Solid Works 546s5g

Manual de SolidWorks Por José Alejandro Ruiz Caro

- SOLIDWORKS SolidWorks es un software de computadora enfocado en la realización de piezas y maquinaria de ingeniería. Cuenta con simuladores de todo tipo, así como todos los beneficios de los programas CAD destinados puramente al diseño de elementos y estructuras. En SolidWorks se puede crear parte por parte cada pieza de una maquinaria y posteriormente ensamblarlas todas, haciendo un respectivo estudio de movimiento y evitando posibles colisiones en el diseño. En este documento se verán poco a poco los comandos utilizados en el programa para realizar todo tipo de elementos y estructuras.

- Interfaz Antes de adentrarse a estudiar los comandos poco a poco, se debe identificar la interfaz de trabajo. Al abrir por primera vez el programa nos va a preguntar las unidades que queremos utilizar que, de no tener alguna especificación, usaremos las predeterminadas que son mm/gramo/segundo. Estaremos ante una pantalla como la siguiente:

En esta pantalla podemos identificar la versión de SolidWorks (que en este caso es 2014). También en la parte superior está el menú del programa.

En el menú del programa tenemos las siguientes opciones:

La primera es para crear un nuevo documento, la segunda para abrir un documento existente, la tercera para guardar el documento actual, la cuarta para imprimir, la quinta para retroceder una acción, la sexta para el menú de selección, la séptima para reconstruir un dibujo, la octava para agregar información al documento y la última para las opciones del documento. Por ahora nos interesan las primeras dos opciones. Al seleccionar la primera opción nos aparecerá un menú como el siguiente:

La primera opción es para hacer el dibujo tridimensional de una pieza. La segunda opción es para hacer un ensamble de varias piezas incluyendo análisis de movimiento y diferentes opciones avanzadas. La tercera opción es para realizar un diagrama de vistas de una pieza o ensamble así como poner todos los datos/especificaciones del mismo. Por ahora nos enfocaremos en todo momento en la primera opción: PIEZA. A partir de aquí, cada comando/opción que veamos se realizará dentro de un nuevo documento seleccionando la opción pieza (hasta que se indique lo contrario).

- Panorama general El concepto de “capa” es muy utilizado dentro del dibujo técnico, sirve para separar en grupos diferentes elementos del dibujo de modo que estos puedan ocultarse y no interfieran entre sí con otros elementos. En el caso de SolidWorks se manejan croquis 2d diferentes para cada acción por lo que se puede decir que cada croquis diferente es en sí mismo una capa (haciendo irrelevante su uso). De todos modos, existe la opción de utilizar capas por si necesitamos por alguna razón específica separar algún elemento de otro dentro del mismo croquis. Cuando seleccionamos la opción de crear una nueva pieza entramos a una pantalla como la siguiente:

En la pantalla anterior identificamos diferentes partes:

En la parte A podemos observar la barra de comandos. En ella se encuentran los comandos para operaciones de sólidos y para operaciones de croquis. Los comandos se explicarán más adelante. En la parte B encontramos la barra de navegación de comandos. En ella podemos intercalar entre los comandos de operación de sólidos y operaciones de croquis. También podemos seleccionar otras opciones como análisis especiales en “calcular”, opciones de cotas especiales en “DimXpert” y diferentes opciones de vinculación con documentos de Office. En la parte C encontramos el menú de visualización y apariencia. La visualización se explicará en la siguiente sección. En la parte D encontramos el historial de acciones, aquí podemos ver en forma de árbol las acciones que se van realizando en nuestro diseño, así como los planos generales (Alzado, vista lateral, planta). En el historial de acciones podemos ver cada operación, así como modificarla.

Podemos revisar cada operación minuciosamente para ver si hay algún error y componerlo. Es una forma de tener ordenado paso a paso lo que hacemos en nuestro diseño. Más adelante se verán otras aplicaciones del historial de acciones.

- Visualización Ya que estemos dentro del dibujo de una pieza podemos movernos en el entorno de dibujo el cual es el siguiente:

En la parte central está el ambiente de dibujo. En la parte central superior están las opciones de visualización y apariencia. En la parte inferior izquierda están los ejes de coordenadas X,Y y Z. Con la primera opción de visualización centramos un dibujo y hacemos zoom a todo. Por ejemplo:

Otra forma de acceder a esa opción es oprimiendo la tecla “f”.

La siguiente opción sirve para hacer zoom a una parte que nosotros seleccionemos, por ejemplo:

De esa forma tendremos la parte seleccionada en todo el espacio de dibujo. La tercera opción (el icono de telescopio con una flecha hacia atrás) sirve para retroceder en los cambios de vista que hemos hecho. Si de pronto ponemos una vista que no nos gusta podemos usarlo para retroceder rápidamente a la anterior sin necesidad de buscarla manualmente y si no queremos poner una distinta. La cuarta opción de visualización sirve para hacer una vista de corte. Vamos a ver un ejemplo para facilitar el entendimiento usando un cubo hueco.

Así podemos observar los componentes internos de un objeto sólido sin necesidad de desmantelarlo, una especie de vista de rayos x en el plano que nosotros elijamos. Si seleccionamos la opción de nuevo podemos deshacer la vista de sección. La quinta opción de visualización nos sirve para selccionar una vista plana, una vista isométrica o una vista perpendicular al plano de trabajo. Otra forma de acceder a estar opciones es oprimiendo la tecla “espacio”. Además, las opciones disponibles para cada lado del cubo de vistas, la vista isométrica y perpendicular al plano de trabajo están disponibles como s directos desde CTRL+1 hasta CTRL+8.

