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www.muchocatia.es Interpretación de Joserra para el ejercicio de la rótula.

Hola de nuevo amigos y compañeros. Para acometer la construcción en 3D de este objeto. Aparte de otras consideraciones acerca de su funcionalidad la cual no podemos ver, un comienzo para esta lamina en si misma, es trazando la correspondencia entre sus proyecciones

No importa lo poco o mucho que podamos sacar al principio, cerciorémoslas poco a poco, pues dando esos primeros pasos, podremos tener esbozado un plan seguro, y como dato no menor aparte de ese, habremos distinguido el orden de construcción de las geometrías más características del volumen.

ESBOZO DEL EXTERIOR.

Parece un cuerpo de revolución, y por la parte de arriba se aprecia que parte de una misma esfera pues en la vista frontal, la izquierda y en parte de la planta se aprecia ese circulo centrado, la acotan como R100 (una sola vez) en la vista frontal

a) También acota su centro según la cota de 150, también vemos donde podríamos tener el plano XY, en la base, en cuanto a las direcciones, el X podríamos ponerlo de punta (o normal) hacia nosotros.

Siguiendo con la idea de cuerpo revolucionado, vemos claro como es el pie sostiene a la parte superior, un cilindro de diámetro 130, y también vemos como es la planta de espesor 20 hasta la base y con un saliente circular de -6 mm, que esta base aunque tenga forma de estrella redondeada, luego le daremos esa forma

Así mismo también se ve con que radios han redondeado la unión superior e inferior del pie, R45 y R25 respectivamente

b) Nuestra proyección del círculo de R100 que vemos en las tres vistas (esfera) no es completo. En la vista frontal por la parte de arriba, y en parte de la vista en planta, parece cortada y no lo acotan, esto es porque lo que se aprecia como no acotado en la vista frontal es consecuencia del resultado de un corte en la esfera producido por una extrusión en dirección del eje Y de la figura compuesta por tres curvas (acotadas en verdadera magnitud) de R 80 y R 60 que se ven en la vista izq, y por tanto es eso lo que se debe acotar.

c) Por eso vemos esa línea en planta, y está correspondería con las tangencias de esas curvas de R80 y R60.

d) Siguiendo con la parte exterior superior, vemos que en las vistas de planta y frontal, nuestra esfera parece cortada por los lados. Lo que pasa es que si volvemos a considerar la cota del centro de la esfera, que está dispuesta en la vista izquierda, vemos en la vista frontal que allí hay (acotados) taladros que la atraviesa por completo (en dirección radial, o sea hacia el centro), y el efecto que conceptualmente produce en una esfera la intersección de un cilindro que pasa por el centro de nuestra bola es un circulo, y si es un circulo esta contenido en un plano como sabemos, por eso nos da ese efecto visual en las vistas frontal y de planta. Es decir aunque en esta en concreto podríamos tener la tentación de acotar esa distancia lateral, dado que son taladros mostrados en una sección, está perfectamente acotado allí. Pues es donde realmente está la geometría (Verdadera Magnitud).

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Según todo lo anterior ya tenemos imaginado buena parte del cuerpo principal, con lo que si queréis podéis empezar a dibujarlo ya, aunque nos quedaría contemplar de donde surgió el interior.

e) En las tres vistas se aprecia parte otro círculo acotado como R80 en la frontal, pero no acotan su centro. Cuidado aquí, pues en un primer vistazo lo creí concéntrico a la esfera, eso sería lo lógico y al parecer es así. Sin embargo, repasando las cotas que ya hemos visto que limitan alturas, hay una en la vista lateral que no habíamos visto hasta ahora acotada como 72. En este proceso que comparto considero esa cota pues está. Sin embargo, si seguimos la línea de referencia para el origen de la cota 72 parece que llevaría hacia lo que sería el fondo, pero para salir de dudas sugiero que se aclare esa cuestión de concentricidad o que si la cota de 72 mm tiene una razón de ser. Sugiero que esa cota de 72 se disponga en la vista correspondiente de tal manera que se trazan los puntos que acota.

En cualquier caso, pensemos que nuestro cuerpo, del que ahora estamos imaginando su vaciado, es atravesado en Z por otro gran agujero de diámetros 85 y 64, y esta operación se haría después de vaciarla

f) El volumen de esa vaciado, al parecer podría ser el formado por dos elementos reconocibles en nuestra lamina, una semiesfera de R80 unida a un cilindro del mismo radio pues además en la semi-sección frontal se aprecian rectas a una distancia de 140, las cuales tienen su correspondencia en su proyección en planta.

g) Parecen caras planas y no solo lo parecen, lo son. Si os fijáis en la vista lateral hay un arco de círculo, astutamente sin acotar pues su procedencia ya esta acotada.

Consideremos una razón de ser para la cota de 140mm, por ejemplo esta: Hay dos planos separados entre sí esa distancia. Sabemos que cuando un plano, en cualquier ángulo, corta a una esfera produce un circulo, Para terminar de confirmar lo imaginado el apartado (f). Las dos líneas verticales que se aprecian en los arcos de círculo coinciden con las generatrices del cilindro imaginado pegado al cuerpo de R80.

