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IPN CECyT 10 ING. CARLOS VALLEJO MARQUEZ

Diseño Mecánico Asistido por Computadora Cuaderno de Prácticas Área de Metrología y Control de Calidad

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Diseño Mecánico Asistido por Computadora

PRACTICA 1: “CONOCIMENTO DEL ENTORNO DE SOLIDWORKS” Objetivo: Describir en forma puntual los elementos principales y sus funciones del entorno grafico de SolidWorks. Procedimiento: En la siguiente imagen y después de la explicación del profesor, anote en los espacios en blanco lo que se solicita, puede usar los menús de ayuda del software; si lo considera pertinente.

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No.

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Nombre del elemento

Función

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Conclusiones y observaciones:

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Practica 2 “MANEJO DE LOS TRES PLANOS DE TRABAJO DE SOLIDWORKS”. Objetivo: Conocer los diferentes planos de trabajo para croquizado, sus relaciones y propiedades básicas para dibujar croquis que faciliten su definición. Procedimiento: Trazar un elemento geométrico simple en cada uno de los planos de trabajo de SolidWorks 1. Abrir una pieza nueva, por default se abre el plano ALZADO 2. Dibujar un elemento geométrico simple, por ejemplo una línea. 3. Cerrar el croquis, ya sea desde el icono CERRAR CROQUIS o RECONSTRUIR.

3.

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Observemos que el trazo original se cambia de color azul obscuro a gris pálido, que indica que el croquis ya no se encuentra activo, lo que nos permitirá cambiar de plano de trabajo. Mientras un croquis este activo en cualquier plano, NO será posible iniciar otro croquis. Ahora trazaremos otra entidad geométrica en el plano PLANTA. Activemos el plano planta y lo colocamos normal a nosotros (CTRL+8) o usar el icono NORMAL

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Dibujamos ahora en este plano una entidad geométrica nueva, por ejemplo un círculo:

Cerramos este nuevo croquis, y observamos que pasa a un estado inactivo (color gris).

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Observemos también que en el Feature Manager o Gestor de Diseño, se han colocado los dos croquis que hemos creado. Repitamos el procedimiento ahora en el último plano de trabajo que es LATERAL. Tracemos en este último plano un rectángulo de centro y hacemos coincidir el centro de esta figura con el origen.

Ahora visualicemos los tres planos en 3D y apreciamos las tres figuras que dibujamos en los diferentes planos, para visualizar en 3D seleccionamos el modo de vista isométrico en la barra flotante o invisible (practica 1).

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Observemos los tres croquis en cada uno de los planos en sus dimensiones y orientaciones reales. Es importante notar que usamos siempre como referencia el ORIGEN, que es una forma de vincular los tres planos. Finalmente visualicemos los tres planos de referencia, esto lo hacemos dando clic derecho sobre el nombre de cada plano y activar su vista (lentes).

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Practica 3 “ACOTACION DE ELEMENTOS SIMPLES” Objetivo: Dibujar y acotar formas geométricas simples para definir los croquis, cambiar las dimensiones de elementos o entidades simples. Procedimiento: Dibujar las siguientes formas geométricas en el plano de ALZADO sin dimensiones específicas.

En la barra de herramientas de croquis activar la herramienta COTA INTELIGENTE esta herramienta permite acotar entidades en forma simple simplemente señalando la entidad a acotar con el cursor y ajustando la dimensión deseada al dar clic; por lo que se convierte en una herramienta de diseño y no solo de acotación, nótese al trazar cada entidad que en el gestor de diseño se pueden ajustar las dimensiones pero no bastara este ajuste sino que se deben acotar para definir los croquis. Acotamos y ajustamos el rectángulo a unas dimensiones de 40 mm de ancho por 60 mm de largo.

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Acotemos ahora las demás entidades con los siguientes valores: 1. 2. 3. 4.