Si seleccionamos una de las caras del cubo nos llevará automáticamente a esa vista para seguir trabajando. La sexta opción nos da a elegir la forma en que queremos visualizar el sólido, si queremos verlo completamente sólido, como figura sólida de contorno, como vista de alambre con líneas auxiliares o como vista de alambre completa.

La séptima opción es la lista de elementos visibles. Con ella podemos entre otras cosas, activar o desactivar la rejilla en un dibujo 2d.

La octava opción nos permite seleccionar otro color/material para una cara, superficie o sólido (o un conjunto de los mismos).

La novena opción nos muestra los fondos favoritos, los cuales pueden personalizarse pero como predeterminados trae los que se muestran:

La última opción de momento solo se usará para poner o quitar la sombra a los sólidos, por mera cuestión de visualización.

Por último podemos utilizar una herramienta lupa si presionamos la tecla “g” y con la misma podemos quitarla.

Si contamos con un ratón, podemos utilizar el botón central (el de la rueda) para desplazar el entorno en la dirección que queramos, además si giramos hacia un lado u otro podemos alejar o acercar el dibujo.

- s rápidos y personalización SolidWorks tiene mucha cabida para la personalización y es difícil hacer una guía paso a paso porque cada persona lo utiliza de manera distinta. Pero para una idea general de los s rápidos y la personalización de los mismos pueden ver el siguiente video (créditos para el autor): https://www.youtube.com/watch?v=QvpNd8iUDrs

- Comandos Básicos 2D Para poder realizar un croquis 2d y empezar a realizar diseños debemos hacer lo siguiente: 1.- Abrir una nueva pieza. 2.- Seleccionar un plano para trabajar, en este caso damos clic derecho en el plano alzado y luego en croquis (el icono del lápiz sobre unas líneas azules). Al hacerlo automáticamente se pondrá la barra de comandos de croquis 2d, además nos aparecerá el centro del dibujo marcado en el plano seleccionado.

Ahora ya estamos listos para ver algunos comandos básicos de dibujo en 2d.

Línea El comando “línea” sirve para hacer rectas verticales, horizontales o en cualquier inclinación. Con ellas podemos construir figuras geométricas o utilizarlas como marcas de distancia, arcos, figuras, etc. También pueden ser utilizadas como líneas de ejes o auxiliares (aquí llamadas líneas constructivas).

Como puede verse, mientras se está trazando una línea tenemos varios indicadores que nos ayudan a no equivocarnos, en este caso hay un indicador de que la línea va recto hacia la derecha además en ese punto coincide con el punto que está por encima (marcado por la línea punteada). También se observa dónde se encuentra el comando “línea” en la barra de comandos. Otras formas de acceder son: 1.- Apretando la tecla “L”. 2.- Haciendo clic derecho, manteniéndolo y arrastrando el cursor hacia la izquierda.

En este menú podemos acceder a otras opciones además de línea. Cuando estamos usando cualquier comando de croquis o sólido las propiedades de dicho elemento u operación se muestran a la izquierda (en donde suele estar el historial de acciones).

Círculo

En la imagen e muestra dónde está el comando círculo en la barra de comandos, además se observa el uso del círculo perimetral, el cual se dibuja seleccionando 3 puntos del perímetro. Si observamos la ventana de propiedades podemos seleccionar el otro tipo de círculo (de centro), el cual se traza empezando por el centro y acabando en el radio. Otra forma de acceder al círculo es con el menú del botón derecho (como en el caso de la línea) pero esta vez arrastrando el cursor hacia la derecha.

Cota inteligente Una cota es una marca en el dibujo que nos muestra la medida que tiene cierto elemento, ya sea de distancia o de inclinación, entre otros. La cota inteligente en este caso tiene 2 funciones. La primera función es que nos muestra automáticamente la magnitud que queremos, si es un círculo se adapta y nos da el radio, si es una línea nos da la longitud, si es un ángulo nos da los grados. La segunda función es que mediante la misma es como le damos las medidas deseadas al dibujo. Es verdad que se pueden poner las medidas mientras se van utilizando los elementos pero es mucho más tardado que utilizar las cotas inteligentes. Y en ocasiones más difícil e inexacto.

En la primera imagen se aprecia dónde se ubica el comando de cota inteligente en la barra de comandos. Alternativamente también se encuentra en el menú de clic derecho así como el círculo y la línea, pero esta vez arrastrando el cursor hacia arriba.

Rectángulo Con esta herramienta se pueden hacer cuadrados, rectángulos y paralelogramos. En la imagen se muestran los diferentes tipos de rectángulos siendo los más comunes el rectángulo de centro y el rectángulo de extremos (2 puntos).

Como la línea y el círculo, para dimensionar el rectángulo utilizamos la cota inteligente en las líneas que conforman el rectángulo, por ejemplo:

Otra forma de seleccionar el rectángulo es con el menú de clic derecho hacia abajo.

Imagen de croquis Este comando no se encuentra en la barra de comandos. Para acceder a él primero se debe estar realizando un croquis 2d (pasos 1 y 2 explicados al principio de esta sección). Una vez en el croquis, seleccionamos herramientas, herramienta de croquizar y por último imagen de croquis.

Ahora seleccionamos una imagen que queramos utilizar como modelo para realizar un croquis, aceptamos, acomodamos la imagen en el croquis y damos clic en la palomita verde para que inserte la imagen. Por ejemplo:

Ahora podemos usar las herramientas de croquis encima para calcar la imagen.

Spline Este comando se utiliza para líneas curvas. Tenemos 3 opciones; una línea curva punto a punto, una línea curva por estilo (siempre queda más pequeña que la forma que estamos haciendo) y una curva dirigida por ecuación.

