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• MarquesDelaMancha

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MODELACION DE PARTES USANDO CATIA V5 •OBJETIVO. En esta parte del taller, comprenderás los fundamentos mas básicos de la modelación de Partes Sólidas así como los principios de Ensamble y Drafting utilizando el software de CAD CATIA V5. •AUDIENCIA. Esta dirigido a nuevos usuarios •PRE – REQUISITOS. Tener fundamentos básicos de creación de planos en 2D, experiencia en diseño mecánico, experiencia en sistemas con entorno Windows. •CASO DE ESTUDIO. En esta parte del taller ilustraremos el proceso de modelación y ensamble de una turbina.

2

3

Para ejecutar el programa Seguimos la siguiente ruta: Inicio – Programas – CATIA – CATIA

1A

1A

Para cerrar el modulo de ensamble que abre por default nos vamos al Menú de FILE - CLOSE

1B

Hacemos un nuevo archivo en el modulo de Sólidos desde el Menú de START – MECHANICAL DESIGN – PART DESIGN

1C

Adicionamos el nombre de “Turbina” en la ventana de New Part

1B

1D

1C

1D

4

Seleccionamos el Icono de “SKETCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

2A

2A 2B

Seleccionamos el plano “XY” desde el árbol de construcción.

2B

Seleccionamos el icono de “PROFILE” ubicado en la barra de herramientas del sketch ubicado sobre el lado derecho de la pantalla.

2C

2C

Definimos el primer punto dando un clic sobre las coordenadas 0,0

2D

2D

5

2E

Continuamos dibujando la siguiente figura dando clic sobre los puntos A1, A2, A3 y A4

A1

2E

2F

Seleccionamos el Icono de las Dimensiones

A2

2F 2G

Adicionamos las siguientes dimensiones: 7.5 , 4 y 16.5 A4

A3

2H

Seleccionamos el icono de “EXIT WORKBENCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla para salir al espacio 3D

2G

2H

6

3A

Seleccionamos el Sketch creado (Sketch.1) desde el árbol de construcción

3B

3E

Seleccionamos el icono del “SHAFT” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

3A 3B

3C

3C

En la ventana de la definición de SHAFT adicionamos los valores de los limites esto es para el primer Angulo = 360°

3D

Seleccionamos la casilla para definir el eje de rotación

3D

3E

Seleccionamos la línea horizontal como eje de rotación

7

3F

Esta es el resultado de la operación sólida damos clic en el icono de “OK” Seleccionamos nuevamente el Icono de “SKETCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

4A

Seleccionamos nuevamente el plano “XY” desde el árbol de construcción.

4B

3F

4C 4B

4A

4C

4C

Seleccionamos el icono de “ARCO DE 3 PUNTOS” y construimos los siguientes 4 arcos cuidando que se generen dentro del area del SHAFT antes hecho

8

4D

Vamos a adicionar RESTRICCIONES DE TANGENCIALIDAD entre los 4 arcos, para esto hacemos una multiselección de 2 de los arcos utilizando la tecla “CONTROL” .

4D

4E

Seleccionamos el icono de “RESTRICCIONES GEOMETRICAS” ubicado en la barra de herramientas en lateral derecho.

4E 4F

4G

Seleccionamos la casilla de “TANGENCY” y el icono de “OK”.

4F 4G

4F

Repetimos los pasos del 4D al 4F con los 3 arcos restantes de tal manera que quede restringido nuestro perfil

9

4H

Seleccionamos el Icono de las Dimensiones y adicionamos las dimensiones mostradas a continuación:

4I

Seleccionamos el icono de “EXIT WORKBENCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla para salir al espacio 3D

4H

4H

4I

10

5A

Seleccionamos el Sketch creado (Sketch.2) desde el árbol de construcción

5B

Seleccionamos el icono del “PAD” e ingresamos los parámetros mostrados a continuación: “LENGTH” = 16.75 in Y seleccionamos el icono de “OK”

5A

5B

5B 5C

Obtenemos la siguiente Figura.

