero donde va a ir el tornillo y juntamos el cursor hasta el agujero lo dejamos hasta que nos aparezca un chulito verde este nos indica que el tornillo se ha creado correctamente y hacemos clic.

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Figura 273. Insertando el tornillo

30. Una vez hecho clic giramos de nuevo la pieza y notamos que al lado izquierdo aparece también un círculo rojo esto nos indica que a ambos lados se va a insertar el tornillo de forma automática necesitamos crear un tornillo de referencia M8 X 35 y hacemos clic en aceptar. Figura 274. Terminando el ensamblaje del tornillo

160

31. Automáticamente se ajustan ambos tornillos, guardar el ensamblaje con el nombre de Pistón ensamblaje. Figura 275. Ensamblaje terminado

161

6. CONSTRUCCION DE PLANOS

Figura 276. Plano de ensamblaje de un Horno para tratamientos térmicos

Fuente: Autor

6.1.

CREACIÓN DE DIBUJOS DE PARTE (DRAWING)

Inventor posee entres sus grandes ventajas, la facilidad de generar planos de fabricación, detalle o taller en un numero corto de pasos, a partir de un archivo existente de parte, ensamble o presentación. Después de crear un modelo, se pueden crear los archivos de dibujo (.idw) para documentar el diseño, En un archivo de dibujo se pueden colocar diversas vistas del modelo de parte sobre una o más hojas que pueden incluir cualquier combinación de dimensiones de modelo o de dibujo. Se pueden agregar o suprimir dimensiones en cada vista que se requiera, se pueden colocar anotaciones, y simbología en estándares: ANSI (Americano), ISO (Internacional, Europeo, México), JIS (Japonés), GB (Chino), DIN (Alemán), BSI (Británico) Se puede cambiar o personalizar la alineación, calidad y tipo de línea, escala, visualización de dimensiones.

162

Se pueden editar las dimensiones paramétricas de modelo y las vistas se actualizan automáticamente. Autodesk Inventor incluye templetes o plantillas de marcos y pies de plano estándar, de cualquier modo se pueden utilizar las hojas estándar, modificarlas y personalizarlas a los requerimientos del usuario y salvarlos dentro de la carpeta templetes para que queden como plantillas propias.

6.2.

INICIO DE SESIÓN

Como en resto de entornos la manera de iniciar una sesión es crear o abrir un archivo de planos, es decir, de extensión .idw. El icono que identifica a estos archivos se muestra en la figura siguiente. La forma de crear un nuevo archivo o abrir uno ya existente es similar a la vista en los capítulos anteriores. Figura 277. Archivo de plano

Los elementos en pantalla y su distribución son similares a la del resto de entornos de Autodesk Inventor, es decir, tenemos las barras estándares, la barra del panel de herramientas, la barra del explorador y el espacio de trabajo. En este caso el espacio de trabajo tiene la forma de una hoja de papel, por tanto, a diferencia del resto de entornos, aquí el espacio de trabajo será bidimensional.

6.3.

METODOLOGÍA DE TRABAJO EN EL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

La forma de trabajar en este entorno es sencilla y rápida, ya que permite la creación de distintos tipos de vistas de las piezas sin necesidad de delinear

163

éstas. A ello hay que añadir la facilidad con la que se pueden introducir elementos como cotas, anotaciones, listas de pieza etc. Una vez situados en el entorno de creación de planos, el primer paso es definir el formato de nuestro plano, esto es, el tamaño de la hoja, el cajetín, la normativa que se va a aplicar. En el momento que tenemos estos parámetros más o menos definidos (no importa si no hemos resuelto alguna cuestión ya que en cualquier momento estos parámetros son editables) comenzaremos a introducir vistas de la pieza en cuestión. La primera de estas vistas introducida se tomará como base para la inclusión de las siguientes. Cuando hayamos incluido todas las vistas necesarias comenzaremos a crear elementos como detalles, secciones, cotas, indicaciones de acabado superficial, etc. Como en el caso anterior no importa si posteriormente decidimos introducir o eliminar alguna vista.

6.4.

HERRAMIENTAS DEL ENTORNO DE CREACIÓN DE PLANOS

Como es habitual en todos los entornos de Autodesk Inventor, las herramientas específicas de cada entorno se encuentran recogidas en la barra del panel de herramientas. En este caso tenemos la peculiaridad de que la barra del panel tiene dos posibles presentaciones: Vistas del plano y Anotaciones del plano. Para visualizar uno u otro contenido simplemente pulsamos en el título situado en la parte superior de la barra del panel y seleccionamos el grupo de herramientas requerido. Cada uno de estos dos grupos contiene las herramientas para un tipo de trabajo. Así en el grupo Vistas del plano tenemos las herramientas que nos van a permitir introducir y crear vistas nuevas de las piezas. Por su parte Anotación del plano contiene las herramientas para la creación de anotaciones como cotas, símbolos, etc. Siguiendo el orden más lógico comenzaremos por las herramientas de vistas. 

Vistas del plano

Cuando seleccionamos esta opción, la apariencia de la barra del panel es la que se muestra en la figura siguiente. Lista de comandos Creación de Vistas de Dibujo Figura 278. Comandos insertar vistas

164



Crear

Crea Vista Base Proyecta Vista Ortogonal o Isométrica Crea vista auxiliar a una referencia Crea un corte por medio de una línea de corte Genera un detalle a escala Sobrepone diversas vistas de ensamble Crea trazos para completar Vistas o para dibujar directamente en 2D 

Modificar

Secciona una vista de objetos muy largos Remueve una sección ligada a un perfil Recorta una ventana de una vista Secciona la visibilidad de un objeto Alinea Vistas en Horizontal, Vertical, Inclinado ó rompe la alineación 

Boceto

Crea un boceto sobre una vista 

Hojas

Crea una nueva hoja dentro del idw 

Anotación del plano

En este grupo de herramientas están contenidas aquellas que nos permiten introducir anotaciones en las vistas anteriormente creadas. Por anotaciones entendemos cotas, símbolos de acabado, símbolos de soldadura, tolerancias, listas de piezas, etc. Las herramientas que componen este grupo son las que se muestran en la figura de abajo. Entre ellas se encuentran todos los tipos de anotaciones que es necesario introducir en un plano de fabricación. Su funcionamiento es muy simple: por ejemplo para introducir una cota basta con activar la herramienta Cota general y a continuación seleccionar el elemento acotar (arista, cilindro, etc.). El programa reconoce la naturaleza del elemento y automáticamente asigna una cota lineal, un diámetro, un radio. Por su parte la introducción de símbolos de acabado superficial o de tolerancias geométricas es similar: activamos la herramienta y seleccionamos elemento en el que queremos introducir el símbolo. A continuación podemos introducir las características de acabado, el tipo de tolerancia geométrica, etc.