En la imagen se aprecia dónde se encuentra la Spline en la barra de comandos. También se observan los 3 tipos de spline en orden de mención. Se aprecia un ejemplo de ecuación x^2 (parábola) entre los límites x=-8 y x=7 (por eso la curva se ve dispareja). Usando las spline se pueden hacer curvas totalmente exactas (por ecuación) o de forma libre. Combinado con el comando imagen de croquis podemos hacer cosas como la siguiente:

La exactitud con la que hagan las curvas de la spline se traduce en un mejor modelo.

Arcos A diferencia de la spline (excepto la conducida por ecuación), a los arcos podemos darle medidas utilizando la cota inteligente.

En la imagen se observan los 3 tipos de arcos que hay, así como su ubicación en la barra de comandos.

Y aquí se muestra la acotación de los arcos que es simplemente el radio de curvatura de los mismos.

Elipses Estas se utilizan poco pero en casos especiales sí se requieren.

En la imagen e aprecia dónde se ubica la elipse en la barra de comandos así como alguno tipos de elipses dibujadas. En el caso de las elipses los parámetros es preferible modificarlos en las propiedades de la elipse que poner una cota inteligente.

Recorte inteligente En la imagen se muestra dónde está ubicada la herramienta. Una vez seleccionada se utiliza como si fuera un cutter (navaja) con la que cortamos hilos (los elementos del croquis. El corte se hace hasta el límite más próximo.Ejemplo:

Ranuras Las ranuras son una figura predefinida que tiene una distancia recta o curva y termina con arcos en los extremos. Hay dos ranuras rectas y dos ranuras curvas y los 4 tipos se muestran en la imagen.

Además, se puede ver dónde se ubican las ranuras en la barra de comandos. Dependiendo del tipo de ranura que se esté realizando el trazado es diferente, por ejemplo, para la ranura recta predeterminada, se deben seleccionar primero dos puntos para formar una línea recta y por último la anchura de la ranura.

Punto

Quizás la herramienta más sencilla, pone un punto que sirve de referencia en el croquis. En la imagen se muestran varios puntos y su ubicación en la barra de comandos.

Polígono El comando polígono sirve precisamente para eso, para crear un polígono de 3 o más lados. Si seleccionamos de 4 lados obtenemos lo mismo que con la herramienta rectángulo con el plus de un círculo de inscripción.

En la imagen se puede observar la ubicación del polígono en la barra de comandos, así como los dos tipos de polígonos que se pueden hacer (ambos de centro). El primer tipo de polígono es inscrito en un círculo y el segundo es circunscrito (el círculo está por fuera o por dentro). En la ventana de propiedades se puede ajustar el número de lado que queremos, en la imagen se observa 5 lados porque la última figura fue el pentágono. Mientras que al principio se trazaron los dos hexágonos. Las cotas se pueden aplicar de dos maneras diferentes, pero nunca al mismo tiempo. La primera es dando medida al radio/diámetro del círculo, especialmente útil cuando debemos dimensionar la figura de acuerdo a un diámetro máximo y no basados en la medida de cada lado. La segunda es dando medida a uno de los lados, automáticamente todos los lados se ajustan a la misma medida, pero ya no se puede cambiar la medida del radio/diámetro del círculo, como se ve en el pentágono de la imagen, al hacer que los lados midan 25 ya no podemos cambiar la medida del diámetro, el cual si lo ponemos sale en gris. De la misma forma si damos medida al círculo, ya no podemos cambiar la medida de los lados del polígono.

Redondeo y chaflán de croquis El redondeo simplemente agrega un arco en una esquina recta, mientras que el chaflán crea un corte recto en esa esquina. A continuación, se muestran ejemplos:

En la imagen se muestra dónde se ubicar el comando redondeo/chaflán de croquis en la barra de comandos. También se aprecia la forma en la que se puede dar medidas al chaflán, que es definiendo las 2 distancias a la esquina o la distancia del chaflán y el ángulo. En el caso del redondeo simplemente hay que escribir el radio de curvatura deseado que en la imagen se observa que fue de 10mm. Al utilizar el comando hay que seleccionar también dónde se va a realizar el chaflán/redondeo, para esto, seleccionamos el punto de la esquina que vamos a quitar o las dos líneas que forman esa esquina. Si el espacio no es suficiente para que se haga el redondeo o chaflán, el comando no se aplicará, por eso debemos siempre aplicar las medidas antes de seleccionar la esquina para usar el comando.

Equidistanciar unidades Este comando nos sirve simplemente para crear una copia de los elementos que seleccionamos, pero a una distancia determinada hacia un lado, otro o ambos.

En la parte superior se ve la ubicación del comando en la barra de comandos. El recuadro 1 muestra una línea equidistanciada hacia arriba. El recuadro 2 muestra una línea equidistanciada hacia abajo mediante la opción “Invertir dirección” que se muestra en la ventana de opciones a la izquierda. El recuadro 3 muestra una línea equidistanciada en ambas direcciones mediante la opción “Bidireccional” que se muestra en la ventana de opciones. El recuadro 4 y el 5 muestran equidistancias bidireccionales con tapas de arco y lineales, opciones solamente disponibles cuando se hace equidistancia bidireccional. Por último, en la misma ventana de opciones podemos fijar la distancia que queremos separar los nuevos elementos del elemento base. En la imagen todo está a 10mm. Y puede usarse también con curvas o figuras.

Texto de croquis El texto de croquis se utiliza como cualquier cuadro de texto en programa de computadora, por ejemplo, PowerPoint o Paint. En el caso de SolidWorks siempre es preferible poner una línea o curva guía para que el texto la siga.