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El resto es fácil, pues ya tenemos un primer planteamiento, Este volumen interior cortado por esos dos planos paralelos

SECUENCIA DE LAS OPERACIONES ANTERIORES, YA EN EL CATIA V5.

Pues os propongo esto, aunque también podrían ser validas otros diferentes, y seguro que mejores, veréis que en algún paso lo complique un poquito, pues quería ejercitarme y probar un poco de todo.

1. Para orientarme inserto desde el menú un sistema de ejes absoluto, mi base será el plano XY absoluto

2. Abro un directorio al que llamare datos (Insert->Geometrical set), con el propósito de facilitarme la distinción de aquellas geometrías básicas que sirvan referenciar y basar la construcción.

3. Con el icono plano, tipo plano offset, hago el plano paralelo a 150 mm de XY, lo llamo “Plane.1 _ejes cota 150”

4. En el entorno de “Generative shape Design”, y mediante el comando “intersection” cruzo el anterior plano con el absoluto YZ, entre otros usos, el principal es que será el eje de los orificios laterales, además parece un eje funcional. A esta intersección la llamare “Intersect.1_eje vista Izq”

5. E interseccionando el eje Z con el plano a 150 mm, obtengo el punto central de la esfera, al que llamare “Intersect.3_centro esfera”.

6. Con otro plano offset desde el XY absoluto, hacemos un plano paralelo a 20 mm, llamado “Plane cota 20”, será la parte de la placa donde el pie une a la esfera, por otra parte no se si será el plano donde atacaran los taladros o será el de abajo, he supuesto que es este.

7. En este plano vamos a hacer un sketch tipo posicionado, e implícito (es decir que coincide con el sistema o centrado con el) y en el que lo orientaremos poniendo su abcisa H orientada con la dirección Y del sistema absoluto, para asi cuando veamos después la planta del catia, coincida con la postura en la lamina, que es la misma.

8. En la ejecución de este sketch o boceto, al que llamaremos “Sketch.1 Pos base ref”, se me ocurrió jugar a intentar parametrizar el numero de posiciones. Este es un segundo ejercicio no obligatorio, naturalmente. Pero si os interesara, la resumo en que solo dibuje este sector. El punto de construcción del taladro, lo visualize en el entorno 3D para otro uso mediante el comando “output feature”, y quedara como una rama mas del árbol, bajo este sketch.

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Fig 9: Concretamente use un parámetro angulo y otro de longitud 140 como radio, en el resto use los de arriba, el n para las posiciones como parámetro tipo “real”. Ya estamos aprendiendo en muchocatia, que para dar parámetro a un valor de cota, podemos ayudarnos con el atajo (=) y clikar el parámetro u otro valor, en cuanto al editor de formulas, también se accede a el con el menú contextual del valor de cota.

9. El anterior sketch lo hicimos sobre el plano de cota 20, la base esta en el XY, y ahora podríamos hacer el plano paralelo al XY a -6mm. Finalmente no le di tanto uso pero me gusta siempre tener a la vista los limites, y además podríamos optar por hacer otras cosas como pad o extrusiones, en fin. Hago dicho plano y lo llamo “Plane.2 saliente base a -6mm”.

10. También con el comando “plano offset” hacemos los dos planos que están entre si a 140 mm, primero uno paralelo 70 mm al ZX, y luego hacemos su simétrico con el comando “symmetry” de este entorno GSD. Los nombro para este ejercicio como “Plane mitad cota 140” y “Symmetry.1 mitad cota 140”.

11. Continuamos montando nuestras referencias, y ahora toca establecer el punto en dirección Z que está a 72 mm del XY. Lo podríamos hacer en un futuro sketch, pero opte por tenerlo nativo en el 3D. Entonces hago dicho pto. por coordenadas con el comando “point” y lo llamo “Point intersect casquete_cota 72”.

12. Ahora hare el “Sketch Frontal y secc” apoyado en el plano absoluto YZ, y para el origen del sketch tipo posicionado opte por que estuviera coincidente con “Intersect.3_centro esfera” que hicimos. Bueno de este sketch aprovechare lo más que pueda, aunque por supuesto, su definición podéis hacerla a vuestro criterio.

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Fig. En esta foto no se aprecia bien algunas restricciones geométricas directamente a elementos del espacio 3D mediante el comando del sketch “Constrains defined in Dialogue Box”, por ejemplo: Que el circulo R80 pasaría por el punto que sacamos de la cota 72. Asi como coincidencias en las caras, para cota 20 y cota -6 mm respectivamente.

En cuanto a la figurita de los taladros laterales, la compartí con el 3d mediante el comando “output profile” tipo explicito y como veis, el esbozo interior, todavía no contempla la distancia 140, por lo que charlábamos al principio.

