UNIDAD 01: INTRODUCCIÓN AL DIBUJO 2D

CONTENIDOS

- Creación de un Croquis

- Comandos Básicos

- Comandos avanzados

- Edición de Croquis

- Acotación de Croquis

- Relaciones de Posición

Introducción

Una pieza desarrollada en Solidworks se construye a partir de cróquises, es por ello

que es de suma importancia manejar adecuadamente su creación, edición y acotación. Un

croquis es un dibujo hecho sobre un plano, el cual una vez completado puede ser utilizado

para una extrusión. Inclusive una vez realizada una operación con dicho croquis, este

puede ser editado y con ello modificar la operación si es que los resultados obtenidos no

eran los deseados. Una norma general que hay que tener en cuenta a la hora de realizar

un croquis es que acotarlo correctamente simplificara en gran medida su edición más

adelante.

Al dibujar dentro de un croquis, se pueden y deberían añadir relaciones de

posición entre las líneas que lo componen. Haciendo esto, podemos indicar por ejemplo

que un conjunto de líneas se mantengan paralelas entre sí sin importar las modificaciones

que se hagan en el dibujo. Este tema se desarrollara al final de la unidad indicando

también los cuidados que hay que tener para evitar errores de reconstrucción.

Creación de un Croquis

Para crear un nuevo croquis se debe proceder a la pestaña croquis del Solidworks

como se ve en la figura.

En ella seleccionaremos la opción Croquis que se encuentra en la parte superior

izquierda de la ventana. Como se puede apreciar, hay una flecha debajo del ícono de

croquis indicando que existen varias posibilidades (en éste caso 2) de croquizado. En el

presente capitulo nos limitaremos a la opción por defecto de croquizado que es sobre

un plano, pero abarcaremos la opción de croquizado 3D en la unidad 4.

Cuando hacemos click en Croquis, se activan sobre la ventana de trabajo los tres

planos ortogonales por defecto. Deberemos elegir uno sobre el cual dibujar, pero cabe

acotar que si ya tuviésemos un modelo en 3D, podríamos elegir cualquiera de sus

caras planas como plano de dibujo sin ninguna clase de problemas. En ese caso, el

centro del croquis se ubicaría en el centro geométrico de la cara donde vamos a

dibujar.

Una vez seleccionado un plano sobre el cual dibujar, la vista se acomoda

automáticamente para trabajar sobre él de forma más cómoda.

Comandos Básicos

Éstos son los comandos de Línea, Círculo, Rectángulo y Arco. Son las herramientas

básicas de dibujo y con ellas se puede hacer casi cualquier forma imaginable. Más

adelante se verán otros comandos que simplifican la tarea de dibujo.

Línea

Por definición, una línea es una sucesión infinita de puntos acomodados uno al

lado del otro, pero para Solidworks, el comando línea permite graficar un segmento

recto cuya longitud es la que nosotros digamos. Como se puede apreciar existen dos

opciones de líneas a elegir:

La opción Línea abre un cuadro de

configuración donde se puede decidir si se desea dibujar una línea libre, horizontal,

vertical o con ángulo. También se puede configurar para que sea una línea constructiva

(ésta casilla se activa automáticamente al seleccionar la opción Línea

Constructiva) o también puede ser una línea de longitud infinita. Para

dibujar una línea, bastara con marcar un punto inicial y uno final.

Si hacemos click sobre una línea ya dibujada, accederemos a un

cuadro de propiedades de línea, en el cual se pueden modificar sus

relaciones con otros elementos del dibujo o con el

dibujo mismo, modificar las características de línea

para construcción o de longitud infinita, y lo más

importante, desde éste cuadro se puede reasignar una

longitud y un ángulo para la línea, el cual se mide desde la línea horizontal

en el sentido antihorario.

Fijar una línea impide completamente su modificación, ya sea la

modificación de sus parámetros o de su posición en el plano. Es por ello

que se desaconseja su uso, salvo en ocasiones muy especiales donde no

hay otra forma de modificar elementos del croquis sin que se modifique

uno en especial.

Círculo

Un círculo es una sucesión de puntos que equidistan de un punto llamado centro.

En Solidworks disponemos de dos maneras de dibujar circunferencias, que son Círculo,

donde se debe especificar primeramente el centro y luego el radio, y Círculo

Perimetral, en el cual se deben marcar tres puntos de paso de la circunferencia.

Al seleccionar cualquiera de las opciones, en la parte izquierda de la pantalla

aparecerá un cuadro de configuración del comando, donde

podremos elegir alguna de las dos opciones para dibujar el

círculo.

En una primera instancia se deberán utilizar las

relaciones de posición existentes para ubicar el centro o los

puntos de paso del círculo, pudiendo

luego modificarse la posición del centro

a voluntad con las coordenadas en el

cuadro de propiedades.

Los parámetros de posición y radio

se podrán modificar una vez realizado el circulo sobre el plano de

dibujo, haciendo click en el, lo que provocará la aparición

nuevamente en la parte izquierda de la pantalla del cuadro de

propiedades del círculo.