5C

11

6A

Seleccionamos el “PAD.1” desde el árbol de construcción.

6B

Seleccionamos el icono del “PATRON CIRCULAR” desde la barra de herramientas de las TRANSFORMACIONES y dentro del icono del patrón rectangular.

6A 6A

6C

Adicionamos los parámetros mostrados a continuación en la ventana de la definición del Patrón Circular.

6D

Seleccionamos la casilla de “REFERENCE ELEMENT” y seleccionamos la superficie del SHAFT hecha anteriormente

6C

6D 6D

12

6E

Seleccionamos el icono de “OK” y como resultado obtenemos la siguiente figura

6E

Seleccionamos el Icono de “SKETCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

7A

7A

Seleccionamos el plano “ZX” desde el árbol de construcción.

7B

Seleccionamos el icono de “PROFILE” ubicado en la barra de herramientas del sketch ubicado sobre el lado derecho de la pantalla.

7C

7B 7C

13

7D

Generamos el siguiente Perfil

7E

Seleccionamos el Icono de las Dimensiones y adicionamos las dimensiones mostradas a continuación:

7D 7E

7F

Seleccionamos el icono de “EXIT WORKBENCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla para salir al espacio 3D

7F

14

8A

Seleccionamos el Sketch creado (Sketch.3) desde el árbol de construcción

8B

Seleccionamos el icono del “GROOVE”

8A 8C

8B 8C

En la ventana de la definición de GROOVE adicionamos los valores de los limites esto es para el primer Angulo = 360°

8D

8D

Seleccionamos la casilla para definir el eje de rotación

15

8E

Seleccionamos la superficie cilíndrica del “SHAFT”

8F

Quedando como resultado la siguiente figura.

8F

8E

16

9A

Seleccionamos la superficie posterior de la turbina, enseguida seleccionamos el icono de “HOLE” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

9A

9A

9B

9B

En la ventana desplegada adicionamos los parámetros mostrados. Seleccionamos el icono de “OK”.

9B

17

9C

Seleccionamos la superficie frontal de la turbina, enseguida seleccionamos el icono de “HOLE” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

9D

En la ventana desplegada adicionamos los parámetros mostrados.

9C

9C

9E

En la misma ventana seleccionamos la pestaña de “TYPE”, y adicionamos los parámetros mostrados. Seleccionamos el icono de “OK”

9E 9D

9E

18

10A Seleccionamos el borde del 1er “Hole”

creado el cual se muestra a continuación.

10B Seleccionamos el icono de “CHAMFER”

ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla

10C En la ventana desplegada adicionamos

los parámetros mostrados. Seleccionamos el icono de “OK”

10A 10B

10D Quedando como resultado la

siguiente figura.

10C 10D 10C

19

11A Seleccionamos el Icono de “SKETCH”

ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla.

11B Seleccionamos el plano “YZ” desde

11A

11B

11C

el árbol de construcción.

11D 11C Seleccionamos el icono de “NORMAL VIEW”

para cambiar la orientación del plano del SKETCH, este esta ubicado en la barra de herramientas de VIEW en la parte inferior de la pantalla

11D

11D Seleccionamos el icono de “RECTANGLE”

ubicado en la barra de herramientas del sketch ubicado sobre el lado derecho de la pantalla. Y Hacemos el perfil mostrado.

20

11E Seleccionamos el Icono de las DIMENSIONES

y adicionamos las dimensiones mostradas.

11E

11F

Seleccionamos el icono de “EXIT WORKBENCH” ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla para salir al espacio 3D

11F

11G Seleccionamos el

SKETCH hecho (SKETCH.8) desde el árbol de construcción.

11A

21

11H Seleccionamos el Icono “POCKET”

ubicado en la barra de herramientas en el lateral derecho de la pantalla.

11H

11I En la ventana desplegada adicionamos

los parámetros mostrados.

