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5/10/2018 introduccion autocad - slidepdf.com

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INTRODUCCIÓN A AUTOCAD II CARLOS DE LA ROSA SÁNCHEZ

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Introducción

En estas páginas vamos a estudiar pasoa paso, cómo dibujar en tres dimensionesun objeto similar al de la derecha. Se tratadel conjunto pistón-biela del compresor deun frigorífico. Para simplificar el trabajo,se han suprimido algunos pequeñosdetalles, por lo que nuestra labor secentrará solamente en el pistón, la biela y

el bulón. A partir del objeto real se harealizado un plano utilizando un calibre.Este dibujo será nuestro punto de partida.

Datos de partida

Como se ha dicho anteriormente, partimos del plano de despiece del objetoque queremos dibujar:

A

Detalle A





CAPAS A EMPLEAR

Estrategia

El proceso a seguir será dibujar las tres piezas por separado, en el mismoplano y una vez ultimadas, se realizará el acoplamiento de las mismas. Por

último, aplicaremos materiales y renderizaremos.Comenzaremos por la pieza más sencilla para ir cogiendo manejo:

BulónLo primero que haremos es dibujar un croquis de la pieza a escala real,utilizando las capas indicadas anteriormente y basándonos en lossiguientes datos:

Si analizamos la pieza podremos ver que se trata un volumen de

revolución con un taladro (otro volumen de revolución), perpendicular asu eje. Por tanto los pasos a seguir serán los siguientes:a) A partir del plano, dibujamos

media sección de cada unode los volúmenes derevolución en la posiciónque tienen en el dibujo. Elresultado ha de parecerse aldibujo de la derecha. Nóteseque la sección pequeña seha hecho ligeramente más

alta para que interceptetotalmente a la otra pieza.

NOMBRE COLOR TIPO DE LÍNEA GROSOREjes Azul ACAD_ISO04W100 0.18Ocultas Blanco ACAD_ISO02W100 0.18Vistas Blanco Continuous 0.40Línea fina Blanco Continuous 0.18Bulón Gris Continuous 0.18Pistón Azul Continuous 0.18Biela Rojo Continuous 0.18

A B

C

D





b) Convertimos las secciones dibujadas anteriormente en regiones.Para ello, hacemos clic en el botón Región o escribimos REG en la línea de comandos y seleccionamos todos los elementos queforman la sección de la pieza. Repetimos la operación para lasección del taladro y listo. Al ejecutar este comando, el conjunto de

líneas independientes que forman cada objeto se convierten enuna única entidad.

c) Aplicamos el comando Revolución pinchando en oescribiendo Revolución en la línea de comandos, a cada una delas secciones. Para ello debemos designar el objeto y los dosextremos de su eje de revolución. El resultado obtenido es elsiguiente:

Podemos ver un resultado más realista si cambiamos los sólidos aotra capa, que no sea negra y aplicamos un sombreado desde elmenú Ver/Sombra:

d) Restamos al volumen principal el volumen del taladro utilizando elcomando Diferencia haciendo clic en o escribiendo Dif en lalínea de comandos. Autocad nos pedirá primeramente quedesignemos el sólido al que queremos sustraer otro sólido. Unavez seleccionado el sólido principal (pieza grande), hacemos clicderecho y se nos pide que designemos otro sólido, por lo quepinchamos en el cilindro pequeño y pulsamos Enter para concluirla operación. Ahora es el momento de cambiar la pieza obtenida ala capa Bulón. Si queremos ver una perspectiva del resultado

podemos girar la pieza ejecutando el comando Órbita 3D desde suicono , desde el menú Ver/Órbita3D , o escribiendo 3do en la

A B

C

D





línea de comandos. Una vez activo el comando, hacemos clic encualquier punto del dibujo y sin soltar, arrastramos hasta obtener laperspectiva deseada. Para volver a la vista anterior, basta conpinchar en deshacer. A continuación se muestran dos vistas delresultado obtenido:

Pistón

Como en el caso anterior, comenzamos dibujando las vistas de la pieza aescala real:

Esta pieza se puede construir a partir de tres sólidos:

Una pieza principal A con laforma del pistón si fuesemacizo.Un sólido B igual que elhueco interno del pistón sintener en cuenta el orificiotrasversal donde se aloja elbulón.