El circulo lo ajustamos a diámetro de 80 mm La línea vertical a 120 mm La línea horizontal a 135 mm. El ángulo entre la línea horizontal y vertical lo ajustamos a 100˚

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Observemos que entre las líneas rectas la ser horizontal y vertical el ángulo es de 90˚, sin embargo al eliminar la condición de horizontal en la línea de la izquierda se puede ajustar la cota de ángulo entre ellas, de no eliminar esa condición inicial de la línea la cota entre ambas líneas nos llevaría a una redundancia o exceso de definición, observe:

Note también que el círculo y ambas líneas rectas toman un color negro mientras que el rectángulo permanece en azul, indicando un croquis indefinido. Conclusiones y observaciones:

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Practica 4 “DEFINICION DE CROQUIS”. Objetivo: Utilizar las propiedades de las entidades geométricas para definir los croquis. Procedimiento: Trazar las entidades siguientes y acotarlos como indica la figura:

Observe que el circulo grande se definió al acotarse ya que se coloco su centro en el origen, lo que en automático define cualquier circulo. Ahora agregaremos una relación adicional entre los dos círculos, los vamos a clocar concéntricos, es decir, que tienen el mismo centro, en este caso el origen, para hacer esto, oprimimos la tecla CTRL y manteniéndola apretada, seleccionamos alternadamente ambos círculos, tocando primero el circulo grande, que ya está definido, ambos deben colorearse de color azul claro, lo que indica que están seleccionados para ser manipulados y en el gestor de diseño seleccionamos la opción CONCENTRICO lo que ocasiona que el circulo chico se mueva y se coloque en esa nueva posición y consiguientemente , definiéndose.

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Ahora estableceremos una nueva relación para definir el croquis, entre el círculo grande y la línea diagonal estableceremos la relación de tangencia.

Observe que aunque se agrego la tangencia, falta algún elemento para definir esa recta ¿Qué relación agregarías para definirla? El rectángulo se define estableciendo una distancia horizontal y vertical a un punto definido, tomemos el vértice superior izquierdo.

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Establezca las relaciones necesarias para definir por completo este croquis, y haga una lista de otras relaciones posibles, aunque no las haya usado en este croquis, ej. Colineal, coincidente, etc. Dibuje los ejercicios indicados por el profesor de la hoja anexa, obteniendo croquis completamente definidos.

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Practica 5 GENERACION DE SOLIDOS POR EXTRUSION DE SALIENTE Objetivo: Obtener a partir de croquis definidos en 2D sólidos simples por medio de la operación elemental de extrusión de saliente-base. Procedimiento: Dibujar en el plano de planta el siguiente perfil:

Dibujamos dos diagonales con los ángulos indicados:

Ahora usaremos la herramienta de croquizado llamada RECORTE INTELIGENTE para obtener la figura siguiente:

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Ahora desde la barra de herramientas de OPERACIONES, seleccionamos la opción Extruir Saliente/Base, y en el gestor de diseño definimos una altura de 160 mm y aceptamos. Obteniendo un sólido en 3D.

Cambiemos a los diferentes tipos de visualización para apreciar el sólido que acabamos de crear.

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Observamos que en el gestor de diseño se creó una nueva entrada que define esta operación, lo que nos permite acceder a esta operación cuantas veces necesitamos ya sea para modificar el croquis origen, que se encuentra expandiendo la operación en el gestor de diseño o las condiciones de la operación. Edite la operación original para modificar la pieza, cambiando la dimensión de la extrusión de 160 mm a 20 mm, 200 mm y 400 mm. Realice los ejercicios de extrusión que le indique el profesor de la hoja anexa. 1. Considere cada cuadro como 10 mm 2. Considere la flecha indicando la vista lateral derecha. 3. Seleccione el plano adecuado para iniciar el croquis, considerando la operación final para obtener la pieza. Conclusiones y Observaciones:

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Practica 6 “SOLIDOS POR REVOLUCION” Objetivo: Realizar diferentes tipos de sólidos por la opción de revolución de perfiles cerrados o abiertos alrededor de un eje de revolución. Procedimiento:

Dibujar el siguiente perfil en el plano ALZADO.

Nótese que se trata de un perfil cerrado y completamente definido. Ahora pretendemos crear un sólido “girando” o revolucionando este perfil alrededor de un eje de revolución; en este caso tomaremos como eje de revolución la línea vertical de 70 mm y revolucionamos 360˚ para formar un sólido completo. Activamos la operación de REVOLUCION SALIENTE/BASE y seleccionamos el eje que mencionamos, observamos la vista previa y aceptamos obteniendo un sólido macizo.