En la imagen se observa dónde se ubica el comando de texto en la barra de comandos. El primer recuadro de la izquierda es para seleccionar una curva guía como la que se observa en la imagen. El segundo recuadro de la izquierda es donde se introduce el texto deseado y se le da formato (tamaño, color, estilo, etc.). El tercer recuadro muestra que, si no usamos una curva guía, el texto saldrá horizontal a partir del centro del croquis (marcado por los ejes). El cuarto recuadro muestra un texto siguiendo una curva guía.

Simetría de entidades Esto hace una operación espejo. Debemos seleccionar los elementos que queremos pasar del otro lado de un eje, así como el eje que nos ayudará a hacer la copia.

En la imagen se observa dónde se ubica el comando en la barra de comandos. También podemos observar las propiedades del comando en donde se nos piden las “entidades para simetría” que en este caso son los dos círculos y el rectángulo de la izquierda; después nos pide “con respecto a” y allí debemos seleccionar el eje con respecto al cual vamos a copiar los elementos, en este caso la línea constructiva que se trazó previamente. Al terminar aceptamos la operación y listo. Si dejamos tildada la opción de “copiar” se van a copiar los elementos del otro lado de la línea, en caso contrario solamente se moverán al otro lado.

Mover, copiar y girar entidades Si en algún momento necesitamos mover, copiar o girar alguna entidad podemos utilizar este comando. En la imagen se muestra la ubicación del comando en la barra de comandos, si damos clic en la flecha de junto podemos seleccionar si queremos mover, copiar o girar, entre otras opciones. Algunos ejemplos:

En este primer caso estamos moviendo el rectángulo hacia abajo (en el eje Y como se muestra en la ventana de opciones). El comando copiar se usa de la misma forma, pero veremos la vista previa en amarillo. Y también el comando girar requiere seleccionar los elementos y un ángulo de giro, además de un punto de giro (centro).

Matriz lineal y circular Con este comando podemos crear literalmente una matriz de elementos. En el caso de la matriz lineal podemos hacer un vector horizontal o una matriz rectangular del tamaño deseado como se ve a continuación. Seleccionando la distancia de separación de los elementos y el número de elementos.

Se puede apreciar dónde se ubica el comando en la barra de comandos. En la ventana de opciones, si solamente seleccionamos opciones para la “Dirección 1” podemos hacer un vector ya sea horizontal o vertical. En el caso de la imagen se han puesto datos en la “Dirección 2” para crear una matriz rectangular. Además, la separación de los elementos se puede definir en cada dirección. Se puede utilizar el comando para cualquier figura compleja creada a partir de formas básicas repetidas, ahorrando bastante tiempo según el número de repeticiones necesarias. La matriz circular en cambio nos crea un arreglo que se dobla alrededor de un centro. Podemos ver un ejemplo a continuación.

El círculo no se mantiene al terminar el arreglo pues nos sirve únicamente para repartir los elementos. Se puede cambiar el número de elementos, el radio e inclinación del círculo para el arreglo, entre otras cosas.

- Uso de croquis Hasta ahora hemos visto que para hacer un croquis necesitamos seleccionar un plano o la cara plana de un sólido (lo cual se verá más adelante en esta sección), pero podemos hacer muchos croquis dependiendo de los que necesitemos y cada uno saldrá con su propio nombre en el historial de acciones. Ya sabemos cómo entrar a un croquis, ahora veamos que hacemos para salir de uno.

En la imagen se ve cómo se realiza un croquis y se señala la opción en la que debemos hacer clic para salir del mismo. Ahora veremos cómo se ve el historial de acciones antes y después de salir del croquis.

Como podemos observar, al salir del croquis este se introduce definitivamente en el árbol de acciones realizadas y el croquis en cuestión se vuelve gris (el rectángulo). Si nosotros seleccionamos otra vez un plano (con clic derecho) y le damos a la opción “croquis”, entraremos a un croquis nuevo, el cual se enlistará debajo del primero en el historial de acciones. A esto nos referíamos al principio al decir que los diferentes croquis hacen las veces de diferentes capas además que algunas operaciones de sólidos requieren varios croquis diferentes para utilizarse.

En la siguiente imagen se muestra que hacemos un nuevo croquis en el plano “vista lateral” que es perpendicular al plano alzado (en el que se observa el rectángulo hecho previamente).

Y al salirnos del croquis obtenemos otro croquis dentro del árbol de acciones.

Por último, para concluir esta sección vamos a ver cómo realizar un croquis en la cara plana de un sólido. Es importante recalcar que si la cara “no es plana” no se va a poder realizar el croquis sobre ella, en ese caso de ser necesario se puede crear un nuevo plano, lo que se verá en la siguiente sección. Para hacer un croquis en la cara plana de un sólido damos clic derecho en la cara de ese sólido (se pondrá azul) y posteriormente en la opción de croquis. Después de eso podremos hacer cualquier figura con las opciones vistas anteriormente.

La primera imagen muestra un croquis hecho en el plano de la cara seleccionada del prisma rectangular mientras que la segunda imagen está un poco girada para demostrar que no importa si nos salimos de esa cara, seguimos estando en el plano paralelo a la misma. Obviamente si queremos trabajar en el sólido no hay que salirse de la cara, pero eso depende de lo que estemos haciendo.

Entre tanto croquis para no perdernos podemos cambiar el nombre de los mismos. Para ello, damos clic derecho en el croquis que queremos renombrar y luego en configurar operación.

Nos saldrá la siguiente ventana en la que pondremos el nombre deseado y daremos clic en Aceptar.

