Full Mecánica

Para todos los amantes de la Tecnología Mecánica

Definiciones y conceptos de Mecánica ==>>

Curso de CAD parte 2.

INDICE TEMÁTICO

Pag.

Sistema mundial de coordenadas WCS                               

1

Regla de la mano derecha                                                    

2

Coordenadas cartesianas 3D                                                

2

Coordenadas cilíndricas absolutas                                       

3

Coordenadas cilíndricas relativas                                      

4

coordenadas esfericas

4

icono del sistema de coordenadas del usuario (USC)

6

USC

6

Multiples UCSs

6

para definir un UCS en el espacio 3D

7

linea de comando USC

8

para utilizar un UCS ortografico predefinido

8

linea de comando UCSMAN

8

Linea de comando UCS move

9

coinsidir el origen con el de un UCS ortografico

9

linea de comando UCSMAN

10

aplicar el UCS corriente a otros viewports

10

Linea de comando UCS Apply

10

configurar un viewport

11

para asignar un UCS a un viewport

12

Linea de comando UCSMAN

12

para restaurar una vista ortografica

13

linea de comando VIEW

14

para configurar las opciones del sistema de graficos 3D

14

linea de comandos OPTIONS

14

wireframe

14

mallas abiertas y cerradas

17

para crear un acaja solida u ortoedro

18

linea de comando BOX

18

linea de comando CONE

19

para crear un CONO SOLIDO con base eliptica

19

para crear un CILINDRO SOLIDO con base circular

19

Linea de comando SPHERE (ESFERA)

19

Para crear una ESFERA SOLIDA

20

Linea de comando TORUS (toro)

20

Para crear un TOROIDE solido

20

Para crear un solido como un HUEVO o un limon

21

Linea de comando WEDGE (cuña)

21

Para crear una cuña solida

21

Linea de comando EXTRUDE (extrusion)

21

Linea de comando REVOLVE (revolucion)

23

Para crear objetos 3D por rotacion alrededor de un eje

23

Operaciones Booleanas (Union, Diferencia, Intersección)

23

UNION (unión)

24

SUBTRACT (sustracción)

24

INTERSECT (Interseccion)

24

INTERFERE (Interferencia)

25

ROTAR EN 3D

25

para rotar un objeto alrededor de un eje

25

Linea de comando 3D array

26

Para crear un arreglo rectangular de objetos

26

Para crear un arreglo polar de objetos

26

Linea de comando MIRROR 3D

27

Para reflejar objetos en el espacio 3D

27

Linea de comando EXTEND (Cortar o Extender)

27

Linea de comando TRIM

28

Para cortar utilizando el plano de la vista corriente

28

Para cortar sin utilizar proyecciones

29

Linea de comando CHAMFER (Chaflan)

29

Para biselar un objeto solido

29

Linea de comando FILLET

30

Para redondear los bordes de un objeto solido

30

Linea de comando SECTION (Seccion)

31

Para crear la seccion transversal de un solido

31

Linea de comando SLICE

32

Para rebanar un solido

32

Conjuntos de fronteras

32

Para aplicar la extrusion a una cara de un solido

33

a lo largo de un camino

34

Linea de comando SOLIDEDIT (Editar solidos) 

34

Para mover una cara de un objeto

34

solido (pe sirve  para cambiar de posision un agujero)

34

Para rotar una cara de un solido

35

Para aplicar un desplazamineto a una cara de un solido

36

Para reducir una cara de un objeto solido

36

Para eliminar una cara de un objeto solido

37

Para copiar una cara de un solido

37

Para cambiar de color de una cara de un objeto solido

38

Para cambiar de color del borde de un solido

38

Para copiar un borde de un objeto solido

39

Para grabar en un objeto solido 3D

39

Para separar un solido 3D compuesto en solidos simples

40

Para crear una cascara o coraza a partir de un solido 3D

40

Para limpiar un objeto solido 3D

41

cChequear solidos

41

Para validar un objeto solido 3D

42

Linea de comando CAMERA (Camara)

42

Linea de comando 3DORBIT

43

Para iniciar 3DORBIT

43

Linea de comando PAN

44

Para utilizar PAN en la vista de órbita 3D

45

Linea de comando ZOOM

45

para utilizar ZOOM en la vista de orbita 3D

45

Para hacer ZOOM EXTENTS en una vista de orbita 3D

46

Para ajustar al distancia de la camara en la vista de orbita 3D

46

Linea de comando 3DDISTANCE

46

Para elegir una proyeccion en la vista de orbita 3D

46

Para cambiar el modo de sombreado en una vista de orbita 3D

47

Para mostrar una ayuda visual

48

Para ajustar los planos de recorte en la vista de orbita 3D

50

Linea de comando 3DCLIP

51

Linea de comando 3DCORBIT

52

Para utilizar una vista preconfigurada

52

Para configurar la direccion de la vista

53

Linea de comando DDVPOINT

53

Linea de copmando PLAN

54

Linea de comando VPOINT

54

Linea de comando DVIEW

55

Maneras de mostrar los modelos 3D

56

Imagen creada mediante RENDER

57

Dibujar las superficies con las caras hacia fuera y quitar las superficies ocultas