11I

11J En la misma ventana damos un clic en el

icono de “REVERSE DIRECTION” para cambiar la dirección de extraído, de tal manera que corte material. Seleccionamos el icono de “OK”.

11K Quedando como resultado la

11J

siguiente figura.

11K

11J

22

12A Hacemos una multiseleccion utilizando la

tecla “CONTROL” de los bordes mostrados

12B Seleccionamos el icono de “CHAMFER”

12A

ubicado en la barra de herramientas sobre el lado derecho de la pantalla

12C En la ventana desplegada adicionamos

12A

los parámetros mostrados. Seleccionamos el icono de “OK”

12D Quedando como resultado la

siguiente figura.

12B

12C

12D

12C

23

13A Seleccionamos el icono de “EDGE FILET” 13A

13B Seleccionamos las “5 superficies” medias

de los alabes de la Turbina mostradas a continuación.

13C En la ventana de la definición de filete

adicionamos los parámetros mostrados a continuación. Seleccionamos el icono de “OK”

13B 1

5

2

13D Quedando como resultado la

siguiente figura.

4 3

13D 13C

13C

24

14A Para guardar los cambios hechos en el

archivo seleccionamos el menú de “FILE” y “SAVE”

14B En la ventana de salvar buscamos el

directorio dado por el instructor y damos en el icono de guardar.

14A

14C Cerramos el documento desde

el menu de “FILE” y “CLOSE”

14C 14B

25

26

Hacemos un nuevo archivo en el modulo de Ensamble desde el Menú de START – MECHANICAL DESIGN – ASSEMBLY DESIGN

1A

Para adicionar el Primer Subensamble, damos “CLIC DERECHO” sobre el “PRODUCT1” que se encuentra en el árbol del nuevo archivo hecho.

1B

1A 1B

Despliega una ventana adicional, colocamos el mouse sobre la opción de “COMPONENTS”.

1C

Despliega una segunda ventana adicional, de esta seleccionamos la opción de “EXISTING COMPONENT”

1D

1C

1D

27

En la ventana de selección buscamos el Ensamble llamado “dau_impeller_asm_ssc” y damos clic en el icono de “ABRIR”

1E

1E

1E

1F

Adiciona el sub-ensamble mostrado.

1F

28

Fijamos el sub-ensamble que insertamos Adicionando la primer restricción desde el menú de “INSERT” y seleccionamos la opción de “FIX”

2A

2A

Seleccionamos cualquier cara de la geometría antes insertada.

2B

2B

En el árbol de construcción aparece un nuevo nodo de “CONSTRAINS” ahí se almacenaran las restricciones que generemos en el modulo de ensamble

2C

2A

2C 2E

También se adiciona la restricción de manera grafica son un símbolo de una ancla sobre la geometría

2E

29

Repetimos los pasos del “1B” al “2E” ahora insertando el subensamble llamado “IMPELER”

3A

Quedando en el árbol y gráficamente como se muestra a continuación.

3B

3A

3B

3B

30

Repetimos los pasos del “1B” al “1E” ahora insertando la parte que hicimos llamada “Turbina”

4A

4B

Quedando en el árbol y gráficamente como se muestra a continuación.

4A

4B

4B

31

Cambiamos la orientación del ensamble seleccionando el icono de “FRONT VIEW” ubicado en la barra de herramientas en la parte inferior de la pantalla. Quedando orientada como se muestra.

5A

5A

5A

Nos colocamos sobre el punto de color rojo del “COMPAS” de tal manera que aparezca el siguiente puntero

5B

Damos un clic y sin soltar arrastramos hasta el centro de la turbina, soltamos y podemos ver que el compás se torna en color verde y queda al centro del ensamble.

5C

5B

5C

32

Seleccionamos desde el árbol de construcción la parte llamada “TURBINA”

5D

Cambiamos la orientación del ensamble seleccionando el icono de “RIGHT VIEW” ubicado en la barra de herramientas en la parte inferior de la pantalla. Quedando orientada como se muestra.