A continuación, se muestra el croquis con el nombre cambiado y también una operación de sólido que nos ayuda a distinguirla de las demás.

- Uso de planos Hasta ahora hemos visto que los planos se utilizan para hacer croquis. Cuando seleccionamos la cara plana de un sólido automáticamente se genera un plano en esa cara para que podamos trabajar. Los planos predeterminados siempre están disponibles desde el principio. Y podemos seleccionarlos en el historial de acciones o en la lista plegable en el área de trabajo.

En la imagen se muestran los planos en el historial de acciones y también se muestra una vista 3d de los mismos. Nos sirven para comenzar a trabajar. Cada vez que seleccionemos un comando, ya sea de croquis, sólido o superficie; podremos ver una lista plegable donde también se muestra el historial de acciones, y por ende, los planos (tanto los predeterminados como los personalizados).

A parte de los planos predeterminados y de los planos que se crean en las caras planas de los sólidos, también podemos crear nuestros propios planos personalizados. Para hacerlo, debemos encontrarnos fuera de cualquier croquis y entonces dar clic en Operaciones en la barra de comandos. Posteriormente damos clic en geometría de referencia y plano.

Obtendremos una ventana de opciones en donde podremos seleccionar las características del plano que vamos a crear, además aparecerá en el área de trabajo la lista plegable.

Como podemos ver lo único que necesitamos para crear nuestro plano son referencias. Para ejemplificar vamos a seleccionar el plano “Planta” de la lista plegable.

Ahora nos saldrán más opciones. Como predeterminado nos crea un plano equidistanciado 10mm del plano “planta”, esto se puede apreciar en el área de trabajo perfectamente. Podemos aumentar o disminuir la distancia y agregar o quitar planos extra.

Por ejemplo en la imagen se crean ahora dos planos equidistanciados 30mm. Si damos clic en aceptar (la palomita verde), nuestros planos se crearán satisfactoriamente.

Además, se agregan al historial de acciones.

Si tildamos la opción de invertir en el ejemplo anterior nos crearía los planos hacia abajo del plano “planta”.

La opción paralelo y perpendicular hacen que el plano sea eso, paralelo o perpendicular al plano “planta” pero no lo restringen; se puede utilizar otra referencia para cambiar el plano de lugar. Las demás opciones utilizan otras referencias y ahora veremos algunos ejemplos.

En la imagen anterior seleccionamos de nuevo el plano “planta” con la opción “paralelo”. Si no seleccionamos nada más nos crea un plano en la misma posición que “planta” pero lo necesitamos en otro lugar, por lo que ponemos una segunda referencia al final de la curva hecha previamente, de esta forma creamos un plano en ese punto que es paralelo al plano “planta”.

Mismo ejemplo que el anterior pero ahora en vez de poner “paralelo” en la primera referencia ponemos “perpendicular”. Esto nos crea un plano en el punto final de la curva que es perpendicular al plano “planta”. Como hemos podido ver en los dos ejemplos anteriores, la opción coincidente se utiliza con algún punto en una figura, no se puede utilizar con un plano o con un “punto de croquis” que esté completamente aislado.

En el ejemplo anterior creamos el plano que se observa usando un punto de la curva y después la curva misma (spline). Hay muchas opciones para crear un plano, dependiendo de nuestras necesidades. Para nombrar un plano y distinguirlo del resto, podemos seguir los mismos pasos que se describen en la sección de croquis 2d.

- Comandos Básicos 3D Los comandos 3D u operaciones de sólidos nos sirven para crear o editar las características de un objeto sólido. A lo largo del documento se han visto algunos sólidos como un prisma rectangular así que no debe ser nuevo ver un sólido en el programa. La pregunta es, ¿cómo se crean? Hay varios comandos básicos para la creación de sólidos que veremos a continuación. LAS COTAS DE LOS CROQUIS NO AFECTAN LOS COMANDOS DE SÓLIDOS.

Sólidos de extrusión Los sólidos de extrusión son los primeros y más básicos que veremos. Simplemente se trata de una figura (que desde ahora llamaremos perfil) cerrada (sin cruces ni líneas internas a menos que sean orificios), a la que le damos un grosor. El ejemplo más ilustrativo es un llavero, el cual es una figura con cierto espesor y nada más.

El ejemplo que se puso en el apartado de Spline también sirve para entender el concepto pues lo único que se hizo fue introducir una imagen de croquis para calcarla, hacer la silueta con el comando Spline y por último utilizar el comando “extruir saliente base” para crear el llavero.

Ahora que comprendemos el concepto, ¿cómo creamos un sólido de extrusión? Primero hay que hacer un perfil en un croquis, al cual llamaremos perfil de croquis y utilizaremos bastante. Vamos a usar un círculo para empezar y hacer el croquis en el plano alzado para después salir del croquis (pasos que se deben seguir en casi todos los casos).

Ahora damos clic en operaciones en el menú de la barra de comandos (está en un recuadro en la imagen anterior), aunque si seguimos los pasos la mayoría de las veces al salir del croquis se selecciona automáticamente. En operaciones, el primer comando es el que vamos utilizar y se llama “Extruir saliente base” (que para abreviar diremos extruir y ya). Una vez que damos clic en el comando, nos pedirá seleccionar un plano o un croquis. Obviamente seleccionamos el croquis que hicimos y obtendremos una pantalla como la siguiente.

La flecha señala la dirección en la que daremos espesor al sólido.

Entre las opciones encontramos el grosor de extrusión (por ejemplo, el espesor del llavero), la inversión de dirección (que hace que la flecha vaya hacia atrás en vez de ir hacia adelante) y las opciones. En las opciones tenemos varias interesantes.