165



Lista de comandos Detalle de Planos

Figura 279. Comandos anotar



Cota

Coloca dimensiones generales Crea dimensiones de línea Base Crea grupo de dimensiones de línea Base Trae al dibujo, dimensiones paramétricas del modelo Coloca dimensiones de Coordenadas Coloca dimensiones de Coordenadas en grupo Arregla la posición de las dimensiones 

Notas de operaciones

Agrega notas para barrenos Crea notas para chaflanes Agrega notas de punzonados para ejes Agrega notas de dobleces para láminas Coloca marcas de Centro 

Texto

Editor de Textos de Inventor Crea línea directriz 

Símbolos

Simbología definida por el usuario Simbología para acabados y superficies Simbología para soldadura estándar Simbología para soldadura de oruga Simbología diversa Crea líneas de centro Crea marcas de Centro Crea líneas de centro bisectrices Crea arreglos de marcas de centro 

Boceto

Crea un boceto sobre un plano de detalle

166



Tabla

Inserta Listas de Partes o Materiales Crea Tablas de barrenos Crea Tablas de revisión Crea Tablas Coloca Referencia numérica 

Formato

Edita capas Ventana para seleccionar Capas Ventana para seleccionar Estilos 6.4.1. La barra del navegador en el entorno de creación de planos. Como es habitual en todos los entornos de Autodesk Inventor, esta barra está situada por defecto en la parte inferior izquierda de la pantalla. La apariencia de esta barra en el entorno de creación de planos es la que se muestra en la figura siguiente. Figura 280. Barra del navegador para creación de planos

En la disposición del árbol de parámetros de la barra del panel, distinguimos en primer lugar el nodo cabecera que contiene el nombre que le hayamos dado al archivo. Colgando de él se encuentran todos los elementos que componen el

167

archivo: en primer lugar los recursos para planos y a continuación todas las hojas que componen el archivo. En los recursos para planos están recogidos todos los formatos, marcos, cajetines y símbolos que están disponibles en el archivo. Algunos de estos recursos son editables, de manera que podemos crear y guardar nuestros propios cajetines, marcos y símbolos. Para ello sólo es necesario seleccionar el tipo del nuevo recurso que queremos crear (marcos, cajetines o símbolos) en el árbol de especificaciones, pulsar el botón derecho y en el menú contextual seleccionar Definir nuevo. A continuación de los recursos y a su mismo nivel están situadas todas las hojas que componen el archivo. Por ejemplo en este caso el archivo contiene dos hojas. En cada archivo se pueden introducir todas las hojas que se deseen. Colgando de cada hoja se encuentran, en primer lugar, el cajetín y el marco elegidos para esa hoja. Estos pueden ser reemplazados en cualquier momento por cualquier otro marco o cajetín de los disponibles en Recursos para planos. Debajo de marco y cajetín se encuentran en el mismo nivel todas las vistas de base introducidas en una hoja. Un nivel más abajo se encuentra el resto de las vistas que se han creado a partir de las vistas de base. Todas estas vistas cuelgan de la vista de base a partir de la que se obtuvieron. Así, en la figura se observa como de la VISTA2 de la primera hoja cuelgan otras tres vistas, una de las cuales es una vista superpuesta. Colgando de esta última está el boceto utilizado para crear esta vista superpuesta. En cualquier momento todos los elementos del árbol de especificaciones pueden ser editados simplemente seleccionándolos y pulsando el botón derecho del ratón para activar el menú contextual. Las opciones de este menú varían dependiendo del elemento seleccionado.

6.5.

CREAR PLANOS DE CONSTRUCCIÓN

A continuación aprenderemos a crear planos de construcción con las piezas diseñadas en el proyecto de ensamblaje así que para realizar esta práctica deberá realizar las piezas. 6.5.1. Ejercicio 17. En este ejercicio aprenderemos a crear un plano de construcción para la pieza Pistón que hace parte del proyecto de ensamblaje que se realizo en el capitulo anterior puede también repetir los pasos que se crearan a continuación para crear los planos de las piezas restantes.

168

Figura 281. Plano de construcción del pistón

1. Abrir Autodesk Inventor 2. Abrir un nuevo archivo Normal .idw Autodesk Inventor crea una nueva hoja de dibujo de tamaño A3, con marco y caja de título. Observe que las barras del Panel han cambiado automáticamente para ofrecer las herramientas de dibujo apropiadas. 

Cambiar el tamaño de Hoja por defecto

A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2: 3. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y seleccione Editar Hoja. 4. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 en la lista desplegable de Tamaño, y seleccione Aceptar. Figura 282. Tamaño de la hoja del plano

169

5. Nos disponemos a realizar nuestra primera vista; en la barra de herramientas hacemos clic en la opción Vista Base

.

6. Se nos despliega una nueva ventana de dialogo Vista de dibujo en la casilla de Orientación nos fijamos de que se encuentre en frontal, y nos disponemos abrir un archivo existente y seleccionamos la pieza del Pistón en el directorio de Windows donde se haya guardado. Figura 283. Ventana vista de dibujo

7. En el diálogo de Vista de Dibujo, asegúrese de que la escala está establecida a 1:1 y el estilo en Mostrar Líneas Ocultas . Figura 284. Estilo y escala

8. Una vez seleccionado el pistón se muestra una vista previa de la vista base en la posición actual del cursor. 9. Mueva el cursor a la esquina inferior izquierda de la hoja de dibujo y haga clic para ubicar la vista.

170

Figura 285. Ubicar vista base

Nota: Si el diálogo molesta, simplemente, arrástrelo haciendo clic en la barra azul de título de la parte superior. 10. A continuación crearemos una vista lateral e isométrica de la pieza; en la barra de Panel de herramientas, haga clic sobre la herramienta Vista Proyectada

.

11. Seleccione la vista frontal recién creada y haga clic hacia la derecha para definir la ubicación de la vista lateral. 12. Se le mostrará una vista previa rectangular. 13. Mueva el cursor hacia la parte inferior izquierda como se muestra en la figura de abajo y haga clic de nuevo para definir la ubicación de la vista isométrica. Nota: No importa que en el momento de crear las vistas, estas estén fuera del formato del plano estas se pueden reubicar una vez estén creadas. Figura 286. Vistas proyectadas

171

14. Haga clic con el botón derecho y seleccione Crear para finalizar estas vistas del plano. Su plano debe mostrar ahora tres vistas diferentes similares a las mostradas en la figura. 15. Para organizar de forma correcta la disposición de las vistas en el plano tendremos que arrastrarlas y elegir su posición para esto tan solo acercamos el cursor a una esquina de la vista base (la primera que creo) y la arrastramos hasta la parte superior, luego arrastramos la vista isométrica hasta obtener la posición de las vistas que muestra la figura. Figura 287. Mover las vistas

16. Puede mejorar la apariencia de las vistas de sus planos, sombreando la vista isométrica. Desplace el cursor sobre la vista isométrica (evite ubicar el cursor sobre las líneas en la vista), haga clic con el botón derecho y seleccione Editar Vista. 17. En el diálogo de Vista del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Sombreado

y después sobre la pestaña Opciones de Visualización.