57

Para descartar caras connormales que no apuntan hacia el punto de mira

58

Linea de comnado RPREF

58

Comando VIEWRES

61

Variable FACETRES

61

Photo raytrace

63

configurar la profundidad de color

63

Render

63

Cargar, Descargar, y Detener render

63

Para descargar de memoria el Render de AutoCAD

64

Indicar el color de fondo de la ventana Render

64

Para hacer Render a un modelo

65

Linea de comnando RENDER

66

Para mezclar un render con una imagen de fondo

67

Para cambiar la profundidad de color en la ventana de render

68

utilizar luz ambiental

68

Hotspot cone angle

70

Falloff cone angle

70

Para generar sombras volumetricas

70

Para generar un mapa desombra

71

Las sombras y la velocidad de render

72

Influencia del angulo de incidencia de la luz en las caras

72

Efecto del angulo de incidencia de la luz sobre una superficie

73

Reflexion difusa

74

reflexion Especular

74

Efectos de diferentes tipos de reflexion

76

Para adicionar una nueva luz al dibujo e indicar su intensidad y ubicación

77

Linea de comando LIGHT

78

Para borrar o modificar una luz

78

para modificar la posicion de una luz

79

Para colocar una luz utilizando vistas

80

Para posicionar una luz distante que simule la luz solar

80

utilizando el color

81

El uso de la transparencia

83

Diferentes tipos de luz y efectos de reflexion

83

Indicar el valor para la propiedad Color/Pattern

83

Color

84

Pattern

84

Indicar el color y valor para el parametro de ambiente

84

Indicar el color y el valor de reflexion

84

indicar el valor de Roughness

84

indicar el valor de transparency

85

Indicar el valor de Refraction

85

Indicar el valor de Bump map

85

Linea de comando: RMAT

85

Para cambiar un material mate a brillante

85

linea de comando: RAMAT

86

Para anexar un material

86

Photo realistic

88

texture maps

88

reflection Maps

88

Opacity Maps

88

Bump maps

88

uso de mapas de textura

90

Uso de mapas de reflexion

90

Uso de mapas de reflexion

90

Uso de mapas de opacidad

90

Uso de mapas de bajo relieve

91

tipos de proyeciones de mapeo

91

Entendiendo la proyeccion plana

92

Entendiendo la proyeccion cilindricaplana

92

entendiendo la proyeccion esferica

92

entendiendo la proyeccion solida

92

para importar o exportar un material

93

Linea de comandos : MATLIB

94

Linea de comandos: SCENE

95

Para borrar o modificar una escena

95

Para hacer render directamente hacia un fichero

96

linea de comandos RENDER

96

Guardar la imagen generada en un Viewport

96

OS profundidad de color de la imagen

96

Para guardar desde un viewport una imagen obtenida de un render

97

Linea de comandos: SAVEIMG

97

Guardar una imagen de render en formato PostScript

97

Para guardar una imagen de render en un viewport

98

para volver a ver una imagen en un viewport

98

Linea de comandos: REPLAY

98

Para recortar una imagen en un viewport

98

Para desplazar un imagen guardada en un viewport

99

Para volver a ver una imagen guardada en la ventana del Render

100

Para copiar un aimagen desde la ventana del render hacia el portapapeles de Windows

100

Para imprimir una imagen desde la ventana del Render

100

Imprimir imágenes desde un Viewport

101

caracteristicas de laventana del Render

102

caracteristicas de imágenes en Viewport

102

camera

102

Overhead, Direct, Sh_Spot

102

Clapper

102

 

Nota: Todos los ejerciciosse deben realizar después de estudiar la clase completa.

Debido a la necesidad de interpretar visualmente dibujos bidimensionales (2D) que representan objetos tridimensionales (3D), pudiera desearse crear verdaderos modelos 3D en lugar de representaciones 2D. AutoCAD ofrece herramientas de dibujo que facilitan la creación de objetos 3D realistas y detallados, además permite manipularlos de varias maneras.

Cuando se crea un modelo tridimensional (3D), normalmente se configuran varias vistas bidimensionales (2D) con el objetivo de ver, dibujar, y editar la geometría de manera fácil. AutoCAD ofrece herramientas que se pueden utilizar para configurar diferentes vistas del modelo. También se pueden asignar diferentes Sistemas de Coordenadas de Usuario (UCS) y elevaciones a las vistas ortogonales típicas y cambiar fácilmente entre cada una de ellas.

alt

Icono del Sistema Mundial de Coordenadas (WCS)
Las coordenadas 3D se especifican igual que las 2D con la adición de una tercera dimensión, el eje Z. Cuando se dibuja en 3D, se especifican los valores de coordenada de X, Y, y Z en el Sistema Mundial de Coordenadas (WCS) o en el Sistema de Coordenadas del Usuario (UCS). La ilustración siguiente muestra los ejes X, Y, y Z del WCS.
 

alt

Ejes X, Y, Z del sistema mundial de coordenadas

alt

La regla de la mano derecha determina la dirección positiva del eje Z cuando se conoce la dirección de los ejes X y Y en un sistema de coordenadas 3D. Esta misma regla también determina la dirección positiva de rotación alrededor de un eje en el espacio 3D.