Hasta profundidad especificada es la opción predeterminada y solamente tenemos que indicar el grosor. Hasta el vértice requiere de otro perfil que limite la extrusión. Hasta la superficie requiere una superficie que limite la extrusión. Equidistante de la superficie requiere una superficie que limite la extrusión. Hasta el sólido requiere otro sólido que limite la extrusión. Y, por último, una opción bastante útil es plano medio. Con plano medio ponemos el sólido a la mitad de los planos predeterminados, lo que facilita futuras modificaciones al modelo. Trabajar cerca del centro siempre es recomendable a menos que la figura sea tan compleja o especial que amerite lo contrario. Vamos a seleccionar plano medio y por último dar un espesor (o mover la flecha que indica la extrusión, sin embargo, esto es inexacto) y aceptar (flecha verde).

Y con esta imagen concluimos la explicación del comando extruir. Ahora vamos a ver algunos ejemplos de sólidos de extrusión.

En estos últimos ejemplos todos los perfiles fueron hechos en el mismo croquis por lo que el grosor de la extrusión afecta a todos por igual. Si queremos diferentes grosores en cada perfil, debemos hacer cada perfil en un croquis diferente como bien ya se explicó en una sección anterior.

Ahora que ya vimos el comando extruir, vamos a ver su contra parte, el comando “extruir corte”. El comando extruir corte hace lo contrario que el comando extruir. Partimos de hacer un perfil y después, en vez de crear materia sólida, quitamos materia sólida dependiendo del grosor seleccionado. Es como extruir vacío con una forma específica. En el último ejemplo de extrusión se muestra un perfil con un agujero, es posible hacer figuras con orificios y así no hay necesidad de utilizar el comando extruir corte. Sin embargo, hay situaciones en las que no se puede evitar usarlo, por ejemplo, si el orificio no es por todo el sólido, es imposible hacerlo con una sola extrusión. En otras palabras, si tenemos un perfil como el siguiente, es imposible hacer que el orificio no atraviese todo el sólido.

En el ejemplo anterior vamos a hacer primero el contorno y después el corte. El contorno quedaría así:

Ahora trabajamos en la cara plana del sólido (como se vio en la sección “Uso de croquis”) y allí dibujamos el círculo para extruir corte.

Nos salimos del croquis y seleccionamos el comando extruir corte, luego seleccionamos el círculo.

Podemos observar que nos da las mismas opciones que el comando extruir, pero lo que haremos es quitar materia en vez de crearla. 10mm era la medida de extrusión que usamos para el contorno así que ahora pondremos 5mm. De manera que el orificio no va a atravesar toda la pieza.

Con estos dos comandos se pueden hacer múltiples cosas. Revisa los ejercicios de sólidos de extrusión para repasar lo aprendido hasta ahora.

Sólidos de revolución Los sólidos de revolución son sólidos que utilizan un perfil y un eje de giro. El perfil gira alrededor del eje formando el sólido. El ejemplo más común es un trompo o una botella. Por otro lado, el corte de revolución sería algo así como el corte que se realiza en un torno sobre una pieza.

La imagen anterior representa exactamente lo que vamos a hacer en SolidWorks para crear sólidos de revolución.

Primero creamos un croquis cualquiera. En este caso vamos a hacer media figura curva al azar, y separar esa mitad con una línea. Hay dos opciones: que la línea de revolución esté pegada al perfil (como en la imagen anterior), o que la línea de revolución esté separada del perfil (normalmente cuando se usa esta opción, se usa una línea constructiva). Ejemplos de ambas opciones son los siguientes.

En ambos ejemplos se usó la misma curva, la diferencia es que en el primero el eje de giro fue la línea recta del perfil mientras que en el segundo fue una línea constructiva que estaba separada del mismo. Es importante comprender la diferencia entre sólido de revolución y de extrusión pues nos puede ayudar a hacer piezas complejas de una manera más sencilla. Por ejemplo, un cilindro puede hacerse con ambos comandos. Sin embargo, para hacer el cilindro extruido hay que dibujar un círculo y darle un espesor, mientras que para hacerlo con revolución hay que dibujar un rectángulo y elegir como eje de giro uno de los lados.

Ahora que tenemos claro el concepto, para poder hacer un sólido de revolución primero debemos tener un perfil. Vamos a usar el siguiente:

Es la misma curva utilizada en un ejemplo anterior. Ahora que hicimos el perfil y salimos del croquis, seleccionamos el comando de operación “Revolución de saliente base”. A veces el programa va a predecir exactamente lo que queremos hacer, pero en otras ocasiones debemos seleccionar manualmente el perfil y el eje de revolución.

En la imagen arriba se observa el comando revolución y su contraparte corte de revolución. En donde dice “eje de revolución” hay que comprobar que efectivamente la línea seleccionada es la que queremos, si no, podemos quitarla dando clic derecho allí mismo y seleccionando borrar o eliminar selecciones para posteriormente elegir la línea de revolución correcta.

Eliminar, solamente quita una selección mientras que borrar selecciones, quita todas. Esto es importante para los comandos que piden seleccionar más de un elemento. Ya que están correctos los parámetros, aceptamos el sólido y obtenemos la pieza.

Entre las opciones de operación también podemos determinar si queremos dar toda la vuelta o quedarnos a medias. A continuación, se muestra la misma pieza, pero a 270 grados en vez de 360.

Ahora vamos a incursionar en el corte de revolución. Para esto, haremos un sólido sin huecos ni curvas para facilitar su comprensión: un simple cilindro.