18. En la esquina inferior izquierda, desactive la casilla Aristas Tangentes, y haga clic en Finalizar. Figura 288. Vista isométrica sombreada

172

19. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Vista Seccionada

.

20. Seleccione la vista frontal (la vista base que creo principalmente, la que está ubicada en el centro) para identificar la vista padre. 21. Ubique el centro de la pieza esta se muestra con un punto verde, desplace hasta arriba siguiendo las líneas punteadas y haga clic para establecer el punto de inicio luego trace una línea vertical hacia abajo hasta que atraviese toda la pieza y haga clic de nuevo para establecer el punto final de la operación haga clic derecho sobre la ventana de gráficos y seleccione la opción continuar aparecerá una nueva ventana de dialogo allí podemos elegir el nombre de la vista que está creando (a esta se le asignan letras), escala y visualización arrastramos hasta la izquierda de la pieza y damos clic en aceptar. Figura 289. Vista seccionada

22. Mueva el cursor a la vista frontal, haga clic con el botón derecho del mouse y seleccione Recuperar Cotas. 23. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic en la opción Seleccionar Piezas y seleccione cualquier línea de la vista frontal. Se mostrarán las cotas apropiadas para la vista frontal. 24. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic sobre Seleccionar Cotas. 25. Para identificar las cotas que desea mantener, haga clic y arrastre una ventana de selección sobre todas las cotas de la vista frontal. Figura 290. Recuperar cotas

173

26. En el diálogo Recuperar Cotas, haga clic en Aceptar. 27. Para organizar las cotas, en la ventana gráfica, haga clic en cada cota y arrastre a una nueva posición, para reubicar. Figura 291. Organizar cotas

28. A continuación, añadirá cotas de línea base a la vista seccionada. Muestre las herramientas de acotación en la barra de Panel de herramientas.

174

Figura 292. Pestaña anotar, herramientas de acotación

29. Haga zoom para ampliar sobre la vista seccionada. 30. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Conjunto de Cotas de Línea Base . 31. En la vista seccionada, desde abajo hacia arriba, seleccione las 11 líneas horizontales mostradas en la imagen de abajo. Figura 293. Cota de línea base

32. Haga clic con el botón derecho y seleccione Continuar. 33. Haga clic a la derecha de la vista para ubicar las cotas de línea base. 34. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y seleccione Crear para ubicar las cotas. Figura 294. Cotas vista seccionada

175

35. Con la herramienta Cota general realice las cotas faltantes de la pieza como muestra la figura de abajo realícelas en la vista lateral. Figura 295. Cotas vista lateral

36. Guarde el plano con el nombre de plano de construcción pistón. 37. Puede exportar el plano para su impresión previa haga clic en el icono clic en exportar y elegir PDF. Figura 296. Exportar a PDF

176

6.5.2. Actividad 10. Realizar los planos de construcción de las piezas restantes del proyecto de ensamblaje como actividad extra clase realizadas en el capitulo anterior.

6.6.

PLANOS DE ENSAMBLAJE

6.6.1. Ejercicio 18. En este ejercicio aprenderá a realizar planos de ensamblaje, el ensamblaje que se utilizara es el del proyecto de ensamblaje realizado en el capitulo anterior. Figura 297. Plano de ensamblaje pistón

1. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Nuevo . 2. Abra un archivo nuevo Normal.idw, Esto creara un nuevo plano con un tamaño de hoja A3. 3. El plano de conjunto necesita un tamaño de hoja mayor. A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2. Cambie el tamaño de hoja: 4. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y escoja Editar Hoja. 5. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 de la lista desplegable de Tamaño y haga clic en Aceptar.

177

6. En la barra de herramientas hacemos clic en vista base y con una orientación frontal y una escala de 1:1 abrimos el ensamblaje del pistón. 7. La primera vista la ubicamos en la esquina superior derecha seguidamente desplazamos el cursor del mouse hacia la izquierda para crear una vista lateral, luego desplazamos el cursor hacia abajo para crear una vista superior y por ultimo desplazamos el cursor del mouse en forma diagonal hacia abajo para crear la vista isométrica si realizo correctamente los pasos tendrá la misma figura de abajo, haga clic derecho en la zona de gráficos y elija crear para terminar de crear las vistas. Figura 298. Creando la vista del plano de ensamblaje

8. Sombreamos la vista isométrica para una mejor presentación del plano, hacemos doble clic en una esquina de la vista isométrica y seleccionamos el estilo sombreado

clic en aceptar.

Figura 299. Vista isométrica sombreada

178

9. Hacemos clic en la pestaña Anotar en la barra de herramientas y hacemos zoom en la vista frontal para visualizar solo esa vista, hacemos clic en la herramienta cota de línea base y seleccionamos las líneas horizontales como muestra la figura de abajo marcadas con azul una vez seleccionadas en la zona de gráficos hacemos clic derecho y elegimos la opción continuar desplazamos las cotas hacia la derecha del ensamblaje y hacemos nueva mente clic, seguidamente hacemos clic derecho y seleccionamos la opción crear. Figura 300. Cota de línea base del ensamblaje

10. Borramos las cotas que la herramienta escoge por defecto de tolerancias hasta dejar solamente las que muestra la figura. Figura 301. Cotas del ensamblaje

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11. Nuevamente seleccionamos la herramienta cota de línea base en la barra del panel y realizamos la selección de las líneas verticales marcadas con azul en la figura de abajo. Figura 302. Cota vista frontal

12. Una vez seleccionadas las líneas hacemos clic derecho con el mouse y elegimos la opción continuar, desplazamos hacia abajo del ensamblaje y hacemos clic en la posición donde queremos las cotas, seguidamente hacemos clic derecho con el mouse y seleccionamos la opción crear. Figura 303. Cota de líneas verticales del ensamblaje

13. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota general y en la zona de gráficos seleccionamos los círculos para obtener los radios o diámetros de los agujeros del ensamblaje.

180

Figura 304. Vista frontal completamente acotada

14. Ya tenemos la vista frontal completamente acotada ahora continuaremos a acotar la vista lateral y por último la vista superior. 15. Nos ubicamos en la vista lateral y en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota de línea base y seleccionamos las líneas horizontales del ensamblaje que están marcadas con azul como muestra la figura de abajo. Figura 305. Cota vista lateral

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16. Una vez seleccionadas las líneas hacemos clic derecho en la zona de gráficos y elegimos la opción continuar desplazamos hacia la derecha y hacemos clic para elegir una posición para las cotas nuevamente hacemos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción crear. Figura 306. Acotando la vista lateral

17. En la barra de herramientas seleccionamos Cota de línea base y seleccionamos las líneas verticales que muestra la siguiente figura. Figura 307. Terminando de acotar la vista lateral

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18. Hacemos clic derecho en la zona de gráficos y seleccionamos la opción continuar desplazamos el cursor hacia abajo y hacemos clic en la posición de las cotas y nuevamente clic derecho y elegimos crear y obtendremos la vista lateral del ensamblaje acotada correctamente. Figura 308. Vista lateral acotada correctamente

19. A continuación acotaremos la vista superior, en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta cota general y seleccionamos los círculos de la pieza para obtener el valor de diámetro o radio como muestra la figura. Figura 309. Cotas vista superior

183

20. Realizados todos estos pasos tendremos terminado nuestro plano de ensamblaje guardar el plano con el nombre de plano de ensamblaje.