Y por último, otro pequeñocilindro C igual que el huecodonde encaja el bulón.





Sólido A:Se trata de un cilindro macizo y se construye por revolución a partir demedia sección y un eje. A continuación se pueden ver los tres pasosseguidos para obtener el sólido:

Sólido B:Esta pieza se construye extruyendo su sección una alturadeterminada. El comando Extrusión (línea de comandos Ext),

genera un sólido a partir de una región y una altura o eje. En estecaso, la sección a extruir la obtenemos de la planta del pistón ydespués de convertirla en región, la desplazamos a la derecha juntocon su eje horizontal:

El comando Extrusión genera un sólido perpendicular a la sección departida. En nuestro caso, tal y como se halla colocada la sección, elsólido originado sería perpendicular al sólido dibujado anteriormente.Por este motivo, antes de extruir es necesario realizar un giro de 90con respecto al eje horizontal de la sección. Para girar la pieza

utilizaremos el comando Girar 3D, al que se puede acceder desde elmenú Modificar/Operaciones en 3d/Girar 3D o escribiendo en lalínea de comandos Gira3d. Al ejecutar Girar 3D, Autocad nos pideprimeramente que designemos el objeto a girar, después dos puntosdel eje de giro y por último, el ángulo de giro. El resultado obtenido,comparado con la región de partida y visto en perspectiva es:





Girada ya la sección, ejecutamos Extrusión, designamos el objeto,pulsamos Enter y se nos pide que indiquemos la altura de extrusión.Esta altura la obtenemos de las cotas del alzado del pistón (21-3=18mm). Introducido este dato, pulsamos Enter y obtenemos el sólidobuscado.

Sólido C:

Esta pieza se construye por revolución, por lo que no vamos a entrar

en detalles. Para que el sólido que vamos a dibujar quede en laposición adecuada para efectuar la diferencia debemos girarlo juntocon su eje de revolución 90º con respecto al eje vertical. La sección departida y el resultado se muestran bajo estas líneas:

Una vez dibujados los tres sólidos, no queda más que sustraer alprimero (cilindro grande) los otros dos. Esta operación se realizamediante el comando Diferencia (menú Modificar/Editar sólidos/Diferencia o escribir Dif en la línea de comandos). Antes deaplicar Diferencia se han de colocar las piezas en la posiciónadecuada mediante referencia a objetos. Es conveniente conservar losejes para utilizarlos como referencia para el desplazamiento. Tambiénsería muy útil ver el dibujo como una estructura alámbricatridimensional (menú Ver/Sombra/estructura alámbrica 3D ):





El paso siguiente es desplazar la pieza B, utilizando referencia aobjetos, desde el centro de los arcos de circunferencia de su carasuperior hasta el centro de la cara superior del sólido A. El sólido C sedesplaza también por referencia a objetos, desde el centro de su ejede revolución hasta el centro del eje horizontal del sólido A. El

resultado de estas operaciones es el siguiente:

Ahora ejecutamos el comando Diferencia y el programa nos pide que

designemos un sólido, por lo que hacemos clic en la pieza a la quequeremos sustraer los otros dos objetos, pulsamos Enter y se nossolicita que designemos sólidos (en este caso, los elementos quequeremos restar) por lo que seleccionamos los otros dos sólidos.Pulsamos Enter y obtenemos lo que buscábamos:

Ya sólo quedan los chaflanes de la parte superior. Para realizar el de

la parte superior del hueco central hacemos clic en y aparece losiguiente:Designe la primera línea o [desHacer/Polilínea/Distancia/ángUlo/Recortar/Método/múLtiple]:

Escribimos D para introducir las distancias y pulsamos Enter.Precise primera distancia de chaflán <0.0000>:

Introducimos 1 y pulsamos Enter.Precise segunda distancia de chaflán <1.0000>:

Introducimos 1 y pulsamos Enter.Designe la primera línea o [desHacer/Polilínea/Distancia/ángUlo/Recortar/Método/múLtiple]:

Hacemos clic en una de las líneas del perímetro que queremosachaflanar y pulsamos Enter.Indique opción de selección de superficie [Siguiente/Aceptar] <Aceptar>:

Pulsamos Enter.Precise superficie de base distancia de chaflán <1.0000>:

Pulsamos Enter.Precise otra superficie distancia de chaflán <1.0000>:Pulsamos Enter.Designe una arista o [Bucle]: Designe una arista o [Bucle]:

Seleccionamos, haciendo clic todas las aristas que queremosachaflanar, pulsamos Enter y la operación queda concluida.