Los planos “alzado” y “vista lateral” nos sirven para hacer el paso siguiente. Seleccionamos vista lateral para hacer el croquis y hacemos en una orilla la figura deseada. Hay que recordar agregar el eje de revolución, en este caso una línea constructiva a lo largo del cilindro.

Ahora que hicimos el croquis en el plano “vista lateral” y salimos. Seleccionamos el comando corte de revolución y seguimos los pasos del comando revolución de saliente base para obtener el siguiente resultado.

También es posible realizar la figura mediante el comando revolución únicamente, pero el perfil necesario es mucho más complejo que un simple rectángulo para hacer un cilindro y luego cortarlo. Sería algo como esto:

Con estos dos comandos se pueden hacer múltiples cosas. Revisa los ejercicios de sólidos de revolución para repasar lo aprendido hasta ahora.

Sólidos de barrido y recubrir Tanto el comando barrido como recubrir tienen sus contrapartes corte barrido y corte recubierto. Primero que nada, ¿qué es un barrido? Barrido significa arrastrar algo a lo largo de una distancia, en el caso literal, barremos el polvo por el suelo hasta llegar al punto indicado. Antes habíamos puesto el ejemplo del cilindro para extruir y revolución, pues bien, para barrido deben usarse dos croquis diferentes y para recubrir deben usarse 2 o más. Vamos por partes, visualmente hacer un cilindro mediante un barrido es como se muestra.

Observamos la ubicación de los comandos que aprenderemos en la parte superior. A la izquierda tenemos los dos croquis que utilizaremos, uno para el círculo en el plano alzado y otro para la recta en el plano “vista lateral”. Ahora usamos el comando barrido y obtenemos el resultado esperado, no importando si la línea coincide con el dibujo o no, lo importante es que tenga las medidas correctas (mediante el uso de cotas).

En la primera opción seleccionamos el perfil a barrer (el círculo) y en la segunda opción seleccionamos el trayecto de barrido (la recta). Con eso logramos hacer un cilindro mediante barrido.

El corte barrido es similar, necesitamos un perfil (el que va a hacer el corte) y la trayectoria de corte que al igual que en el barrido debe ser un croquis diferente y en un plano diferente. Para usar el mismo ejemplo, vamos a barrer una ranura en el cilindro mediante el corte barrido.

Nuevamente tenemos dos croquis uno para el perfil y otro para la trayectoria, seleccionamos el corte barrido y hacemos algo similar al barrido para obtener.

Podemos observar que el barrido no es tan complicado, tan solo hay que tener en cuenta dos cosas: 1.- El perfil de barrido debe caber en las curvas que haya en la trayectoria, si la curva es tan cerrada que el perfil no cabe, la operación no se realizará. 2.- La trayectoria no debe cortarse y debe estar lo suficientemente separada de sí misma para que el perfil pueda pasar sin problemas. Algunos ejemplos de barridos se muestran a continuación:

Como podemos ver, los barridos y los cortes barridos necesitan un par de croquis, el primero para el perfil y el segundo para la trayectoria. Y siguiendo las reglas mencionadas arriba no tendremos problemas para crear nuestro sólido.

Pero el barrido al usar únicamente un perfil hace que no podamos cambiar ni la forma ni el grosor a través del trayecto. De modo que debemos recurrir a otro comando, el comando recubrir. Principalmente, el comando recubrir se utiliza sin croquis de trayectoria, pero aun así requiere al menos dos perfiles para crear el sólido, podemos llamarlos base y tapadera, aunque entre medios puede haber muchos perfiles. Visualmente para hacer un cilindro con el comando recubrir hay que hacer el círculo de abajo y el de arriba, utilizando un plano equidistanciado igual a la distancia que queramos de altura para el cilindro. Así que primero creamos un plano, en este caso a 100mm de la planta.

Ya que tenemos el plano simplemente hacemos un círculo en cada plano (centrado) y usamos el comando recubrir seleccionando ambos círculos.

Pero entonces, ¿cuál es la ventaja con respecto al barrido? Pues simple, con recubrir podemos hacer los círculos de distinto diámetro o incluso acabar en punto (sí, el dichoso punto de croquis).

Es importante recalcar que se deben seleccionar los perfiles de forma “recta” pues si se seleccionan puntos alrededor el sólido final saldrá torcido, o se torcerá tanto que ni siquiera podrá crearse. Así es, podemos hacer las combinaciones de perfiles que queramos mientras estén alineados. Y, si agregamos más planos podemos hacer una combinación de muchos perfiles diferentes como se muestra a continuación.

Figura torcida.

Este es el resultado de hacer un recubrimiento seleccionando todos los perfiles en la misma operación. Si en cambio hacemos 3 recubrimientos diferentes (necesitaremos otro rectángulo y otro círculo, o sea otros 2 croquis encima de los que ya tenemos), obtendremos algo como lo siguiente.

Dependiendo de lo que necesitemos podemos usar una técnica o la otra, pero, en resumen, podemos utilizar los perfiles que queramos sin importar la forma o el tamaño. Ahora, si queremos seguir una trayectoria podemos utilizar una opción en el comando recubrir que se llama “parámetros de línea constructiva”. Primero necesitamos la trayectoria, en este caso la realizamos en el plano alzado. Después trazamos los diferentes perfiles, en este caso un círculo grande, uno más pequeño y un punto (apoyados en los planos necesarios y creando los que hagan falta). Y por último hacemos la operación recubrir seleccionando la trayectoria de la opción “parámetros de línea constructiva”.