6.7.

PLANOS DE INGENIERÍA

6.7.1. Ejercicio 19. A continuación aprenderemos a crear un plano de ingeniería para este ejercicio utilizaremos el ensamblaje del pistón realizado en el capitulo anterior. Figura 310. Plano de ingeniería

1. Abra el ensamblaje del pistón en Autodesk inventor. 2. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Nuevo . 3. Abra un archivo nuevo Normal.ipn, en este crearemos un despiece de presentación para nuestro plano de ingeniería. Figura 311. Archivo de explosión

184

4. Se nos despliega una nueva interfaz de trabajo para realizar nuestro despiece, en la barra de herramientas seleccionar la opción crear vista se nos muestra una nueva ventana como ya abrimos anteriormente el ensamblaje el programa entiende que va a trabajar con ese ensamble nos fijamos que el método de explosión sea manual y hacemos clic en aceptar. Figura 312. Seleccionar ensamblaje

5. Se nos abre el ensamblaje del pistón en la zona de gráficos, en el ViewCube giramos para obtener la vista frontal del ensamblaje. 6. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta mover componentes, se nos abre un nuevo dialogo Mover componente en esta definiremos la dirección del ajuste. Figura 313. Mover componente

7. Mueva el cursor del mouse hasta la parte superior del pistón para obtener una vista previa de la triada.

185

Figura 314. Ejes para mover el pistón

8. Cuando la dirección del eje Z se encuentre alineada con el pistón como muestra la figura anterior haga clic para aceptar. 9. Para definir el componente, en la ventana gráfica, seleccione la pieza Pistón. Figura 315. Mover el pistón en el eje Z negativo

10. Procederemos a definir la transformación del pistón, una vez seleccionada la pieza pistón arrástrela hacia arriba hasta el final de la biela y el inicio de los anillos. Figura 316. Pistón desplazado

186

11. Para definir la distancia exacta del ajuste, escriba -40 en el diálogo de Mover Componente. Después haga clic sobre la marca de validación verde para aceptar el valor. Figura 317. Insertando la distancia de desplazamiento

12. A continuación cambiaremos la ubicación de los anillos del pistón, Con el diálogo de Mover Componente todavía visible, haga clic sobre Borrar, para definir un nuevo conjunto de componentes para la próxima secuencia de ajuste. 13. En la zona de gráficos ubique el cursor sobre el primer anillo del pistón de abajo hacia arriba, haga clic cuando el eje Z se encuentre alineado como muestra la figura de abajo. Figura 318. Ejes para mover los anillos del pistón

187

14. En componentes elija los 3 anillos del pistón y arrástrelos hasta la parte superior del pistón, para una distancia más exacta digite -80 en el dialogo mover componente. Figura 319. Desplazamiento de los anillos del pistón

15. Haga clic en la marca de validación verde y luego haga clic sobre borrar para seguir con la ubicación de los componentes. 16. Haga zoom con la rueda del mouse hasta visualizar la pieza sujetador de la biela, acerque el cursor del mouse al arco que forma la pieza y el eje Y se encuentre alineado hacia abajo como muestra la siguiente figura, haga clic para aceptar.

188

Figura 320. Ejes para desplazar el sujetador de la biela

17. En componente elija la pieza sujetador de la biela y arrastre hacia abajo. Nota: si la pieza no desplaza hacia la dirección que quieran en el dialogo mover componente seleccionar la letra que indica la dirección del eje, en este caso yo quiero desplazar la pieza en el eje Y; así que nos fijamos que en el dialogo este seleccionada la letra Y. 18. Para una distancia exacta digite en el dialogo mover componente una distancia de 22, haga clic en el icono de validación verde y por ultimo en borrar para seguir ubicando las piezas. Figura 321. Desplazando el sujetador de la biela

19. En la zona de gráficos ubicamos el cursor en el arco de la biela haga clic para aceptar como muestra la figura. Figura 322. Ejes para desplazar los tornillos

189

20. En componentes seleccionamos los dos tornillos que forman parte del ensamblaje, nos fijamos que este seleccionado el eje Y, y arrastramos hacia abajo, para una distancia más exacta en el dialogo mover componente digitamos 80. Figura 323. Desplazando los tornillos

21. Hacemos clic en el icono de validación verde y por último en borrar. 22. Haciendo uso del ViewCube hacemos clic en la arista superior derecha del cubo para obtener una vista isométrica. 23. Con el dialogo de mover componente todavía visible acercamos el cursor del mouse hasta la cara frontal del bulón y hacemos clic para aceptar.

190

Figura 324. Ejes para desplazar el bulón

24. En componente seleccionamos el bulón y lo arrastramos hacia adelante a una distancia exacta de 80, hacemos clic en el icono de validación verde y por ultimo hacemos clic en cerrar. Figura 325. Desplazando el bulón

25. Ya tenemos creado completamente el despiece que se utilizara en el plano de ingeniería, hacemos clic en el icono guardar y guardamos el despiece con el nombre de Explosión de ensamblaje del pistón. 26. En la barra de herramientas seleccionamos la opción de Nuevo mos un nuevo archivo de plano Normal.idw.

y crea-

27. El plano de ingeniería necesita un tamaño de hoja mayor. A continuación, cambie el tamaño de hoja, de A3 a A2.

191

Cambie el tamaño de hoja: 28. En el navegador, haga clic con el botón derecho sobre Hoja: 1 y escoja Editar Hoja. 29. En el diálogo Editar Hoja, seleccione A2 de la lista desplegable de Tamaño y haga clic en Aceptar. 30. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Vista base, el programa asigna por defecto la explosión del ensamblaje si no abra el explorador y seleccione la explosión que creo, en el cuadro de dialogo Vista del dibujo seleccionamos la opción ISO superior derecha como muestra la figura y hacemos clic en el plano de la zona de gráficos para generar la vista. Figura 326. Insertando la vista isométrica

31. Activamos la pestaña de Anotar en la barra de herramientas y hacemos clic en la flecha de despliegue de la herramienta referencia numérica la opción referencia numérica automática

y elija

.

32. En la ventana grafica elija la vista isométrica que creo. 33. Para identificar las piezas a las que incorporara referencias numéricas, arrastre un rectángulo alrededor de todas las piezas de la vista. Figura 327. Seleccionando las piezas del despiece

192

34. Asegúrese de que la casilla de selección Ignorar Varias copias está activada. 35. Para definir la ubicación de las referencias numéricas, haga clic sobre la herramienta Seleccionar Posición , haga clic en la opción Sobre Todo el Contorno y después mueva el cursor alrededor de la vista de dibujo. 36. Observe que las referencias numéricas se mueven automáticamente alrededor del centro de la vista. Figura 328. Referencia numérica

37. Haga clic en aceptar para crear las referencias numéricas. A continuación crearemos una lista de piezas con las referencias numéricas.