Para determinar la dirección positiva del eje Z, se coloca la mano derecha de manera que el dedo pulgar indique la dirección positiva del eje X. Los dedos índice y del medio se colocan como se muestra en la figura anterior, de manera que el índice indique la dirección positiva del eje Y. Cuando se tengan los dedos así colocados, el dedo del medio indicará la dirección positiva del eje Z.                                            

 

 

fullmecanica.com Pag 06alt

 

Para determinar la dirección positiva de rotación alrededor de un eje, se apunta con el pulgar de la mano derecha en la dirección positiva del eje y doble los restantes dedos como se muestra en la figura anterior. Los dedos indican la dirección positiva de rotación alrededor del eje.

Introducir coordenadas cartesianas 3D (X, Y, Z) es similar a introducir coordenadas 2D (X, Y). Sólo que en lugar de dos números separados por coma ahora se indican tres. En la ilustración que sigue, la coordenada 3,2,5 indica un punto 3 unidades a lo largo del eje X, 2 unidades a largo del eje Y, y 5 unidades a lo largo del eje Z. Se pueden introducir valores de coordenadas absolutas que se basan en el origen del UCS corriente, o valores de coordenadas relativas que se basan en el último punto indicado.

alt

Coordenadas Cartesianas Tridimensionales

Final del formulario

Con los filtros XYZ de puntos, se pueden extraer coordenadas de puntos seleccionados y sintetizar un nuevo punto utilizando esas coordenadas. Con este método se pueden utilizar puntos conocidos para encontrar un punto desconocido. En la línea de comando, se teclea un punto seguido de una o más de las letras X,Y, y Z. AutoCAD acepta los siguientes filtros: .X, .Y, .Z, .XY, .XZ y .YZ. Por ejemplo, si se teclea .x, entonces AutoCAD toma, del punto que se indique la coordenada X y solicita a continuación los valores Y y Z.

En el ejemplo siguiente, se seleccionan los puntos medios de un objeto y se utilizan filtros XYZ de puntos para ubicar el centro de la cavidad del objeto. En la ilustración se utilizó el comando HIDE para mejor claridad.

Commandpoint

Point.x

fullmecanica.com Pag 07

ofIndicar línea(1)

(need YZ).y

ofmid

ofIndicar línea (2)

(need Z):  mid

ofIndicar línea (3)

Command:

 

alt

Ejercicio1: Realizar estas operaciones en el AutoCAD, utilizar el fichero A3D-Ejercicio1.dwg.

La introducción de coordenadas cilíndricas es similar a la introducción de coordenadas polares 2D, pero con una distancia adicional que indica el valor Z de la coordenada cilíndrica perpendicular al plano XY. Un punto se ubica especificando la distancia que lo separa del eje Z por una línea paralela al plano XY, el ángulo que forma esa línea con eje X del UCS corriente y el valor Z del punto. En la siguiente figura, la coordenada 5<60,6 indica un punto distante 5 unidades del origen del UCS corriente, 60 grados desde el eje X en el plano XY, y 6 unidades a lo largo del eje Z. De la misma manera se ubica el correspondiente a las coordenadas 8<30,1.

alt

Coordenadas Cilíndricas Absolutas

En la ilustración que sigue, la coordenada cilíndrica relativa @4<45,5 indica un punto 4 unidades en el plano XY desde el último punto indicado, no desde el origen del UCS a

                   fullmecanica.com Pag 08 

un ángulo de 45 grados respecto a la dirección positiva del eje X. La coordenada Z del punto es 5 unidades mayor que la del último punto indicado.

alt

Coordenadas Cilíndricas Relativas

Las coordenadas esféricas también son similares a las coordenadas polares 2D. Los puntos se ubican especificando su distancia del origen del UCS corriente, su ángulo desde el eje X (en el plano XY), y su ángulo respecto al plano XY, cada uno separado por un signo "menor que" (<). En la ilustración siguiente, la coordenada 8<60<30 indica un punto distante 8 unidades del origen del UCS corriente, 60 grados con el eje X, y 30 grados con el plano XY. También se muestra la ubicación del punto con coordenada 5<45<15.

          alt

 

Coordenadas Esféricas

Aquellas personas que utilizan el dibujo técnico han sido entrenadas para visualizar los modelos 3D en relación a vistas estándar, como superior, frontal, y lateral. AutoCAD crea ese mismo entorno y agrega nuevas posibilidades, incluyendo la posibilidad de trabajar en varias vistas simultáneamente. Como el diseño en 3D aún se basa en prácticas estándar de trazado, es conveniente revisar algunas de estas prácticas.

Vistas Estándar

Cualquier modelo 3D puede ser visto desde cualquier dirección, pero se han establecido 6 vistas estándar correspondiente con las 6 direcciones ortogonales:

fullmecanica.com Pag 09

alt

Ejercicio2: Utilizando el fichero A3D-Ejercicio2.dwg cambiar las vistas de manera que se puedan ver cada una de las que aquí se muestran.

Cada una de las seis vistas estándar es una vista 2D, que muestra solamente dos de las posibles tres medidas de los objetos: ancho, largo, o alto. Como quiera que se pueden mostrar varias vistas, en la pantalla o en papel, las vistas deben ser ordenadas de manera que compartan una de las dos posibles dimensiones. Cuando ellas comparten una medida común, se dice que son proyecciones. La ilustración que sigue muestra una proyección correcta, las dos vistas comparten la medida de altura.

alt

La siguiente ilustración muestra una proyección incorrecta, las vistas no comparten ninguna medida.

alt

La figura que se muestra a continuación son dos métodos estándar de dibujo para presentar vistas relativas a la vista frontal.

alt

fullmecanica.com Pag 10

 

Una vista isométrica en un viewport se utiliza primariamente como guía visual. La misma ayuda a comprender el modelo 3D mientras se crea y edita principalmente en vistas 2D. La ilustración siguiente muestra la relación entre las vistas 2D y la isométrica.