De esta forma podemos fusionar los beneficios del barrido con el comando recubrir. Lo más complejo es aprender a utilizar distintos planos y croquis, pero con la práctica eso se hará cada vez más sencillo. Ya para acabar, el corte recubierto comparte todas las características del comando recubrir, pero recalcando que, en vez de crear materia, la quita. De modo que podemos hacer operaciones como cortar un cilindro con un orificio de diferente grosor de entrada/salida o incluso diferentes figuras.

Ejemplo de cilindro con orificio de diferentes grosores, visualizado con vista de sección para apreciar bien los detalles.

En este cubo ahora tenemos una trayectoria, un perfil pentagonal y un perfil circular, procedemos a aplicar el corte recubierto con parámetro de línea constructiva.

Cambiando la visualización del sólido podemos observar el corte realizado. Con estos cuatro comandos se pueden hacer múltiples cosas. Revisa los ejercicios de sólidos de barrido/recubrir para repasar lo aprendido.

Redondeo y chaflán de sólido Esto es una extensión del redondeo y chaflán de croquis. Simplemente le da un acabado al sólido, lo normal es utilizarlo al final para la parte estética del diseño, pero en algunos casos también se utiliza para armar la pieza.

Para ejemplificar este par de comandos haremos un cubo cualquiera. En este caso de 10x10x10.

En la figura se muestra la ubicación del comando. Lo seleccionamos, después ponemos el radio del redondeo (en este caso 2mm) y por último seleccionamos la arista o el grupo de aristas que queramos redondear. Aceptamos el comando y listo. Si lo que queremos es redondear todas las aristas que están alrededor de una cara, lo que haremos es seleccionar la cara y ya.

El chaflán se usa exactamente igual que el redondeo de sólido. La diferencia consiste en que el chaflán requiere que le digamos ángulo y anchura del chaflán. De nuevo hacemos un cubo, seleccionamos chaflán de croquis, dando clic en la pequeña línea debajo de redondeo, ponemos las medidas que necesitemos y seleccionamos una arista o un grupo de aristas (o una cara).

Vaciado Este comando lo que hace es quitar material partiendo de una cara y dejando un espesor en el contorno. Es ideal para quitar material sólido del interior de un diseño de botella, vaso, barril, etc. Una vez que se conoce el comando puede utilizarse ingeniosamente para muchas operaciones, dependiendo de lo que requieran nuestros diseños. En la imagen siguiente vemos la ubicación del comando y lo que haremos es vaciar el cubo por la parte superior dejando 2mm de espesor en el contorno. Obviamente para hacer la operación solamente tenemos que seleccionar la cara en la que queremos hacer el vaciado.

Si, en cambio, tildamos la opción de “vaciado hacia afuera”, lo que hará el comando será crear una capa de 2mm alrededor de la pieza original y desaparecerá nuestro cubo.

Ángulo de salida Este comando lo que hace es una inclinación en un lado de la pieza con cierto ángulo. Muy parecido al chaflán. Con el ejemplo del cubo podemos ver la ubicación del comando, ponemos un ángulo de muestra de 30° y seleccionamos las 2 caras de las que partirá la inclinación.

Aceptamos el comando y obtenemos la inclinación siguiente.

Si damos clic en invertir dirección, podemos hacer que la inclinación vaya hacia el lado contrario, quitando material en vez de agregar.

Nervio El nervio simplemente es un soporte entre dos piezas o dos partes de una pieza. Es común verlo en piezas mecánicas, por ejemplo.

El pequeño soporte entre las caras perpendiculares de la pieza es el nervio, y no es necesario que sea totalmente recto puede tener un perfil curvo o zigzagueante. Para ver su uso, haremos dos piezas rectangulares perpendiculares como se muestra.

Ahora en el plano lateral a la pieza vamos a dibujar una línea entre cada parte de la pieza.

Se puede apreciar que a pesar de que estamos en el medio de la pieza, la línea atraviesa tanto la parte horizontal como la vertical. Para ajustarla lo que hacemos es oprimir el botón CTRL y seleccionar tanto el punto que vamos a ajustar como la línea de referencia a la que queremos pegarlo.

Damos clic en “Coincidente”. Y con eso tendremos ajustado ese lado.

Ahora es necesario ajustar la parte de abajo. Hacemos lo mismo, pero seleccionando ahora el punto de abajo y la arista superior de esa cara de la pieza.

Una vez que tenemos la línea salimos del croquis. En la imagen siguiente se muestra la ubicación del comando nervio. En él podemos ajustar el espesor del nervio, así como si queremos que se haga hacia un lado, hacia el otro o hacia ambos. Y lo único que debemos seleccionar es nuestra línea recién ajustada.

Una vez que seleccionamos las opciones que queramos, aceptamos la operación y tendremos acabado nuestro nervio.

Si en vez de una línea recta utilizamos una curva o una línea zigzagueante obtendríamos nervios como los siguientes.

Envolver Este comando básicamente sirve para grabar, estampar o inscribir un símbolo, letras, figuras, etc. (básicamente un perfil) en la cara de una pieza. Para ejemplificar esto usaremos la cara curva de un cilindro, pero bien podríamos utilizar una cara plana o el cubo de siempre. Ya que tenemos el cilindro hacemos un perfil paralelo a la cara que vamos a envolver, en este caso haré un círculo. En la siguiente imagen se muestra el cilindro, el círculo y la ubicación del comando que usaremos.

Seleccionamos el comando envolver, seleccionamos el círculo y luego la cara curva del cilindro. Y por último seleccionamos si queremos estampar, grabar o inscribir. La diferencia es que estampar dejará una saliente de material, grabar hará un agujero en el material y por último inscribir solamente dejará la silueta del círculo en el material.

Para practicar los comandos desde redondeo y chaflán de sólido hasta envolver, realiza los ejercicios “Más comandos de sólidos”.