193

38. En la barra de Panel de Anotación del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Lista de Piezas

.

39. Haga clic una vez sobre la vista isometría que creo y después Aceptar para salir del diálogo Lista de Piezas. 40. Se le mostrará una vista previa rectangular con la lista de piezas, permitiéndole elegir su localización. 41. Mueva el cursor cerca del lateral derecho de la hoja de dibujo. Conforme acerque a la esquina superior derecha de la vista previa a la esquina superior derecha del borde, se ajustará en ese lugar temporalmente. Figura 329. Insertando lista de piezas

42. Haga clic para aceptar la ubicación y crear la lista de piezas. 43. En el Panel Vistas del Dibujo, haga clic sobre la herramienta Vista de Detalle

.

44. Haga clic en cualquier lugar de la vista isométrica. 45. En el diálogo Vista de Detalle, bajo Escala, escriba 2:1 y después seleccione el estilo Sombreado

.

46. Defina el límite circular de la vista. Haga clic una vez cerca al tornillo derecho del pistón y haga clic de nuevo cuando el círculo de vista previa sea ligeramente mayor que el tornillo como muestra la siguiente figura.

194

Figura 330. Vista de detalle

47. Sitúe la vista del dibujo en el lateral derecho de la hoja, justo sobre el bloque de título. Figura 331. Creando la vista de detalle

48. En la barra de herramientas clic en la herramienta Vista base e inserte una vista frontal del ensamblaje del pistón con un estilo sombreado. Figura 332. Terminando el plano de ingeniería

195

49. El plano de ingeniería está completamente terminado, guardar el plano como plano de ingeniería del pistón. 50. Para agregar el nombre del plano, la organización y rellenar completamente el cajetín del plano nos vamos a la barra del navegador y en el titulo del plano hacemos clic derecho y seleccionamos iProperties. La información ligada al pie de plano (Cajetín) está referenciada a un campo de propiedad. Se utiliza la caja de diálogo de Propiedades del Dibujo IProperties para agregar más información. Figura 333. IProperties

51. Se nos despliega una nueva ventana de dialogo, navegando en las pestañas encontraras las casillas para agregar los datos del plano.

196

7. SIMULACION ESTRUCTURAL

Figura 334. Imagen Elementos Finitos

Autor: Autodesk

7.1. ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS

Utilizará la funcionalidad Análisis por Elementos Finitos (FEA) incorporada en Autodesk Inventor Professional para mejorar la pieza de buje soporte de piñón que ha diseñado en el ejercicio 4 de este de manual de aprendizaje. Debe definir la carga de la pieza de soporte, revisar los resultados de su análisis, hacer los cambios de diseño necesarios y validar que el cambio funcionará realizando el análisis de nuevo, todo esto sin abandonar el entorno de diseño de Autodesk Inventor. 7.1.1. Ejercicio 20. Para la realización de este ejercicio necesitaremos terminar de construir la pieza del ejercicio 4 una vez terminada procederemos a aplicarle la simulación estática utilizando el modulo de elementos finitos de Autodesk Inventor.

197

Figura 335. Simulación estructural

Para empezar este ejercicio primero abrir la pieza del ejercicio 4 con el nombre de buje soporte de piñón la modificaremos para aplicar el análisis de tensión. 1. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Abrir. 2. En el diálogo Abrir, navegue hasta encontrar la pieza y haga doble clic sobre ella. Figura 336. Abrir la pieza

3. Una vez teniendo la pieza abierta en la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Empalme

.

198

Mejor que seleccionar aristas individuales, seleccione múltiples aristas de un tipo específico. 4. En el diálogo de Empalme, marque la casilla de verificación Todos los redondeos y haga clic en Aceptar, para crear la operación de Empalme. Esto crea una operación de Empalme con un radio por defecto de 2mm en todas las aristas cortantes externas de su pieza. Figura 337. Empalme 2mm

5. En la barra de Panel de herramientas, haga clic sobre la herramienta Empalme. 6. En el diálogo de Empalme, marque la casilla de verificación Todos los empalmes. 7. Resalte el valor radial de 2mm y escriba 3. 8. Haga clic en Aceptar para crear la segunda operación de Empalme. Ha creado otra operación de empalme con un radio de 3mm.

199

Figura 338. Empalme 3mm



Calculando las propiedades de masa.

Cuando utilice Autodesk Inventor para diseño 3D, en cualquier punto del ciclo de diseño, puede calcular las propiedades de masa de su pieza o ensamblaje (masa, área, volumen, centro de gravedad, etc.) Vea las propiedades de masa: 9. En la barra del navegador de Modelo, haga clic con el botón derecho sobre Buje soporte de piñón y seleccione iProperties. Figura 339. Propiedades de la pieza

200

10. En el diálogo de Propiedades, haga clic sobre la pestaña de Propiedades Físicas para ver las propiedades de masa de su pieza. 11. En el diálogo de Propiedades, haga clic para expandir la lista de Materiales y seleccione Acero baja aleación, alta resistencia de la lista. Observe que se actualizan las propiedades físicas. Figura 340. Propiedades físicas de la pieza

12. Haga clic en Aceptar. 13. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Eje de Trabajo

14. En la ventana gráfica, seleccione la cara interior del buje (flecha 1). Ha creado el primer eje de trabajo.

201

.

15. Cree otro eje de trabajo. Haga clic sobre la herramienta Eje de Trabajo, de nuevo. 16. Seleccione el radio exterior de la pestaña extrudida (flecha 2). Figura 341. Ejes de trabajo

17. En la barra de Panel, haga clic sobre la herramienta Plano de Trabajo

.

18. En la ventana gráfica, seleccione los dos ejes de trabajo. Ha creado un plano de trabajo que secciona la pieza en los dos ejes de trabajo. Figura 342. Plano de trabajo referencia de ejes

202

19. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Boceto 2D

.

20. En la ventana gráfica, haga clic sobre el plano de trabajo que acaba de crear. 21. Una vez que ingresemos en las herramientas boceto pulsamos la tecla F7 en nuestro computador para observar la pieza cortada a través del plano. Figura 343. Vista seccionada

22. En la barra de herramientas Estándar, haga clic sobre la herramienta Mirar A y seleccione el plano de trabajo. 23. Haga clic en la herramienta Zoom Ventana (o utilice la rueda del ratón) para ampliar la parte derecha de la pieza. Consejo: Cuando utilice la rueda del ratón para ampliar, se utilizará la posición del ratón como área de destino de referencia. 24. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Rectángulo por dos puntos

.