Por otras partes de este sketch, en la foto aparecen líneas blancas, o sea libres en alguna dirección y las hice un poco más largas para que si quisiéramos otros tamaños, podrían luego parametrizarse. Pero dejémoslo así

13. Acometeremos ahora lo mas característico de la vista izquierda y para acotarlo en verdadera magnitud como hablamos, haremos antes su plano, en la que un buen lugar seria hacerlo normal (perpendicular) a nuestro anterior “Intersect.1_eje vista Izq” pasando por un punto a la misma distancia que el radio de la esfera exterior. Para ello: El punto con el comando “point o curve” poniendo como origen para la distancia 100, la referencia al anterior “Intersect.3_centro esfera”, y luego dicho plano, comando “plano normal to curve”.

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14. Hacemos el sketch posicionado al que llamaremos “Sketch vista Izq”, apoyado en ese plano “Plane vista Izq”

Espero que se intuya, que es mejor que sobre que no que falte y por eso hago la figura un poquito más larga que lo que planeamos antes cortar con ella.

Se nos olvido comentar las cotas de esta sencilla figura, pej, la cota 182, que en esta ocasión le he indicado que acote directamente desde el XY absoluto del 3D y el punto de centro de ese otro arco de R80 que enlaza con el de 60 mm

15. Para la base voy a continuar la curiosidad que quería probar en el apartado 8, la de jugar un poquito con la base pues de ejercitarse se trata. En ese caso, considerar el cambio de la figura en todo su contexto, especialmente todo lo que a las mínimas distancias impacta, por ejemplo radios y diámetros.

Si recordáis, había planteado antes solo un sector de la planta, ahora la completaremos usando el comando “circular pattern” usando el “sketch pos base” antes citado. Indicando como eje el Z además de esos dos parámetros llamados (n) y (angle n).

Veis como tipo de patrón, “Instances o (n) y el angular spacing” es lo que falta para que sea 360º.

Despues no olvidemos, unir mediante el comando Join: Nuestro “sketch pos base”, y el patrón que acabamos de hacer, y si quereis nos aseguramos en el cuadro del Join que este bien conectado.

Debajo muestro una foto en avance mostrando la idea. (quitaremos material siguiendo esa unión o Join) La foto muestra otros pasos que todavia no hemos hecho, aunque nos falta para complementar el paso del solido

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16. Revolucion exterior: Cambiamos al entorno part design: y con el part body activo usamos el comando “shaft” o revolución; en el indicamos como selección aquella parte que queremos del “sketch frontal y sección”:

Para ello, dado que vamos a aprovechar solo una parte del sketch, accedemos al menú contextual del campo selección y escogemos “go to profile definition”, luego en otro pequeño cuadro que os surgirá, nos aseguramos de marcar “sub elementos” e indicamos cualquier línea de su parte exterior, volverá a parecer el cuadro del shaft y en campo selección pondrá “complex” ¿OK?. Indicar el eje de revolución el Z obtendréis esto:

17. Cambiamos al entorno GSD y entramos en el directorio construcción, y hacemos dos cosas:

Con el comando “extrude” extruimos lo suficiente de nuestro “Join base”,

Otra vez con extrude extruimos lo suficiente el sketch izd

Y volviendo al entorno part; con el comando “Split”cortamos el sólido una vez por cada superficie usada para que quede lo buscado.

18. Insertamos un nuevo body, (aparte del part body) al que llamaremos “body interior”, con el activo ejecutamos el comando “shaft” e indicamos como perfil a revolucionar su parte del “sketch frontal y sección”: para ello en el campo selección accedemos mediante el menú contextual con el botón derecho e indicamos -> “go to profile definition”

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Luego hacemos sendos cortes a este otro cuerpo por los planos a 140 mediante el comando Split del entorno solido.

19. Ponemos activo el body interior. Esto se hace mediante con el menú contextual del body; “define in work object; y efectuaremos la resta de este al part body, con la operación booleana “remove”

20. Insertaremos otro body mas que llamamos taladros: En el hice un shaft solamente la parte del sketch del taladro, de nuevo con la opción “go to profile definition, e indique como eje una línea que nos podemos hacer directamente aprovechando que antes coleccionamos el punto del sketch base, para después con el comando “circular pattern”, replicar el pequeño body taladros con un patrón circular, incluyendo despues una nueva operación boolena terminar. Aunque si lo preferís, podéis sustituir lo anterior usando el comando “grove”, el cual es como el “shaft” (revolución) pero restando material.

Ya solo faltarían los taladros laterales, para lo cual ya apuntamos en el párrafo .12 que podríamos aprovechar el mismo sketch. En la foto de arriba serian ese perfil en azul. En cuanto al cómo aprovechar parte de un sketch. Antes vimos una, pero hay más de dos, afortunadamente, por ejemplo publicándolo fuera del sketch con el comando tipo “output profile”

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En cuanto al juego extra y ajeno al ejercicio propuesto para intentar parametrizar la figura de la base, depende del valor que de al nº de posiciones, pero también de las mínimas distancias con la geometria colindante. Tenerlas en cuenta, a menor cantidad en el parámetro (n), pues se acerca su distancia respecto del radio de la base el cual habria que esquivar.

Gracias por vuestra paciencia y también un afectuoso recuerdo, incluyendo a www.muchocatia.es, donde por cierto aprendi otra solucion mas sencilla y mejor provisionada.