Rectángulo

Un rectángulo es un polígono de Cuatro lados, formado por dos pares de

segmentos de igual longitud y paralelos entre sí. Solidworks brinda 5 posibilidades

para dibujar rectángulos.

Al seleccionar cualquiera de ellas, se

abrirá un cuadro de configuración donde podremos modificar la forma de dibujar el

rectángulo. Con Rectángulo se deben marcar dos aristas opuestas del rectángulo para

darle forma. Rectángulo de Centro, define la forma dando un

centro y luego una de las aristas (las otras tres se ubicaran

simétricamente respecto del centro). Con Rectángulo 3

puntos esquina se deberá indicar la posición de 3 de las

aristas del rectángulo para que la figura quede definida. En

Rectángulo 3 puntos centro una vez marcado el centro, dos

puntos más definen la mitad del ancho y

la mitad del alto del rectángulo.

Finalmente en el Paralelogramo, los dos

primeros puntos definen la base del

polígono y el tercer punto indica una de

las aristas faltantes.

Una vez completado el rectángulo,

automáticamente se abre el cuadro de

edición de la figura donde podremos ponerle restricciones y

modificar la posición de sus puntos en la sección de parámetros.

Se permite también indicar las coordenadas particulares de

cada uno de las aristas del rectángulo y del centro siempre y

cuando no se haya salido de la operación luego de realizarla. De

otra forma habrá que marcar arista por arista para modificar sus

coordenadas.

Arco

Un arco es un segmento de círculo incompleto. Con Solidworks tendremos 3

métodos distintos para definirlo.

El método por defecto es Arco centro Extremos, en el cual se da primeramente el

centro de la circunferencia para luego marcar los dos puntos extremos del segmento.

La siguiente opción es Arco Tangente, para el cual es

necesario tener un segmento previamente dibujado, ya

que el primer punto que se marca debe pasar por una

línea a la cual el arco será tangente, el segundo punto

indica el final del arco. La última opción es Arco 3 Puntos,

donde los dos primeros puntos indican el principio y el fin

del arco, mientras que el tercer punto permite la

obtención del centro de la circunferencia.

Cuando seleccionamos alguna de las opciones se abre,

como antes, un cuadro de configuración del comando.

Como antes, una vez completado el dibujo, el cuadro

cambia por uno de configuración donde se pueden

cambiar los datos del arco realizado.

En el cuadro de propiedades de los arcos se podrán

modificar las coordenadas de los puntos inicial, final y del

centro de la circunferencia. También se dará la posibilidad de modificar el ángulo de

abertura del arco

Comandos Avanzados

En ésta sección veremos el uso de los comandos Spline, Elipse, Ranura Recta y

Polígono, que ayudan a facilitad la tarea de dibujar.

Spline

Un spline es una curva definida en porciones mediante polinomios, la cual se utiliza

para ajuste de curvas pues aproximan formas complicadas. Aquí, como antes,

tendremos diferentes posibilidades a elegir, en éste caso 3.

La primera llamada simplemente Spline consiste en marcar puntos de paso por los

que debe pasar la curva, con los cuales una vez finalizado el trazado se puede

modificar la forma final estirando las flechas que en estos aparecen. La segunda

opción, Curva conducida por Ecuación, permite insertar una ecuación conocida en x e

y con la cual automáticamente se grafica la curva dentro de un intervalo. La tercer

opción, Ajustar a Spline, permite cerrar líneas ya dibujadas mediante splines, dando

un valor de tolerancia. Ésta última opción permite a su vez, si no se selecciona curva

cerrada, genera una spline en los puntos extremos de las líneas, lo que permite

cerramientos de puntos complicados.

Elipse

La elipse cuenta con un punto central y dos radios que la definen. Si los radios

fuesen iguales, nos encontraríamos en un caso especial de elipse que es el círculo. El

comando elipse de Solidworks, consta de 3 opciones.

Elipse, que se grafica primeramente marcando un centro para luego definir los dos

radios, Elipse parcial, donde el proceso de definición de la forma es similar al primero

con la diferencia que pasando el mouse por encima de la curva se indica lo que debe

quedar dibujado, y finalmente Parábola, donde el primer

click determina el centro, el segundo el vértice y pasando el

mouse por encima de la curva se indica lo que la curva

debe abarcar. La configuración luego del dibujo es similar a

lo anteriormente visto.

Ranura

Éste comando sirve para graficar dos líneas rectas paralelas, de una longitud

determinada, que se cierran en sus extremos mediante medias circunferencias.

Solidworks facilita 4 métodos de dibujo para hacer esto.

En el primero llamado Ranura Recta, se deben indica primeramente los centros de

la semicircunferencia, para luego definir el radio de éstas, con lo

que queda formada la figura. El segundo método, llamado Ranura

recta centro Extremo, consiste en marcar el centro de la figura,

luego el centro de una de las semicircunferencias y finalmente su

radio. La tercera opción llamada Ranura de arco 3 Puntos, sirve

para generar una ranura sobre una circunferencia, para ello se

marcan los dos centros de las semicircunferencias, luego con un

tercer punto se determina el radio de curvatura de la ranura y

finalmente se india el radio de las semicircunferencias. La última

opción, llamada Ranura de arco centro Extremos, sirve también

para ranuras en arco, con la diferencia que el primer punto indica

el centro del radio de curvatura y haciendo click en dos puntos

del arco se definen los centros de la semicircunferencia, con lo

que solo resta indicar su radio.