5D

5E

Nos colocamos sobre la línea horizontal del compás cambiando este a un color naranja, damos un clic sobre la línea y sin soltarla arrastramos hacia el lado izquierdo, esta acción hará que movamos la turbina fuera del ensamble para poder restringirla.

5E

5F

5F

5F

33

Para regresar el “COMPAS” a su lugar nos colocamos sobre el punto de color rojo de este de tal manera que aparezca el siguiente puntero Damos un clic y sin soltar arrastramos hasta la esquina superior derecha, en donde aparecerá un punto el cual es la posición original del compás, soltamos el botón del mouse para soltar el compás.

5G

Seleccionamos el sub-ensamble llamado “dau_impeller_assm” desde el árbol de construcción, damos “clic derecho” sobre el mismo nombre y en la ventana desplegada seleccionamos la opción de “Hide/Show” esto esconderá el sub-ensamble de la carcaza quedando como se muestra.

5G

5H

5H

5H

34

Para alinear el eje y la turbina axialmente, seleccionamos desde el menú de “INSERT” la restricción de “COINCIDENCE”.

5I

5I 5J

Seleccionamos la superficie cilíndrica del eje de tal manera que aparezca una línea punteada

5J

Seleccionamos la superficie cilíndrica de la turbina de tal manera que aparezca una línea punteada

5K

Esto adiciona una nueva restricción de Coincidencia en el árbol de construcción y Gráficamente.

5L

5K

5L

35

Vamos a alinear la cara posterior de la TURBINA con la del EJE, seleccionamos desde el menú de “INSERT” la restricción de “COINCIDENCE”.

5M

5I 5I

Seleccionamos la cara plana del EJE mostrada

5N

Seleccionamos la cara plana posterior de la TURBINA mostrada

5O 5P

En la ventana de las propiedades de la restricción seleccionamos el icono de “OK” Quedando alineadas las caras seleccionadas anteriormente.

5I 5I 5I

5I

36

6A

Insertamos la ultima pieza de este ensamble un tornillo llamado “shcs_1x6” repitiendo los pasos “1B a 1D”. Quedando el tornillo entre el EJE.

6A 6A

6B

Vamos a alinear los ejes del TORNILLO y la TURBINA, seleccionamos desde el menú de “INSERT” la restricción de “COINCIDENCE”.

6C

Seleccionamos la superficie cilíndrica del “TORNILLO” de tal manera aparezca una línea punteada.

6C 6B

37

6D 6D

Hacemos un ZOOM sobre el área mostrada de tal manera que podamos seleccionar la superficie cilíndrica del agujero sobre la “TURBINA” de tal manera aparezca una línea punteada.

6D

6E

Vamos a alinear las superficies planas del TORNILLO y la TURBINA, para esto seleccionamos el sub-ensamble llamado “Impeler” desde el árbol de construcción, damos “clic derecho” sobre el mismo nombre y en la ventana desplegada seleccionamos la opción de “Hide/Show” esto esconderá el sub-ensamble del eje quedando como se muestra.

6E 6E

38

6F

Vamos a adicionar la restricción de coincidencia entre el TORNILLO y la TURBINA, seleccionamos desde el menú de “INSERT” la restricción de “COINCIDENCE”.

6F

6G

6G

Seleccionamos la superficie plana del “TORNILLO” mostrada.

6H

Seleccionamos la superficie plana del agujero de la “TURBINA” mostrada.

6H

6I

6I 6I

En la ventana de las propiedades de la restricción cambiamos la opción en la casilla de orientación de “SAME” a “OPPOSITE” y damos clic en el icono de “OK”

39

7A

Seleccionamos el sub-ensamble llamado “dau_impeller_assm” desde el árbol de construcción, damos “clic derecho” sobre el mismo nombre y en la ventana desplegada seleccionamos la opción de “Hide/Show” esto mostrará nuevamente el sub-ensamble de la carcaza que anteriormente escondimos.