                      

Dibujar mentalmente el modelo 3D en una caja de cristal, ayuda a entender la relación de las vistas y las direcciones. Mirando a la caja de cristal por el lado derechose obtiene la vista lateral derecha, mirando desde arriba se obtiene la vista superior y mirando desde el frente se obtiene la vista frontal. Para entender como se deben relacionar y ubicar las vistas 2D, se debe abrir la parte superior de la caja correspondiente a la vista superior y la tapa lateral correspondiente al lado que se desea mostrar, cuando las tapas están completamente desdobladas el conjunto de ellas muestra la relación correcta entre las diferentes vistas 2D.

                         

     

Icono del Sistema de Coordenadas del Usuario (UCS)

Un UCS se define para cambiar la ubicación del punto de origen (0,0,0) y/o la orientación del plano XY y el eje Z. Un UCS se puede ubicar en cualquier lugar de origen en el espacio 3D de AutoCAD y se puede orientar de cualquier manera, se puede definir, guardar y activar tantos UCS como sean necesarios. La introducción y visualización de coordenadas son siempre relativas al UCS corriente. Si hay activos varios viewports, se pueden asignar diferentes UCS a cada viewport. Cada UCS puede tener diferente origen y orientación de acuerdo a los requerimientos de construcción para los que fue definido.

Para indicar en la pantalla el origen y la orientación del UCS, se puede mostrar en pantalla el icono del UCS en el punto de origen. Los UCSs son especialmente útiles cuando se trabaja en el espacio 3D. Pudiera ser más fácil alinear el sistema de coordenadas con una geometría existente que imaginar o calcular la ubicación exacta de un punto 3D.

fullmecanica.com Pag. 11

          

Primer UCS         Segundo UCS      modelo con dos UCS

Múltiples UCSs

Ejercicio3: Cambiar el UCS para obtener los dos que se muestran en la figura. Utilizar el fichero A3D-Ejercicio3.dwg

En el espacio de papel se puede definir nuevos UCSs igual que en el espacio de modelo, claro que, en el primero los UCSs solamente permiten manipulación 2D. Aunque se pueden introducir coordenadas 3D en el espacio de papel, en éste no se pueden utilizar comandos de vistas 3D como 3DORBIT, DVIEW, PLAN, y VPOINT. AutoCAD mantiene las definiciones de los últimos diez UCS creados en el espacio de modelo y los últimos diez del espacio de papel.

La elevación corriente establecida con el comando ELEV define el plano de dibujoen el UCS corriente y se establece indivualmente para los viewports, en dependencia del valor de la variable UCSVP. Esta variable determina si un UCS se guarda y se restaura en cada viewport o no. Cuando UCSVP=1, las configuraciones de UCS se guardan en los viewports, la configuración de elevación se guarda en cada viewport de cada espacio (de modelo y de papel).

Generalmente, se recomienda que la elevación se deje en cero y que se controle el plano XY del UCS corriente con el comando UCS.

Los UCS se pueden definir de varias maneras:

Especificando un nuevo origen, un nuevo plano XY, o un nuevo eje Z. Alineando el nuevo UCS con un objeto existente Alineando el nuevo UCS con la dirección actual de la vista. Rotando el UCS actual alrededor de uno de sus ejes. Aplicando una nueva profundidad en Z a un UCS existente. Aplicando un UCS a partir de una Cara (Face)

 

Se puede definir un UCS en el espacio 3D utilizando la opción 3 Point del comando UCS para especificar el nuevo origen del UCS y la dirección positiva de sus ejes X y Y. El eje Z se determina automáticamente aplicando la regla de la mano derecha.

Para definir un UCS en el espacio 3D:

1    En el menú Tools, se selecciona New UCS > 3 Point.

fullmecanica.com Pag. 12

2    Se especifica el punto de origen.

3    Se especifica un punto en la porción positiva del eje X.

4    Se especifica un punto cualquier en la porción positiva de las Y en el plano XY del nuevo UCS.

Línea de comando  UCS

 

Se pueden utilizar cualesquiera de los UCSs predefinidos listados y mostrados en la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS. Esos UCSs están definidos en relación al WCS, pero se puede elegir definirlos en relación con un UCS con nombre. La variable UCSBASE guarda el nombre del sistema de coordenadas en el que se basa un UCS ortográfico: el WCS o un UCS con nombre.

Para utilizar un UCS ortográfico predefinido:

1    Del menú Tools, se selecciona Orthographic UCS > Preset.

2    En la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona un UCS de la lista.

3    Para especificar un valor de profundidad en Z, se hace clic derechosobre UCS que se desea cambiar y se elige Depth del menú de acceso rápido.

4    Para orientar el UCS seleccionado en relación a un UCS con nombre, se selecciona un UCS con nombre de la lista Relative To. De manera predeterminada, un UCS ortográfico se basa en el WCS.