25. A una distancia aproximada a la mostrada en la figura siguiente, haga clic una vez para definir la esquina superior izquierda del rectángulo, y clic de nuevo para definir la esquina inferior derecha del rectángulo. Figura 344. Rectángulo por dos puntos

203

26. Pulse Esc para salir de la herramienta de Rectángulo por dos puntos. 27. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta de Cota General. 28. Seleccione el eje vertical derecho del rectángulo y sitúe la cota a la derecha. 29. En el diálogo de Editar Cota, escriba 8 y pulse Enter. Figura 345. Acotando el rectángulo

30. Seleccione la arista inferior horizontal del rectángulo y sitúe la cota bajo el rectángulo. 31. En el diálogo de Editar Cota, escriba 20 y pulse Enter.

204

32. Pulse Esc para salir de la herramienta Cota General. 33. En la barra de Panel, haga clic en la herramienta Proyectar Geometría

.

34. Seleccione la arista inferior de la pestaña y seleccione a continuación la arista derecha (silueta) de la pestaña. Aparecerán dos líneas representando las aristas de la pestaña. Figura 346. Líneas proyectadas

35. Pulse Esc para salir de la herramienta Proyectar Geometría. 36. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta Restricción Colineal

.

37. Seleccione la arista derecha del rectángulo y después la arista derecha proyectada de la pestaña. Figura 347. Alineando el rectángulo

205

El boceto rectangular se alinea verticalmente con la arista proyectada. 38. En la ventana gráfica, pulse el botón derecho del ratón y seleccione Vista Isométrica (o presione F6). 39. Con la herramienta Colineal todavía activa, seleccione la arista inferior del rectángulo y a continuación, la arista inferior proyectada de la pestaña. El boceto rectangular está ahora completamente restringido a la ubicación apropiada en la pestaña. Figura 348. Restricción Colineal

40. Pulse Esc para salir de la herramienta Colineal. 41. Para iniciar la herramienta de Revolución utilizando un atajo de teclado, pulse la tecla R de su teclado. 42. Como sólo hay un perfil cerrado en el boceto, el rectángulo será automáticamente seleccionado por usted. 43. Para definir el eje central de la revolución, seleccione el eje de trabajo del centro del buje. 44. En el diálogo de Revolución, haga clic en la opción Cortar y después pulse Aceptar, para crear la operación de Revolución. Figura 349. Revolución de corte

206

45. En el navegador, haga clic sobre el signo más (+) próximo a Plano de trabajo1. 46. Mantenga pulsada la tecla Control, y seleccione Plano de trabajo1, Eje de trabajo1 y Eje de trabajo2. Los tres elementos en el navegador quedan resaltados. 47. Haga clic con el botón derecho sobre uno de los elementos resaltados y seleccione Visibilidad. 48. Los ejes de trabajo y el plano de trabajo ya no son visibles en la ventana gráfica y los iconos de operaciones del navegador se muestran en color gris. Figura 350. Visibilidad de planos de trabajo

207

49. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta Crear boceto 2D y hacemos clic en la parte superior de la pestaña derecha. Figura 351. Crear nuevo boceto 2D

50. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta círculo y realizar un círculo de 4mm de diámetro en el punto amarillo que se enmarco en la pestaña. Figura 352. Circulo diámetro 4mm

51. En la barra de herramientas seleccionar la herramienta patrón circular realizar un patrón seleccionando el circulo como geometría y como eje elegir el arco de amarillo ubicado en la izquierda, y hacemos clic en aceptar. Figura 353. Estableciendo patrón circular

208

52. en la zona de gráficos hacer clic derecho y seleccionar la opción finalizar boceto 2D. 53. en la barra de herramientas seleccionar la herramienta extrusión de corte y seleccionar los 6 círculos que creo con el patrón circular la extrusión debe cortar la pieza. Figura 354. Extrusión de corte

54. Aceptar para salir de la herramienta.

209

55. En el panel de herramientas hacemos clic en crear boceto 2D y seleccionamos la parte superior del buje. Figura 355. Crear nuevo boceto 2D parte superior

56. En la barra de herramientas desplegando la flecha en rectángulo seleccionamos la herramienta rectángulo central por dos puntos y nos disponemos a realizar un rectángulo de las siguientes dimensiones 14mm de largo y ancho 8mm, más o menos en la misma posición. Figura 356. Rectángulo central por dos puntos

57. En la barra de herramientas seleccionamos la herramienta restricción de coincidencia y hacemos clic en el punto central del rectángulo que creo y en el 1 círculo de adentro hacia afuera en la parte superior.

210

Figura 357. Aplicando una restricción

58. Pulsamos la tecla E para un acceso rápido de la herramienta extrusión y realizamos una extrusión cortante de la geometría del rectángulo y aplicarla a todo el buje de la pieza con la intención de crear un agujero de chaveta. Figura 358. Extrudir el rectángulo cortante



Realizando análisis de tensión a la pieza.

1. En el menú Aplicaciones, seleccione la opción Análisis de Tensión y seguidamente clic en crear simulación nos aparece una ventana de dialogo seleccionamos aceptar.

211

Figura 359. Entorno, Análisis de tensión

Puede cambiar y actualizar las propiedades del material de la pieza que va a analizar en cualquier momento. 2. En el cuadro del navegador hacemos doble clic sobre Material, se nos activa una nueva ventana de dialogo Asignar materiales hacemos clic en materiales y aparece el dialogo Navegador de materiales buscamos Acero, Fundido y hacemos clic en la flecha azul a la derecha para añadir el material a el documento. Figura 360. Aplicar un material

. 3. Haga clic en la X al lado superior derecho para salir del dialogo y luego en aceptar. Aplicando una carga específica, puede predecir cómo puede comportarse la pieza bajo condiciones reales.

212

4. En la barra de Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Carga de Rodamientos

.

5. En la ventana gráfica, para la selección de caras, seleccione la cara interior del agujero de la pestaña opuesto al chavetero (flecha 1). 6. En el cuadro de diálogo Carga de Rodamientos, haga clic en la herramienta Seleccionar Dirección y luego, en la ventana gráfica, seleccione la cara vertical lateral de la pestaña (flecha 2). 7. Introduzca una Magnitud de 500N. Figura 361. Carga de rodamientos

8. Haga clic en Aceptar para crear la carga.

213

Figura 362. Carga de rodamientos 500N

Observe que se ha añadido la Carga de Rodamientos 1 al navegador de Análisis de Tensión. 9. En la barra del Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Restricción Fija

.

10. En la ventana gráfica, seleccione la cara de la chaveta como se muestra. Figura 363. Restricción fija

Nota: La restricción fija se opondrá a la fuerza rotacional creada en Carga de Rodamientos 1

214

11. Haga clic en Aceptar. 12. En la barra del Panel, haga clic en la herramienta Restricción de Pasador . En el diálogo Restricción de Pasador, deben estar seleccionadas las opciones Fijar Dirección Radial y Fijar Dirección Axial. 13. Seleccione el diámetro interior del soporte. Figura 364. Restricción de pasador

14. Haga clic en Aceptar. La ejecución del análisis ha generado gráficos de Tensión Equivalente, Tensiones Principales, Deformación y Factor de Seguridad. La malla utilizada en el análisis está también disponible para ser visualizada. Además de los valores numéricos de sus resultados, el modelo 3D muestra visualmente los resultados e incluso le permite animar los resultados en varias frecuencias. 15. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la herramienta Visibilidad de Elemento

.