7A

7B

7B

Repetimos el paso “7A” para el sub-ensamble “IMPELER”

7C

Quedando completado el ensamble como se muestra.

7C

40

8A

Por ultimo hacemos un ANALISIS de interferencias para revisar el ensamble. Nos vamos al menú de “ANALYZE” y “CLASH”

8B

8B

En la ventana que aparece damos un clic en el icono de “APPLY”

8A 8C

En la ventana adicional hacemos una navegación seleccionando desde la lista el producto que nos interese ver, este a su ves estará desplegado en una sub ventana. Damos “OK” para salvar el análisis y cerrar la ventana.

8C

8C

41

42

Sin cerrar el ensamble Hacemos un nuevo archivo en el modulo de DRAFTING desde el Menú de START – MECHANICAL DESIGN – DRAFTING.

1A

En La ventana que aparece seleccionamos en la opción de LAYOUT la hoja en blanco y el icono de “MODIFY”

1A

1B

1B 1A

1B 1C Aparece una segunda ventana, ahí seleccionamos el STANDARD “ISO” y el tamaño de hoja “A1 ISO”. Damos clic en el icono de “OK”

1C

1C

43

Insertamos el Formato, para esto nos cambiamos a trabajar con el BACKGROUND desde el menú de “EDIT” – “SHEET BACKGROUND”

1A

Insertamos el Formato, desde el menú de “INSERT” – “DRAWING”“FRAME AND TITLE BLOCK”

1B

1C

1B

1A 1C Seleccionamos el “EJEMPLO 2” , y damos clic en el icono de “OK”

1C

Regresamos para adicionar una vista en el menú de “EDIT” – “WORKING VIEWS”

1D

1D

44

Insertamos la vista frontal desde el menú de “INSERT” “VIEWS” – “PROJECTIONS” – “FRONT VIEW”

2A

2A

Nos pide un plano de referencia, así que nos cambiamos al ensamble desde el menú de “WINDOW” – “PRODUCT1”

2B

Una vez estando en la ventana del ensamble seleccionamos la superficie mostrada como referencia. Automáticamente nos regresa al Drawing.

2C

Despliega una herramienta llamada compás, ahí damos clic sobre la flecha del lado izquierdo que se encuentra en el centro del compás, de tal manera que quede la figura mostrada

2B

2C

2D

2D

2D

45

2E Para aceptar la orientación de la vista frontal damos un clic izquierdo en cualquier parte del plano. Quedando la vista Frontal como se muestra.

2E

2G 2F Cambiamos la escala global para todas las vistas dandole clic derecho desde el arbol de construccion a “SHEET1” y seleccionando la opcion de “PROPERTIES”

2F

En la ventana desplegada cambiamos la escala como se muestra “1:10 = 0.1”

2G

46

Adicionamos la vista lateral izquierda , para esto nos vamos al menú de “INSERT” – “VIEWS” – “PROJECTIONS” – “PROJECTION” y movemos el mouse hacia el lado derecho de la vista frontal antes hecha. Y damos un clic para dejar la vista.

3A

3A

Activamos la vista Lateral Izquierda dándole doble clic sobre el recuadro punteado que la rodea cambiándose esta a un color rojo.

3B

3A

3C

3B Adicionamos una vista auxiliar proyectada de la lateral izquierda , para esto nos vamos al menú de “INSERT” – “VIEWS” – “PROJECTIONS” – “PROJECTION” y movemos el mouse hacia abajo de la vista lateral izquierda antes hecha. Y damos un clic para dejar la vista. Quedando como se muesta.

3C

47

Activamos la vista Frontal dándole doble clic sobre el recuadro punteado que la rodea cambiándose esta a un color rojo.