5    Para especificar si la vista en el viewport corriente se actualiza a una vista en planta o superior después que el UCS seleccionado sea aplicado, en la ficha Settings se marca la opción Update View to Plan.

6    Para ver los valores de coordenadas X,Y, y Z del origen y los ejes X, Y, y Z del UCS seleccionado se hace clic en Details.

7    Para pasar al UCS seleccionado se hace clic en Set Current. El UCS corriente se reconoce por un pequeño puntero al lado del nombre del UCS en la lista y además, su nombre se muestra en: Current UCS.

8    Se hace clic en OK.

Línea de comando  UCSMAN

Las variables UCSBASE guarda el nombre del sistema de coordenadas en que se basa el UCS ortográfico: el WCS u otro UCS con nombre; UCSFOLLOW controla si la vista del viewport corriente pasa o no a vista de planta después que se restaura un UCS.

 

fullmecanica.com Pag. 13

La opción Move del comando UCS ofrece un método fácil para configurar diferentes planos de construcción paralelos al plano XY del UCS corriente.

Por ejemplo, se pudiera desear dibujaren un plano de un modelo y después cambiar a un plano y origen diferentes con la misma orientación. La siguiente figura muestra un sistema de coordenadas que fue definido cambiando el origen y la profundidad en Z sin alterar la orientación del plano XY.

         

Ubicación del origen                        Nueva ubicación del origen

Del UCS actual                                  del nuevo UCS

Ejercicio4: Mover el UCS como se muestra en la figura. Utilizar el fichero A3D-Ejercicio4.dwg

Para mover el origen o cambiar la profundidad en Z de un UCS

1          Asegurarse de que el UCS que se desea cambiar es el UCS corriente.

2          Del menú Tools, se hace clic en Move UCS.

3          A la solicitud de un nuevo origen o profundidad en Z, se especifica un nuevo origen, o se teclea z.

4          Si se teclea z, ahora se debe introducir la profundidad en Z, o la distancia que se desea mover el plano XY a lo largo del eje Z.

Línea de comando  UCS Move

Si el UCS que se modifica no tiene nombre, se crea un nuevo UCS sin nombre. Si se modifica uno de los seis UCS ortográficos o uno con nombre, la nueva profundidad en Z u origen se aplica cada vez que se restaura el UCS. Para restaurar el origen de un UCS a su posición original, se utiliza el mismo procedimiento para poner 0,0,0 en el valor de origen o poner la profundidad en Z igual a 0.

Si previamente se cambió el origen de un UCS ortográfico, se puede hacer que el origen vuelva a pasar por el origen del UCS base.

Para volver a hacer coincidir el origen con el de un UCS ortográfico:

1          Del menú Tools, se selecciona Orthographic UCS > Preset.

fullmecanica.com Pag. 14

2          En la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona un UCS de la lista.

3          Se hace clic derechosobre el UCS seleccionado y después clic en la opción Reset Origin del menú de acceso directo.

4          Ahora se hace clic en OK.

Línea de comando UCSMAN

Se puede aplicar la configuración del UCS corriente al viewport que se especifique o a todoslos viewports activos.

Para aplicar el UCS corriente a otros viewports:

1          Asegurarse de que el UCS que se desea aplicar a otros viewports es el UCS corriente.

2          Del menú Tools, se selecciona New UCS > Apply.

3          A la indicación de la línea de comandos , se responde haciendo clic en el viewport al que se desea aplicar el UCS corriente, o se teclea all para aplicar el UCS corriente a todos los viewports activos.

Línea de comando  UCS Apply

Se puede aplicar la configuración del UCS corriente al viewport que se especifique o a todos los viewports activos.

Para aplicar el UCS corriente a otros viewports:

1          Asegurarse de que el UCS que se desea aplicar a otros viewports es el UCS corriente.

2          Del menú Tools, se selecciona New UCS > Apply.

3          A la indicación de la línea de comandos , se responde haciendo clic en el viewport al que se desea aplicar el UCS corriente, o se teclea all para aplicar el UCS corriente a todos los viewports activos.

Línea de comando  UCS Apply

Utilizando varios viewports se puede ver varias vistas diferentes del modelo. Por ejemplo, se pudieran configurar viewports que mostraran la vista superior, la frontal, la lateral derecha, y vistas isométricas. Para facilitar la edición de objetos en vistas diferentes, se puede definir un UCS diferente para cada vista. Cada vez que se hace un corriente un viewport, se puede comenzar a dibujarutilizando  el mismo UCS utilizado la última vez que el viewport era corriente.

fullmecanica.com Pag.15

El UCS en cada viewport se controla por la variable UCSVP. Cuando UCSVP es igual a 1 en un viewport, el último UCS utilizado en ese viewport se guarda con el viewport y se restaura cuando se hace corriente nuevamente el viewport. Cuando UCSVP es igual a 0 en un viewport, su UCS siempre es el mismo que el UCS del viewport corriente, o sea, cuando se activan viewports con diferentes UCS el UCS de aquel cambia al UCS que se hace corriente.

Por ejemplo, se pueden configurar 3 viewports: una vista superior, una vista frontal, y una vista isométrica. Si la variable UCSVP del viewport isométrico se hace igual a 0, entonces cuando se hace corriente el viewport superior el UCS del isométrico cambia para coincidir con éste, y cuando se hace corriente el viewport frontal, el UCS del isométrico vuelve a cambiar.