16. Pulse F6 para cambiar a una vista isométrica. 17. en la barra de herramientas seleccione la herramienta simular clic en aceptar.

y haga

18. En la barra de Panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Animar Resultados

.

215

19. En el diálogo Animar Resultados, haga clic en Reproducir, Detener y Parar. 20. Haga clic en Aceptar. 

Tensión Equivalente

Autodesk Inventor Professional calcula la Tensión Equivalente de un modelo usando la teoría de Von Mises. La tensión de Von Mises simplifica la solución en un único número escalar, que se utiliza para estimar los criterios de límite para los materiales dúctiles y también para calcular la resistencia a la fatiga. El Resultado de Tensión Equivalente (Von Mises) es la visualización por defecto. Observe la Máxima Tensión Equivalente de su modelo, mostrada sobre la leyenda. Figura 365. Tensión de Von mises



Resultados de Deformación

Autodesk Inventor define la Deformación como un cambio en la forma cuando se aplica una fuerza. Midiendo la cantidad de deformación que sucede en un modelo puede analizar si el modelo mantendrá las tolerancias dimensionales cuando esté sometido a las fuerzas especificadas. Visualice el resultado de Deformación o desplazamiento 21. En el navegador de Análisis de Tensión, haga doble clic en Deformación o en desplazamiento.

216

22. En la barra de herramientas Estándar, haga clic en la flecha del desplegable Estilo de Deformación y seleccione Automático 2:1.

Se muestra un gráfico con una deformación exagerada con un ratio de 2:1 para proporcionar una mejor referencia visual de cómo se deformará el modelo. 22. En la lista desplegable del Estilo de Deformación, seleccione Real para volver al estado original del modelo. Nota: El Máximo valor de Deformación para el modelo se visualiza sobre la leyenda. 

Factor de Seguridad

El Factor de Seguridad de un modelo es el ratio entre el límite de resistencia del material y la tensión máxima estimada para el diseño. Un Factor de Seguridad menor que 1 indica que se sobrepasa el límite de elasticidad del material y un posible fallo de diseño. El límite de elasticidad es la tensión en la que tiene lugar una deformación permanente en el material. En la barra del navegador de Análisis de Tensión, haga doble clic en Factor o Coeficiente de Seguridad. Se muestra el gráfico del Factor de Seguridad. Figura 366. Factor de seguridad

Nota: El Factor de Seguridad mínimo para el modelo se muestra sobre la leyenda.

217



Hacer la revisión de diseño.

Tras ejecutar el análisis, volverá al entorno de modelado y realizará modificaciones. En este ejercicio la pestaña del soporte muestra un posible fallo en el punto en el que se aplica la carga de rodamiento. Modifique la geometría para ayudar a fortalecer el brazo. Modificar el radio de la pestaña: 23. En el navegador del Modelo, haga clic con el botón derecho en la operación Extrusión 2 y seleccione Pinzamientos 3D. Figura 367. Pinzamiento 3D

24. En la ventana gráfica haga clic con el botón derecho en la cota 7 y seleccione Editar Cota. 25. En el diálogo Editar Cota, teclee 9 y luego haga clic en Aceptar.

218

Figura 368. Editando la pieza

26. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y luego haga clic en Terminar. Modifique la anchura de la zona de corte: 27. En el navegador del Modelo, haga clic con el botón derecho en la operación Revolución 1 y seleccione Pinzamientos 3D. 28. En la ventana gráfica, detenga su cursor sobre el punto de pinzamiento de la parte izquierda del perfil rectangular. Se visualiza una flecha amarilla. 29. Detenga su cursor sobre la flecha de pinzamiento amarilla hasta que se vuelva roja, indicando que está seleccionada (flecha 1). Figura 369. Pinzamiento 3D para la pestaña

219

30. Con la flecha seleccionada, haga clic y arrastre su cursor hacia la derecha, reduciendo la anchura del rectángulo. Arrastre la flecha hasta que la cota de anchura muestre un valor de 14 (flecha 2). Modifique altura de la zona de corte: 31. Con la Edición de Pinzamientos 3D todavía activa, en la ventana gráfica, detenga su cursor sobre el punto de pinzamiento superior del perfil rectangular. 32. Detenga su cursor sobre la flecha de pinzamiento amarilla hasta que se vuelva roja, indicando que está seleccionada (flecha 3). 33. Con la flecha seleccionada, haga clic y arrastre el cursor hacia abajo, reduciendo la altura del rectángulo. Arrastre la flecha hasta que la cota de altura muestre un valor de 5 (flecha 4). Figura 370. Recortando pestana

34. En la ventana gráfica, haga clic con el botón derecho y seleccione Terminar para aceptar el cambio. 

Actualizando el Análisis de Tensión

Vuelva a ejecutar el análisis de la pieza: 35. En el menú Aplicaciones, seleccione la opción Análisis de Tensión. 36. En la barra de herramientas, haga clic en la herramienta Simular para actualizar la simulación.

220

Vea los resultados del nuevo análisis: 37. En el navegador Análisis de Tensión, observe el nuevo valor de los resultados de la Tensión Equivalente. 38. En el navegador Análisis de Tensión, haga doble clic sobre Deformación para ver los resultados actualizados. 39. En el navegador Análisis de Tensión, haga doble clic sobre Factor de Seguridad para ver los resultados actualizados. Figura 371. Tipos de análisis



Generando un Informe

Cuando haya completado su análisis y esté preparado para comunicar sus resultados a gerencia, compañeros, clientes y proveedores, podrá generar un informe profesional usando el Generador automático de Informes. 40. En el panel Análisis de Tensión, haga clic en la herramienta Informe Autodesk Inventor crea el documento automáticamente.

221

.

Consejo: Por defecto, Autodesk Inventor crea el informe en formato HTML. También puede guardar y editar el documento en formato MS Word. 41. Guarde el ejercicio con el nombre de Sujetador de un piñón. 42. En el Anexo D encontrara un ejemplo del informe que arroja Autodesk Inventor en Análisis Estático.