El otro chaflán, el externo, se realiza de igual forma, pero con unasdistancias de 0.5 mm. En la imagen de abajo se muestra el resultadoen color magenta:

Con esto, queda concluida la pieza, a falta de enlazarla con la capa

Pistón.

BielaLo primero que haremos es dibujar un croquis de la pieza a escala real,utilizando las capas indicadas anteriormente y basándonos en lossiguientes datos:

A

Detalle A





Si analizamos el dibujo detalladamente podemos descomponerlo en cincosólidos:

Dibujadas las vistas y analizado el objeto, podemos comenzar a trabajarsobre las distintas partes en las que hemos dividido la biela:

Sólido 1:El proceso a seguir es similar a lo visto en apartados anteriores. Sólohay que tener en cuenta que antes de aplicar Revolución hay quellevar la sección a la posición adecuada y girarla para que quedeperpendicular al plano de trabajo. Los pasos son los siguientes:

1. Dibujamos la sección a partir del perfil y la convertimos en región:

2. Movemos la sección al lugar adecuado utilizando referencia a objetos:





3. Giramos la sección 90º con Girar 3d , de modo que quede perpendicular al plano de trabajo, utilizando como eje de giro la línea AB. El resultado se muestra abajo en perspectiva.

4. Ya podemos efectuar la revolución, pero antes necesitamos como referencia

un eje CD perpendicular al plano de trabajo que pase por el centro de la pieza. Esta línea podemos dibujarla sobre una de las líneas de de la sección que ha quedado normal al plano de trabajo (por referencia a objetos) y posteriormente desplazarla, también por referencia a objetos, al centro. Con esta referencia tenemos todo lo necesario para la revolución. Una vez obtenido el sólido debemos desactivar temporalmente su capa para que no nos estorbe en los siguientes dibujos.

Sólido 2:De igual forma que en casos anteriores, comenzamos por dibujar lasección y convertirla en una región. Los pasos a seguir se describenbajo estas líneas:

1. Dibujamos la sección a partir del alzado y la convertimos en región:





2. Extruimos la sección, teniendo en cuenta que la altura ha de ser la indicada en la planta del croquis (8mm).

3. Como se puede observar, el sólido está sobre el plano de trabajo y queda desalineado con respecto a la pieza 1. Por este motivo debemos desplazar la nueva pieza para que los puntos medios de sus generatrices queden en el plano de trabajo. Este desplazamiento se realiza fácilmente por referencia a

objetos, moviendo el punto final superior de una de las generatrices al punto medio de la misma. Una vez realizado el desplazamiento, desactivamos la capa que contiene al sólido.

Sólido 3:Los pasos a seguir son los siguientes:

1. Dibujamos la sección a extruir y convertimos en región el perímetro externo y el círculo interno. A continuación, debemos sustraer el círculo interno a la región exterior. Esta operación se realiza haciendo uso del comando Diferencia (escribiendo Dif en la línea de comandos). Al ejecutar este comando debemos seleccionar primero región externa, pulsar Enter ,seleccionar el círculo o región interna y volver a pulsar Enter . Las figuras de abajo muestran la diferencia que hay entre el resultado obtenido y las regiones de partida.





2. Ahora realizamos la extrusión utilizando una altura de 9mm, obtenida de la planta:

3. Como en el caso anterior, debemos mover la pieza para que quede alineada con las demás. El desplazamiento lo realizamos por referencia a objetos, del extremo superior de una generatriz al punto medio de la misma.Posteriormente y para terminar, realizamos los claflanes como se vio anteriormente y ocultamos la capa de la pieza.