El ejemplo descrito se ilustra en las siguientes figuras. La primera figura muestra el viewport isométrico que refleja el UCS del viewport superior que es, en ese momento, corriente.

               

El viewport superior         El viewport isométrico tiene UCSVP=0

es el corriente                     el UCS siempre refleja el UCS corriente en

                                               en viewport activo

Ejercicio1: Utilizar el fichero A3D-C2-Ejercicio1.dwg para, haciendo clic en los viewports que muestras las vistas planas observar cómo cambia el UCS de la vista isométrica.

La segunda figura muestra el cambio que ocurre cuando se hace corriente el viewport frontal. El UCS del viewport isométrico se actualiza para reflejar ahora el UCS del viewport frontal que es el corriente.

 

 

              

 

 

fullmecanica.com Pag.16

El viewport inferior           El viewport isométrico tiene UCSVP=0

es el corriente                     el UCS siempre refleja el UCS corriente en

                                               en viewport activo

Para configurar un viewport que guarde y restaure la configuración de UCS que se le asigne:

1          Se hace corriente el viewport cuya configuración se desea cambiar.

2          En el menú Tools, se hace clic en Named UCS.

3          En el cuadro de diálogo UCS, se selecciona la ficha UCS Settings, y después se marca en ella la opción Save UCS with Viewport.

4          Para terminar se hace clic en OK.

En las versiones anteriores de AutoCAD, el UCS tenía una configuración global para todos los viewports en los dos espacios (de modelo y de papel). Si se desea restaurar el comportamiento de AutoCAD R14 y versiones anteriores respecto a este tema, sólo se debe hacer que UCSVP sea igual a 0 en todos los viewports activos.

En AutoCAD 2000, se pueden asignar diferentes UCS a diferentes viewports. Los viewports retienen sus UCS asignados independientemente del UCS del viewport corriente.

Para asignar un UCS a un viewport:

1          Se hace corriente el viewport al que se desea asignar un UCS.

2          Del menú Tools, se hace clic en Named UCS.

3          En la ficha Named UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona el nombre del UCS que se desea asignar y hace clic en el botón Set Current.

La configuración de UCS corriente se indica por un pequeño puntero al lado del nombre del UCS en la lista, y el nombre del UCS también se muestra junto a Current UCS.

4          Si se desea cambiar a la vista de planta (vista superior) cuando el UCS seleccionado se restaure se debe marcar Set View to Plan After UCS Is Restored.

5          Se hace clic en OK para guardar la nueva configuración del UCS.

Línea de comando UCSMAN

La geometría de un dibujo se puede ver y editar sin tener que reconfigurar el sistema de coordenadas cada vez que se restaura, en un viewport, una vista ortográfica o con nombre y con ello restaurar automáticamente la configuración del UCS. También se puede asignar profundidad en Z a un sistema ortográfico de coordenadas en relación con el UCS base, lo que ofrece varios planos de trabajo y acelera el proceso de dibujo.Se puede:

fullmecanica.com  Pag 17

 

Guardar un sistema de coordenadas cuando se guarda una vista con nombre, cuando se restaura la vista, la configuración del UCS también se restaura. Asignar profundidad en Z a un UCS ortográfico para trabajar en diferentes planos de la misma vista ortográfica. Aplicar a un viewport cualquiera de las seis vistas ortográficas. Restaurar el UCS ortográfico correspondiente cada vez que se asigne una vista ortográfica a un viewport.

La ficha Orthographic & Isometric Views del cuadro de diálogo View se puede utilizar para restaurar vistas ortográficas. Una vista ortográfica se restaura con una orientación relativa a un sistema de coordenadas, especificado en la variable UCSBASE. De manera predeterminada, esta variable se refiere al WCS, pero se puede cambiar para que se corresponda con cualquier UCS con nombre definido en el dibujoactual. Cuando se hace corriente una vista ortográfica también se puede hacer que el UCS ortográfico correspondiente se restaure. Por ejemplo, siempre que se restaure la vista frontal, se puede configurar AutoCAD para que automáticamente restaure el UCS ortográfico frontal, lo que ofrece un método eficiente de cambiar vistas y sistemasde coordenadas al mismo tiempo.

Cuando se restaura una vista ortográfica, AutoCAD hace Zoom a toda la extensión del dibujo en esa vista.

Para restaurar una vista ortográfica:

1          Se hace corriente el viewport al que se quiere aplicar la vista.

2          Del menú View, se hace clic en Named Views.

3          En la ficha Orthographic & Isometric Views del cuadro de diálogo View, se selecciona el nombre de la vista que se desea restaurar y se hace clic en el botón Set Current.

La vista corriente es indicada con un pequeño puntero al lado del nombre de la vista en la lista y además se muestra al lado de Current View.

4          Para ver información detallada acerca de un UCS ortográfico, como alto, ancho, ángulo de rotación de la vista, dirección de la vista, y si está o no activada la opción de encuadrar (clip), se selecciona la ficha Named Views, y se hace clic en el botón Details.

5          Para referir la vista seleccionada a un UCS con nombre, se selecciona el nombre de la lista Relative To.

De manera predeterminada, las vistas ortográficas se orientan con relación al WCS.