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Ahora observemos el efecto al cambiar el eje de revolución y los grados los cambiamos a 270˚

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Finalmente agregamos un eje de revolución que NO forme parte del perfil original, tracemos una línea constructiva separada 10 mm de la línea vertical de 70 mm en forma paralela.

Revolucionamos 360˚ ahora alrededor de esta nueva línea:

Realice las siguientes figuras por el mismo método:

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Practica 7 “CORTE DE SOLIDOS POR EXTRUSION Y REVOLUCION” Objetivo:

Trazar cortes en sólidos por medio de la operación EXTRUIR-CORTE.

Procedimiento:

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Generar el siguiente perfil y extruir 100 mm

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Ahora vamos a dibujar un circulo sobre la cara superior de este solido, para hacerlo damos clic sobre esta cara e iniciamos un nuevo croquis, colocamos el centro de este círculo en el origen del sistema de coordenadas, trazamos un circulo de 20 mm de diámetro.

Con este nuevo croquis vamos a realizar un corte que cruce completamente el sólido original, para ello vamos a la opción OPERACIONES-EXTRUIR CORTE y en el feature manager en la opción de DIRECCION 1- Hasta la profundidad indicada, cambiamos a POR TODO y aceptamos.

Ahora observaremos el corte interior, para ello seleccionamos de la barra invisible la opción Vista de Sección, esta opción nos permite apreciar una vista “cortada” de nuestra pieza.

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Por default el plano de corte será longitudinal a la pieza, esta operación puede configurarse de muchas formas, por el momento usaremos la opción predefinida:

Conclusiones y observaciones:

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Practica 8 “CORTE POR REVOLUCION” Objetivo:

Realizar cortes por revolución en piezas de tipo cilíndrico.

Procedimiento: 1. Diseñar un cilindro de base de 50 mm de diámetro y 200 mm de altura.

2. Activar la vista del plano LATERAL y ponerla normal a la pantalla (CTRL 8).

3. Dibujar el perfil siguiente en una de las esquinas del cilindro, puede usar las líneas del cilindro de referencia.

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4. Trazamos una línea recta vertical que cruce el cilindro por el centro, use línea de construcción, esta línea será el eje de revolución del corte.

5. Activamos la operación CORTE POR REVOLUCION, observe que por default el sistema detecta el perfil para el corte y el eje de revolución, gracias a que esta la trazamos como línea constructiva, por lo que vemos la vista previa (amarillo) y aceptamos.

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Apreciamos el resultado final, cabe mencionar que esta opción es de gran utilidad en el trazo de piezas cilíndricas, pero siempre es útil considerar el perfil original en un croquis de revolución, en general, es importante que trate de generar operaciones con croquis lo más simple posible y terminarlos con operaciones. Conclusiones y observaciones:

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Practica 9 “OPERACIONES COMPLEMENTARIAS: REDONDEO, CHAFLAN Y VACIADO” Objetivo: Emplear las operaciones de redondeo, chaflanes y vaciado de piezas para solucionar problemas específicos de diseño. Procedimiento: 1. Generar el siguiente croquis en el plano de ALZADO.

2. Extruir la saliente 200 mm

3. Ahora requerimos crear un hueco para formar una caja, la cara frontal a la vista desaparecerá y requiero un espesor de pared de 5 mm. 4. Para esto activamos en la barra de operaciones la opción VACIADO Metrología y C.C.

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5. Observe que el primer dato que solicita este comando es el espesor de pared, y en el espacio azul, enseguida selecciono la cara(s) que deseo desaparecer para el vaciado, si no especificamos alguna cara el vaciado lo hace por dentro del sólido, obteniéndose una pieza hueca, observamos el resultado:

6. Ahora realizamos un redondeo de 3 mm en los 4 vértices principales del sólido, activamos el comando REDONDEO, y anotamos 3 mm en el primer parámetro, después seleccionamos los vértices a redondear, activamos la vista previa para ver el resultado a obtener y aceptamos:

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7. Finalmente, siguiendo el mismo procedimiento realizamos un chaflán en los vértices interiores de la pieza con un valor de 2 mm por lado en forma simétrica, cheque todas las opciones del chaflán y selecciona Distancia-Distancia, Distancia igual, esto crea este chaflán simétrico en la esquina o vértice seleccionado.