222

8. CONCLUSIONES

Esperamos que haya disfrutado de su experiencia de diseño 3D. Este manual de ejercicios prácticos solo pretende dar a la persona una enseñanza básica del uso de la herramienta Autodesk Inventor ya que es imposible cubrir en un solo manual el 100% de las herramientas de diseño que dispone el software. Los ejercicios de aprendizaje fueron recopilados y seleccionados por su complejidad para un mayor entendimiento, a demás se le asuma que son perfectos para el estudiante de ingeniería mecánica para agradar y motivar a seguir utilizando la herramienta. Autodesk Inventor ofrece ayuda virtual acerca del software para investigar sobre los temas menos comunes y así tener un aprendizaje más completo para el uso de la herramienta. Este manual de aprendizaje fue realizado con mucho esfuerzo y dedicación darle un uso adecuado ayudara a el estudiante de ingeniería mecánica ser más competitivo y ampliar su campo de desempeño profesional como es el diseño mecánico. Este manual de aprendizaje se ha desarrollado con la idea de que cualquier persona con los conocimientos básicos de informática y con un mínimo de interés llegue a un dominio tal del programa que le permita afrontar con garantías el diseño de cualquier tipo de máquina. Con la ayuda de este manual de aprendizaje el estudiante aprenderá a crear planos de ensamblaje, planos de ingeniería, planos de construcción pasando por los módulos de boceto en donde se plasma el perfil que llevara la pieza a crear, luego se pasa a él modulo de ensamblaje en donde ensamblara componentes o diferentes tipos de piezas con diferentes geometrías para armar un proyecto que les permita en las asignaturas de la carrera ser más creativos y tener el mejor rendimiento en diseño mecánico. El autor acepta cualquier crítica constructiva que ayude a mejorar la presentación, a ampliar los ejercicios y ofrecer ayuda acerca del contenido de este manual por eso dejo el correo personal para estar en contacto con la persona interesada.

[email protected]

223

9. BIBLIOGRAFIA

Joseph E. Shigley y Charles R. Mischke, Diseño en Ingeniería Mecánica, 6ta Edición, McGraw-Hill, México, 2002. F.Singer & L.Pytel, Resistencia de Materiales, 3ra Edición Alfahomega, 2005. Robert L. Norton, Diseño de máquinas, 3ra Edición, McGraw-Hill, México, 2005. Guía de entrenamiento de Autodesk Inventor. Autodesk, 2008. Guía de Evaluación de Autodesk Inventor. Autodesk, 2008. Manual Autodesk Inventor® 9. Autodesk®,2009. Manual Autodesk Inventor® 10. Autodesk®,2010.

224

Anexo A. Plano de construcción.

225

Anexo B. Plano de ensamblaje.

226

Anexo C. Plano de Ingeniería.

227

Anexo D. Informe de simulación Estática Autodesk Inventor.

Informe de análisis de tensión

Archivo analizado:

Buje soporte de piñon.ipt

Versión de Autodesk Inventor: 2013 (Build 170138000, 138) Fecha de creación:

09/11/2013, 04:54 p.m.

Autor de la simulación:

Rohuder Gaviria

Resumen:

Información de proyecto (iProperties) Resumen Autor Rohuder Gaviria

Proyecto Nº de pieza

pestaña

Diseñador

Rohuder Gaviria

Coste

$ 0,00

Fecha de creación 10/10/2013

Estado Estado del diseño Trabajo en curso

228

Propiedades físicas Material

Acero, fundido

Densidad

7,85 g/cm^3

Masa

0,918604 kg

Área

30198,7 mm^2

Volumen

117020 mm^3

x=0,00019715 mm Centro de gravedad y=-0,54981 mm z=0,148898 mm Nota: los valores físicos pueden ser diferentes de los valores físicos utilizados por CEF indicados a continuación.

Simulación: 1 Objetivo general y configuración: Objetivo del diseño

Punto único

Tipo de simulación

Análisis estático

Fecha de la última modificación

09/11/2013, 04:36 p.m.

Detectar y eliminar modos de cuerpo rígido No

Configuración de malla: Tamaño medio de elemento (fracción del diámetro del modelo) 0,1 Tamaño mínimo de elemento (fracción del tamaño medio)

0,2

Factor de modificación

1,5

Ángulo máximo de giro

60 gr

Crear elementos de malla curva

Sí

229

Material(es) Nombre

Acero, fundido

General

Densidad de masa

7,85 g/cm^3

Límite de elasticidad

250 MPa

Resistencia máxima a tracción 300 MPa

Tensión

Tensión térmica

Módulo de Young

210 GPa

Coeficiente de Poisson

0,3 su

Módulo cortante

80,7692 GPa

Coeficiente de expansión

0,000012 su/c

Conductividad térmica

50 W/( m K )

Calor específico

460 J/( kg c )

Nombre(s) de pieza Buje soporte de piñon

Condiciones de funcionamiento Carga de rodamientos: 1 Tipo de carga Carga de rodamientos Magnitud

500,000 N

Vector X

-386,671 N

Vector Y

316,995 N

230

Cara(s) seleccionada(s)

Restricción fija:1 Tipo de restricción Restricción fija

Cara(s) seleccionada(s)

231

Restricción de pasador: 1 Tipo de restricción

Restricción de pasador

Fijar dirección radial

Sí

Fijar dirección axial

Sí

Fijar dirección tangencial No

Cara(s) seleccionada(s)

Resultados Fuerza y pares de reacción en restricciones Fuerza de reacción Nombre de la restricción

Magnitud

Componente (X,Y,Z)

Pares de reacción Magnitud

-1061,59 N Restricción fija:1

1075,5 N

-172,426 N 0N

Componente (X,Y,Z) 0,0612601 N m

1,5924 N m

0,0467141 N m 1,59053 N m

232

1450,52 N Restricción de pasador:1

1457,84 N -145,863 N

0,722453 N m 2,2685 N m

0N

0,91943 N m -1,94392 N m

Resumen de resultados Nombre

Mínimo

Volumen

117012 mm^3

Masa

0,918541 kg

Tensión de Von Mises

0,0000723648 MPa

33,0363 MPa

Primera tensión principal

-8,1873 MPa

33,2029 MPa

Tercera tensión principal

-27,4164 MPa

3,88931 MPa

Desplazamiento

0 mm

0,00717449 mm

Coeficiente de seguridad

7,56742 su

15 su

Tensión XX

-16,7212 MPa

32,946 MPa

Tensión XY

-5,52682 MPa

12,9616 MPa

Tensión XZ

-5,44654 MPa

3,56561 MPa

Tensión YY

-20,5509 MPa

10,457 MPa

Tensión YZ

-5,51624 MPa

7,30969 MPa

Tensión ZZ

-8,59178 MPa

8,89767 MPa

Desplazamiento X

-0,00634956 mm

0,000438565 mm

Desplazamiento Y

-0,000994308 mm

0,00431857 mm

Desplazamiento Z

-0,000276761 mm

0,000404467 mm

Deformación equivalente

0,000000000298786 su 0,000140226 su

233

Máximo

Primera deformación principal -0,0000000114444 su

0,000153388 su

Tercera deformación principal -0,000116666 su

0,000000000160365 su

Deformación XX

-0,0000469665 su

0,000151798 su

Deformación XY

-0,0000342136 su

0,0000802382 su

Deformación XZ

-0,0000337167 su

0,0000220728 su

Deformación YY

-0,0000898828 su

0,000036985 su

Deformación YZ

-0,0000341482 su

0,0000452505 su

Deformación ZZ

-0,0000198086 su

0,000026381 su

Figuras Tensión de Von Mises

234

Primera tensión principal

Tercera tensión principal

235

Desplazamiento

Coeficiente de seguridad

236