Sólido 4:El proceso a seguir es obtener una sección del perfil, desplazarla allugar adecuado, girarla 90º, extruirla y moverla. Los pasos a seguir, de

una forma más detallada, son los siguientes:

1. Dibujamos la sección a partir del perfil, la convertimos en región y restamos el círculo interior.

2. Desplazamos la sección al punto adecuado y giramos 90º con referencia al eje AB.





3. Extruimos la sección una altura de 10mm.

4. Ahora tenemos que mover el sólido a su posición, desplazándolo 5mm (la

mitad de su altura) hacia la derecha.

5. La parte de abajo de la pieza la construimos a partir de la que hemos dibujado utilizando Simetría3D , escribiendo en la línea de comandos Simetria3d . Después de seleccionar el objeto a reflejar, tenemos que definir el plano de simetría mediante 3 puntos no alineados. Estos se pueden tomar,por ejemplo, 2 del eje longitudinal (1 y 2) y el tercero (3) del eje perpendicular al plano de trabajo (ver dibujo). Una vez terminada la pieza, la enlazamos con su capa y la desactivamos.





Sólido 5:Esta pieza se genera por revolución a partir de su media sección. Siqueremos dar un aspecto más realista podemos simular la roscamediante dientes de sierra. El orificio hexagonal se hace por extrusióny se resta al sólido principal. Para estos detalles no es necesariorespetar dimensiones (se hacen a ojo). El proceso a seguir es elsiguiente:

1. Dibujamos la sección a partir del alzado.

2. Dibujamos a la izquierda y alineado con la sección el hexágono que va a originar el hueco. Dibujamos sobre la sección los dientes de sierra que van a simular la rosca. Para trabajar mas cómodamente, podemos desactivar las capas que no usemos y usar el zoom.

3. Convertimos las dos secciones en región y aplicamos revolución a la de la derecha. La región izquierda ha de ser girada 90º con respecto a su eje vertical y posteriormente extrudida unos 5mm.

4. Ahora, desplazamos el prisma de la izda. hasta que penetre un poco en el tornillo y aplicamos diferencia. Para ver mejor el desplazamiento podemos activar Ver/Sombra/estructura alámbrica 3D .





5. Por último, enlazamos el sólido a su capa, y lo copiamos por referencia a objetos desde A hasta B.

Ya tenemos todas las piezas, por lo que podemos activar todas las capas delos sólidos que forman la biela para ver el resultado:

Ahora tenemos que unir todas las piezas, excepto los tornillos, para generarun único sólido enlazado a la capa Biela. Para ello utilizamos el comandoUnión (escribir Unión en la línea de comandos).





Ya sólo nos queda por realizar los empalmes de radio 3 que hay entre lacabeza y el cuerpo de la biela. Para ello, hacemos clic en empalme ycuando se nos pide que designemos objetos, que son las aristas quequeremos convertir en curvas, hacemos clic sobre estas, volvemos a pulsarEnter, introducimos el radio del empalme y pulsamos Enter para terminar la

operación. Si vemos nuestra pieza como una estructura alámbricatridimensional nos será más fácil localizar las aristas y seleccionarlas. Paradar más realismo a la pieza se pueden matar todas las aristas vivas con unempalme de pequeño radio.

Para terminar, podemos dividir la cabeza de la biela en dos partes haciendoclic en Corte o escribiendo Co en la línea de comandos. El programa, nospide, primeramente, que seleccionemos el objeto a cortar. Después hay quedesignar el plano de corte mediante tres puntos desalineados, que puedenser designados, por referencia a objetos, sobre los ejes de la cabeza de labiela (puntos 1,2 y 3). Después, Autocad nos pide que precisemos un puntoen lado deseado del plano o [mantener Ambos lados], a lo que respondemosescribiendo A para que se conserven las dos piezas generadas por el corte.Si queremos que se note la separación entre las dos piezas, podemos matarlas aristas mediante un empalme de pequeño radio.





Montaje del conjuntoSi activamos las capas Bulón y Pistón veremos lo siguiente:

Para montar el conjunto, tenemos que girar el bulón 90º de modo quequede perpendicular al plano del dibujo y el pistón para que quedealineado con la biela.