6          Para especificar que el UCS ortográfico asociado se restaure cuando lo haga la vista, se marca la opción Restore Associated UCS with View, que controla la variable UCSORTHO.

7          Para terminar se hace clic en OK.

fullmecanica.com Pag 18

Línea de comando  VIEW

 

La configuración de los gráficos afecta la manera en que se muestran los objetos 3D, por ejemplo, el sombreado de los objetos 3D y la manera que se muestran los gráficos cuando está activo el comando 3DORBIT. Esas opciones se cambian utilizando el cuadro de diálogo 3D Graphics System Configuration. Ellas no afectan la manera como se crean las imágenes de los objetos

AutoCAD usa el Sistema gráfico 3D Heidi® 3D Graphics System desarrollado por Autodesk como el sistema gráfico predeterminado. Si se desea utilizar un sistema gráfico diferente, se debe instalar de acuerdo con la documentación del proveedor de la tarjeta gráfica de cada equipo.

Para configurar las opciones del sistema de gráficos 3D:

1          En el menú Tools, se selecciona Options.

2          Del cuadro de diálogo Options, se elige la ficha System.

3          En la opción Current 3D Graphics Display, se selecciona el sistema gráfico y después se hace clic en Properties.

Se muestra un cuadro de diálogo de configuración del sistema de gráficos 3D. Si se está utilizando un sistema que no es el Heidi, las opciones del cuadro de diálogo pueden variar.

4          Se cambian las opciones que se desee y se hace clic en el botón Apply & Close.

 

 

Línea de comando  OPTIONS

 

A pesar de que crear modelos 3D de objetos puede ser más difícil y consumir más tiempo que crear vistas 3D de objetos 2D, la modelación 3D tiene muchas ventajas. Mediante ella se puede:

Ver el modelo desde cualquier punto. Generar automáticamente vistas 2D típicas y auxiliares confiables. Crear perfiles 2D. Quitar líneas ocultas por objetos y hacer sombreado realista. Chequear interferencia entre objetos. Exportar el modelo para crear animaciones. Realizar análisis ingeniero. Extraer datos necesarios para la fabricación.

AutoCAD ofrece tres tipos de modelación en 3D: wireframe  (red de alambres), surface  (superficies 3D), y solid  (sólidos). Cada tipo tiene sus propias técnicas de creación y edición.

                            

fullmecanica.com Pag 19

Un modelo de red de alambre (wireframe)  es un esqueleto descriptivo de un objeto 3D. En un modelo wireframe no hay superficies; el mismo solamente consiste de puntos, líneas, y curvas que describen los lados y bordes del objeto. Con AutoCAD se puede crear modelos wireframe ubicando objetos 2D en el espacio 3D. AutoCAD también ofrece algunos objetos específicos para esta modelación como las polilíneas 3D (3D polylines), que solamente pueden utilizar el patrón de línea CONTINUOUS y splines. Este tipo de modelación pudiera ser la más consumidora de tiempo, debido a que cada entidad de AutoCAD que compone el modelo debe dibujarse y ubicarse por separado.

                           

La modelación de superficies es  más sofisticada que la anterior pues ésta define además, de los bordes y lados las superficies de los objetos 3D modelados. El modelador de superficies de AutoCAD define superficies en facetas utilizando una malla poligonal (polygonal mesh). Debido a que las facetas de la malla son planas, ésta solamente da un resultado aproximado de superficies curvas. Con el paquete Mechanical Desktop, se pueden crear superficies curvas verdaderas. Para diferenciar estos dos tipos de superficies, AutoCAD denomina mallas (meshes) las superficies a base de facetas.

 

                    

La modelación de sólidos es la modelación 3D más fácil de utilizar. Con el modelador de sólidos de AutoCAD, se pueden crear objetos 3D a partir de figuras 3D básicas: cajas (boxes), conos (cones), cilindros (cylinders), esferas (spheres), cuñas (wedges), y toros (tori a partir de arandelas donuts). Estas figuras se pueden combinar para crear objetos más complejos mediante su unión, sustracción o intersección. También se pueden crear sólidos desplazando un objeto 2D a lo largo de un camino o rotándolo alrededor de un eje. Con Mechanical Desktop, también se puede definir sólidos mediante parámetros y mantener asociados los modelos 3D y las vistas 2D generadas a partir de ellos.

Debemos advertir que cada tipo de modelación utiliza métodos diferentes para construir los modelos 3D y los métodos de edición varían su efecto en dependencia del tipo de modelo utilizado, debido a esto es recomendable no mezclar métodos de modelación. Existen además (aunque limitados), métodos de conversión de sólidos a superficies y de superficies a wireframes; no obstante, no se puede convertir wireframes a superficies ni superficies a sólidos.

fullmecanica.com Pag 20

Tomando en cuenta lo anteriormente planteado en este cursotrataremos solamente la modelación de sólidos. Aunque haremos inicialmente una breve referencia a los otros dos métodos de modelación.

Con AutoCAD se pueden crear modelos wireframe colocando cualquier objeto 2D en cualquier lugar del espacio 3D. Para ello se puede utilizar cualquiera de los siguientes métodos:

Crear el objeto introduciendo puntos 3D. Configurando el plano de construcción (el plano XY) en el que se desea dibujarmediante el uso de Sistemas de Coordenadas del Usuario (UCS). Moviendo el objeto a la ubicación y orientación deseada en el espacio 3D después de crearlo.