Observe el resultado final, con el vaciado, redondeo en aristas exteriores y chaflán en aristas exteriores. Conclusiones y observaciones:

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Practica 10 “GENERAR ARREGLOS O MATRICES DE OPERACIONES” Objetivo: Utilizar la operación de MATRIZ LINEAL para generar operaciones múltiples en forma de arreglos de filas y columnas. Procedimiento: Requerimos realizar la siguiente pieza:

1. Trazamos un rectángulo de centro de 200 x 100 mm en Planta y lo extruimos 20 mm.

2. Ahora vaciamos por la cara de abajo y dejamos un espesor de pared de 2 mm Metrología y C.C.

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Así se ve la pieza por abajo 3. Redondeamos los cuatro vértices a 3mm

4. Ahora dibujamos el siguiente croquis en la cara superior, recuerde que el plano de trabajo para este croquis será precisamente esta cara.

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5. Realizamos la operación EXTRUIR-CORTE POR TODO con ese croquis.

6. Ahora activamos la operación MATRIZ RECTANGULAR y seleccionamos como Dirección 1 el vértice superior del rectángulo, en distancia de separación anotamos 20 mm y en número de instancias anotamos 9, en Dirección 2 seleccionamos el vértice vertical de la izquierda, en separación colocamos 15 mm y en número de instancias anotamos 6. Seleccionamos ahora la operación de Extruir-Corte que hicimos anteriormente, aceptamos y …

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Observamos el resultado final:

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PRACTICA 11: “MATRIZ CIRCULAR” Objetivo: Generar matrices de operaciones en sólidos. Procedimiento: Abrir un archivo nuevo y en alzado realizar el siguiente solido:

Realizar un vaciado en la cara posterior dejando una pared de 3 mm. Dibujar un nuevo croquis sobre la cara principal con las siguientes medidas, y extruir corte por todo:

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Con esta operación de corte que acabamos de realizar crearemos una matriz circular en todo el contorno de la cara del sólido, realizaremos 15 repeticiones a lo largo de la arista principal del circulo , distribuyendo uniformemente cada operación a lo largo de 360˚, activamos la opción matriz circular en el menú de operaciones y usamos los siguientes parámetros: Eje de matriz 1: Arista de la circunferencia. Angulo a cubrir : 360˚ Numero de instancias (repeticiones) : 15 Activar la casilla de separación igual. Operaciones para la matriz: seleccionamos del árbol de operaciones, la operación de extruir corte y obtenemos la siguiente vista previa:

Aceptamos y observamos el resultado final:

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PRACTICA 12 “SOLIDOS POR BARRIDO” Objetivo: Generar un solido mediante la operación de Saliente/base barrido. Procedimiento: Dibujar el siguiente croquis en PLANTA:

Cerrar este croquis observa que se guarda como Croquis 1, ahora abrimos un croquis nuevo en el plano de ALZADO, es importante que ambos croquis estén referenciados al origen. Trazamos un circulo de diámetro 1 mm y cierro este segundo croquis, observo en vista 3D y aparecen los dos croquis en gris y perpendiculares entre ellos de esta forma:

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Ahora abrimos la opción de operaciones y seleccionamos Saliente/Base Barrido, seleccionamos como perfil(primera ventana con un indicador azul) el Croquis 2 (circulo), y enseguida seleccionamos como trayecto el Croquis 1 (es la segunda ventana con un indicador color rosa). Observamos el resultado:

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PRACTICA 13 “GENERAR PLANOS ADICIONALES A LOS NORMALES” Objetivo: Generar un plano de referencia adicional a los predeterminados para apoyo en operaciones de barrido o extrusión. Procedimiento: Primero en un archivo nuevo observo en la parte derecha de la barra de operaciones un icono que indica “GEOMETRIA DE REFERENCIA” , seleccionamos la opción “Plano”, enseguida se abre el menú de parámetros:

Seleccionamos como primera referencia el plano de ALZADO, en seguida se genera un nuevo plano llamado Plano 1, por default la referencia genera el plano paralelo a esta primera referencia, por lo que solo resta indicarle a qué distancia requiero este nuevo plano y en su caso la dirección, para este ejemplo coloquemos el nuevo plano a 20mm y observa el resultado:

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Observa que en el Feature Manager ahora aparece este nuevo plano recién creado. Genere tres nuevos planos separados a 30, 50 y 60 mm respectivamente paralelos al plano de alzado.