4A

4A

1

4B

2

4B

Adicionamos la sección B-B , para esto nos vamos al menú de “INSERT” – “VIEWS” – “SECTIONS” – “OFFSET SECTION VIEWS” sobre la vista Frontal damos clic en el punto “1” y terminamos dándole doble clic sobre el punto “2”

4B

4C

4B

Movemos el mouse al lado izquierdo de la vista Frontal, para soltar la sección damos un clic, obteniendo la figura mostrada.

4C

48

Adicionamos una vista Isométrica, para eso nos vamos al menú de “INSERT” – “VIEWS” – “PROJECTIONS” – “ISOMETRIC”

5A

5A

Nos pide un plano de referencia, así que nos cambiamos al ensamble desde el menú de “WINDOW” – “PRODUCT1”

5B

Una vez estando en la ventana del ensamble seleccionamos la superficie mostrada como referencia. Automáticamente nos regresa al Drawing.

5C

5B 5C

5D Para aceptar la orientación de la vista frontal damos un clic izquierdo en cualquier parte del plano. Quedando la vista Isometrica como se muestra.

5D

49

Duplicamos la vista Isométrica, para esto damos “CLIC DERECHO” sobre la vista Isométrica desde el árbol, en la ventana adicional seleccionamos la opción de “COPY”

6A

Para pegar la vista damos “CLIC DERECHO” sobe la “SHEET 1” y seleccionamos la opción de “PASTE”

6B

6A

6B

6C

Las vistas Isométricas están duplicadas, una sobre otra, seleccionamos el recuadro punteado y lo arrastramos hacia abajo, separando las dos vistas.

6C

50

Activamos la vista Isométrica 2 dándole doble clic sobre el recuadro punteado que la rodea.

6D

6D

Damos clic derecho sobre el recuadro punteado y seleccionamos la opción de “ISOMETRIC VIEW 2” esta nos despliega una segunda ventana en la que escogemos la opción de “OVERLOAD PROPERTIES”

6E

Esta nos despliega una tercer ventana la cual se encuentra vacía, adicionamos la parte superior de la carcaza , esto lo hacemos seleccionándola directamente desde la vista Isométrica 2.

6F

6E

6F

Una vez adicionada al cuadro de propiedades seleccionamos el icono de “EDIT”

6G

6G

51

Se despliega una nueva ventana en la cual desactivamos la opción de “USE WHEN PROJECTING” Seleccionamos el icono de “OK” y en la ventana de las propiedades seleccionamos también el icono de “OK”

6H

6H

Quedando la vista Isométrica 2 como se muestra.

6I

6I

Adicionamos la Lista de Materiales, para esto nos cambiamos a trabajar con el BACKGROUND desde el menú de “EDIT” – “SHEET BACKGROUND”

7A

Posteriormente la adicionamos desde el menú de “INSERT” – “BILL OF MATERIAL”

7B

7B 7A 52

7D

Nos pide el ensamble de referencia del cual tomara la Lista de Materiales, así que nos cambiamos al ensamble desde el menú de “WINDOW” – “PRODUCT1”

7C

7C Seleccionamos desde el árbol el “PRODUCT1”, automáticamente nos regresa al Drawing.

7D

Damos un “CLIC” para definir el área en donde quedara la Lista de Materiales, quedando de la manera mostrada.

7E

7E

53

Regresamos para adicionar las dimensiones en el menú de “EDIT” – “WORKING VIEWS”

8A

8B Con ayuda de las opciones para dimensionar aplicamos la siguientes dimensiones.

8B

8B 8B

8A

54

Por ultimo para limpiar el Plano, seleccionamos todas las vistas desde el Árbol de Construcción utilizando la tecla “CONTROL”, damos “CLIC DERECHO” y adicionamos la opción de “PROPPERTIES”

8C

8B

8D

8C En la ventana desplegada Seleccionamos la Pestaña de “VIEW” y Deseleccionamos la casilla de “DISPLAY VIEW FRAME” y seleccionamos el icono de “OK”

8D

8D

55

8E

Quedando el Drawing de la forma mostrada.

8E

56