Además, también se pueden crear algunos objetos característicos de esta modelación como las polilíneas y las splines, que pueden existir en las tres dimensiones. La siguiente figura es un ejemplo de la aplicación de la modelación 3D utilizando la combinación de polilíneas 3D y simbología 2D ubicada en el espacio 3D.

 

                    

Diagrama de instalación de tuberías compuesta por polilíneas 3D y simbología 2D.

 

Una malla representa la superficie de un objeto utilizando facetas planas. La densidad de la malla, o la cantidad de facetas, se define en términos de una matriz de M x N vértices, similar a una rejilla compuesta por columnas y filas. M y N especifican la columna y fila, respectivamente, de cada vértice. Las mallas se pueden crear en 2D y 3D, pero las mismas son utilizadas primariamente para trabajos en 3D.

Las mallas se utilizan cuando se desea ocultar líneas, sombrear, o crear imágenes, posibilidades que no ofrece la modelación con wireframes; pero, al mismo tiempo no son necesarias las propiedades físicas que ofrecen los sólidos (masa, peso, centro de gravedad, etc.). También son útiles cuando se desea crear alguna geometría con patronesde malla inusuales, tales como modelos topográficos en 3D de terrenos montañosos.

 

Una malla puede ser abierta o cerrada. Es abierta en una dirección dada si los bordes inicial y final de la malla no se tocan, como se muestra en la siguientes ilustraciones:

fullmecanica.com Pag 21

                                      

                               Mallas abiertas (open) y cerradas (closed)

AutoCAD ofrece varios métodos para crear mallas. Algunos de esos métodos pueden ser difíciles de utilizar si se introducen los parámetros de la malla manualmente, por eso AutoCAD ofrece el comando 3D, que simplifica el proceso de crear las superficies de figuras básicas.

Una entidad solid representa el volumen completo de un objeto. La modelación con sólidos es el tipo de modelación más completa desde el punto de vista informativo y el menos ambiguo de los tres tipos mencionados. Las figuras sólidas complejas son igualmente más fáciles de construir y editar que los redesde alambre (wireframes) y las mallas (meshes).

Los sólidos se pueden crear a partir de las figuras básicas de cubos (box), conos (cone), cilindros (cylinder), esferas (sphere), toroides (torus), y cuñas (wedge) o mediante la extrusión de objetos 2D a lo largo de un camino o rotando un objeto 2D alrededor de un eje.

Una vez que se han creado sólidos por cualquiera de estos métodos, se pueden crear figuras más complejas combinándolos. Los sólidos se pueden unir, sustraer unos de otro, o encontrar el volumen común.

Posteriormente los sólidos pueden ser modificados mediante fileteado (fillet), biselado (chamfer), o cambiando el colorde sus bordes. Las caras o superficies de los sólidos se manipulan de manera fácil también pues no requieren que se dibuje ninguna geometría nueva o se realicen operaciones booleanas en el sólido. AutoCAD ofrece además, comandos para dividir un sólido en dos partes u obtener su sección transversal bidimensional.

Al igual que las mallas, los sólidos se muestran como redes de alambres hasta que se utilizan las herramientas para ocultar, sombrear u obtener imágenes de ellos. Adicionalmente, se pueden analizar sólidos para conocer sus propiedades de masa (volumen, momentos de inercia, centro de gravedad, etc.).

Se puede exportar datos acerca de un objeto sólido hacia aplicaciones como molido o maquinado con control numérico (NC milling) o análisis por el método de elementos finitos (FEM analysis). Al explotar un sólido se pueden obtener objetos de malla y de redes de alambre

fullmecanica.com pag 22.

La variable ISOLINES controla el número de líneas de triangulación utilizadas para mostrar las porciones curvas de la redde alambres. La variable FACETRES ajusta la suavidad de los objetos sombreados y las líneas ocultas.

 

Para crear un sólido tipo caja, se puede utilizar el comando BOX. La base de la caja es siempre paralela al plano XY del UCS corriente. Esta característica no impide que posteriormente el objeto creado se pueda rotar en cualquier dirección con cualquier valor angular.

Para crear una caja sólida u ortoedro

1          En el menú Draw, se hace clic en Solids > Box.

2          Se especifica la primera esquina de la base (1).

3          Se especifica la esquina opuesta de la base (2).

4          Se especifica la altura (3).

                                  

Línea de comando: BOX

 

Se puede utilizar el comando CONE para crear un cono sólido definido por una base circular o elíptica que se reduce hasta alcanzar un punto perpendicular a la base. De manera predeterminada, la base del cono yace en el plano XY del UCS corriente. La altura, que puede ser positiva o negativa, es paralela al eje Z. El ápice determina la altura y la orientación del cono.

Para crear un cono truncado o uno que requiera un ángulo específico que defina sus lados, se dibuja un círculo 2D y se utiliza el comando EXTRUDE para reducir el círculo con un ángulo determinado a lo largo del eje Z. Para completar el truncado, se puede sustraer una caja del ápice del cono con el comando SUBTRACT.

    

                              

 fullmecanica.com Pag 23

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                           

Fullmecanica 2014 - Todos los Derechos Reservados