Una vez que las piezas tienen la posición adecuada, las movemos paramontar el conjunto. Esta operación se hace utilizando como referencia lospuntos medios y las intersecciones de los ejes de las piezas. El conjuntoquedará así:





MaterialesPara dar más realismo a nuestro trabajo podemos aplicar materiales a losdistintos sólidos. Al comando Materiales se accede desde el icono ,desde el menú Ver/Render/Materiales o escribiendo Materialr en lalínea de comandos. Al llamar al comando aparece el siguiente cuadro de

dialogo:

Lo primero que tenemos que hacer es acceder a la biblioteca demateriales haciendo clic en su botón para acceder al cuadro de diálogoBiblioteca de materiales:

En la lista de la derecha seleccionamos los que nos interesen paranuestro dibujo. Pulsando el botón Vista preliminar podemos ver elaspecto del material seleccionado y si nos gusta, pulsamos Importar para

incorporarlo a la lista de materiales de nuestro dibujo. En nuestro caso,vamos a necesitar tres materiales: Chrome valley , Copper y Old metal .Una vez agregados estos materiales a nuestro dibujo, pulsamos Aceptarpara salir y volver al anterior cuadro de diálogo. Ahora la lista de laizquierda contiene los materiales que hemos seleccionado. Siseleccionamos uno de ellos, se activa el botón Enlazar y al pulsarlo,desaparece el cuadro y se nos pide que designemos el objeto al quequeremos aplicar el material. En nuestro caso, enlazamos Chrome valley a los tornillos, Copper a las dos partes de la biela y Old metal al pistón yel bulón.Para ver el resultado de una forma muy realista tenemos que renderizar

haciendo clic en Render o escribiendo R en la línea de comandos. Alllamar al comando aparecerá el siguiente cuadro de diálogo:





En el desplegable Tipo de modelizado debe estar seleccionada laopción Fotorrealístico y en Destino “Ventana gráfica” . Si pulsamosModelizar obtendremos la siguiente imagen:

Para obtener un resultado más parecido al objeto original, podemos

modificar las características de los materiales que hemos aplicado. Paraello, accedemos a la ventana Materiales escribiendo Materialr en la líneade comandos, seleccionamos uno de los materiales a modificar, porejemplo Copper y hacemos clic en Modificar y aparece el siguientecuadro de diálogo:

Para que el material Copper se parezca al aluminio, tenemos quecambiar el color de los tres primeros atributos (Color/patrón, Ambiente y Reflexión ) de manera que queden en tonos grisáceos. Para ello,seleccionamos el atributo a modificar, por ejemplo, Color/patrón yhacemos clic en el cuadradito que muestra su color a la derecha desistema de color. La ventana que aparece, nos permite seleccionar un





nuevo color arrastrando los selectores hacia la zona que contiene el colordeseado:

En este caso cambiaremos el color cobrizo por un cris claro. Haremos lomismo con el segundo y tercer atributo. Una vez modificado el color,

hacemos clic en aceptar y volvemos al cuadro de diálogo anterior dondedebemos modificar con el control deslizante central, el valor deColor/patrón a 0.8 y el valor de Reflexión a 0.98 . Con estasmodificaciones y renderizando otra vez obtenemos una nueva imagencon el material modificado.

Como el pistón queda demasiado oscuro debemos realizar otra pequeñamodificación en su material para que parezca acero inoxidable por lo quehacemos clic en materiales, seleccionamos Old metal y en este caso,para que no se modifique el aspecto del bulón, accionamos el botónDuplicar para obtener un nuevo material a partir del de partida.

La figura de arriba muestra el cuadro que emerge. La única modificaciónque tenemos que hacer es cambiar el color del atributo Reflexión porblanco. En este caso lo haremos introduciendo el código del nuevo color





en la inferior de la ventana de selección de color. El código del colorblanco es 255,255,255 . También modificaremos el valor del atributoAspereza a 0.75 . Por último, en el cuadro nombre del material escribimosPISTÓN, pulsamos aceptar y enlazamos el nuevo material al pistón denuestro dibujo. Volvemos a renderizar y ya tenemos nuestra piezatotalmente terminada.

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