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Como conclusión observe los parámetros para crear planos y comenta todas las posibilidades para generarlos en base a la selección de referencias y sus relaciones (paralelismo, perpendicularidad etc.). Con esta técnica, realiza la siguiente pieza:

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PRACTICA 14 “GENERAR SOLIDOS POR RECUBRIMIENTO” Objetivo: Generar un sólido mediante un recubrimiento con dos perfiles diferentes. Procedimiento: Abrir un croquis nuevo en planta y dibujar un círculo con centro en el origen de Ø 100 mm. Cerrar este croquis. Crear dos planos adicionales paralelos a PLANTA hacia arriba y separados 100 mm cada uno. Dibujar un nuevo croquis en el plano creado 1, y dibujamos un cuadrado de centro de 80 mm por lado. En el segundo plano creado 2, dibujo otro circulo de Ø 20 mm. Observo en isométrico y debe verse así:

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Observe que debe haber 2 planos adicionales 1 y 2 y 3 croquis en l gestor de diseño. No olvidar cerrar TODOS los croquis. Ahora abrimos el comando RECUBRIR de la barra de herramientas

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Observe que la ventana activa (azul) solicita los perfiles para crear el sólido, en esta sección selecciono los croquis creados con el mismo orden en que los generamos y el resultado es:

Acepto y para concluir realizo un vaciado en la cara inferior de 2 mm. Y un redondeo en los perfiles de los dos círculos de 1 mm y obtenemos el resultado final:

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Pruebe cambiando el orden en que se recubren los perfiles, observe y anote los resultados.

CONCLUSIONES:

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PRACTICA 15 “GENERAR CORTE POR RECUBRIMIENTO” Objetivo: Realizar un corte en un sólido existente con dos perfiles diferentes. Procedimiento: Requerimos generar la siguiente pieza, observe que el corte tiene un perfil diferente en la cara frontal y en la cara posterior.

Entonces requiero usar el comando CORTE-RECUBIERTO. Primero genero el prisma básico:

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Después generamos un croquis nuevo en la cara frontal:

Cerramos este croquis y generamos el siguiente croquis en la cara posterior:

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Cerramos este segundo croquis y seleccionamos el comando CORTE RECUBIERTO, y se presenta el siguiente cuadro: Observe que el cuadro de dialogo solicita “PERFILES”, aquí seleccionamos el croquis de triangulo grande y después seleccionamos el croquis del triangulo menor, ahora se genera el corte entre estos dos perfiles, observe también el cuadro de dialogo llamado CURVAS GUIA, esta sirve para “dirigir el corte” entre perfiles que NO SON PARALELOS, como este caso, o entre perfiles que requiero una trayectoria de corte especial.

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Aceptamos y observe el resultado:

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PRACTICA 16 “VARIANTES DE LA OPERACIÓN DE EXTRUIR SALIENTE Y EXTRUIR CORTE” Objetivo: Usar las variantes de los comandos de extruir y corte. Procedimiento: Dibujar en PLANTA un circulo con centro en el origen de Ø 100 mm.

Abrimos el comando EXTRUIR SALIENTE-BASE:

Asignamos una altura de 120 mm, y activamos la opción de ángulo en la siguiente instrucción y asignamos un valor de ángulo de 15: hacia adentro y observe el resultado:

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Seleccione activar la casilla de “Angulo de salida hacia afuera” note que ahora la figura en vista preliminar cambia a:

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Aceptamos y observo el resultado final, con esta técnica se generan pirámides truncas o enteras con bases de diferentes perfiles. Realice variantes de este ejercicio para generar otras figuras:

CONCLUSIONES:

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