Una vez realizado el dibujo, en el cuadro de propiedades del mismo se podrán

agregar o quitar relaciones de posición, se podrá definir el tipo de ranura, y se podrán

modificar los parámetros de la figura, modificándola según nuestras necesidades.

Polígono

Un polígono es una figura muy útil en la mayoría de los casos, pero que se llega a

complicar bastante a la hora de dibujarla cuando el número de lados supera las 6

unidades. Es por ello que Solidworks implementa ésta herramienta por separado,

capaz de dibujar polígonos de hasta 40 lados en tres

simples pasos. El primero es indicar el centro del mismo, el

segundo es indicar la posición de una de sus aristas, y

finalmente indicando el radio de la circunferencia donde se

encuentra circunscripto, el polígono queda totalmente

definido.

Entre las configuraciones que se le pueden hacer a la

figura se encuentran la transformación del tipo de línea a

líneas de construcción, el número de lados, definición del

polígono mediante círculo inscripto o circunscripto,

posición del centro, radio del circulo guía y ángulo de la

primer arista (usada para dibujar la figura).

Edición del Croquis

Hasta ahora hemos visto las funciones utilizadas para dibujar en un croquis. Ésta

sección en cambio, tratará sobre la edición del dibujo. Los comando a analizar, son los

que se encuentran en la sección media de la ventana croquis.

Nos referimos primeramente a la función Recortar Entidades, con la cual podemos

cortar partes de líneas siempre y cuando éstas se encuentren interceptadas por otras.

La opción recorte inteligente permite trazar una línea de corte

mientras se mantiene pulsado el botón izquierdo del mouse.

Toda línea intersectada con otra que toque ésta línea de corte, se

verá recortada hasta el punto de intersección. La opción esquina

busca la intersección de dos líneas seleccionadas y las recorta en

el punto de intersección. Recortar dentro del límite permite

seleccionar dos curvas guía dentro de las cuales toda línea que

las atraviese se verá recortada. La opción Recortar fuera de

Límite es similar a la anterior con la diferencia que las líneas se

verán recortadas por la parte exterior a las curvas guía.

Finalmente, Recortar hasta más cercano busca el punto de

intersección más cercano y es desde allí de donde recorta.

En segundo lugar se ve la variante de recortar entidades, que es Extender

Entidades, función que al seleccionar una curva, la extiende siguiendo la trayectoria

que ésta tiene en su punto final hasta una línea que la atraviese.

La operación Convertir Entidades permite seleccionar líneas ya existentes tanto de

un modelo extruido como de un croquis distinto al que se está modificando y

proyectarlas al croquis de trabajo, con lo cual se evita tener que repetir el proceso de

dibujo de líneas que ya existen.

La operación Simetría permite utilizar una línea eje para copiar de forma invertida un

dibujo ya hecho. Basta con seleccionar las líneas a copiar y elegir un eje de referencia.

La operación Equidistanciar Entidades, permite

seleccionar una curva y crear una nueva que se encuentre

a una determinada distancia de ésta en todos los puntos

de su longitud. Hay que tener cuidado al utilizar ésta

operación con líneas Spline puesto que ciertas geometrías

producen que la nueva se cruce sobre sí misma siendo esto

imposible de generar para el programa.

La operación Matriz Lineal crea copias de curvas

seleccionadas a una determinada distancia en x e y. El

número de copias se puede variar a antojo, creando tantas

filas y columnas de curvas como sea necesario.

La operación Matriz Circular utiliza un punto guía sobre el cual crea una

circunferencia con tantas copias de las curvas seleccionadas como se

especifique.

En cuanto a la operación Mover

Entidades, dentro de ella hay 5 operaciones

diferentes. Mover Entidades Permite

seleccionar un conjunto de curvas y

moverlas con referencia a un punto

determinado, o moverla mediante la

indicación de la variación en x e y.

Copiar Entidades Permite crear una réplica de las curvas seleccionadas a una

determinada distancia de las originales.

El comando Girar entidades permite rotar curvas con respecto a un punto.

Escala permite multiplicar el tamaño de las curvas en un rango de 0 hasta infinito.

Es decir, que permite que la escala amplíe o reduzca las medidas.

Estirar permite modificar ciertas medidas de un dibujo sin cambiar la geometría

general.

Acotación de croquis

En cuanto a la acotación de los croquis, podemos decir que existen métodos para

todas las posibles necesidades. Es de fundamental importancia el conocimiento sobre

el uso de la herramienta Cota Inteligente, la cual obtiene automáticamente medidas

de longitudes y ángulos. Pero también se pueden usar las Cotas Horizontales o

Verticales, cuyo nombre da a entender

sus propiedades, como así las cotas de

coordenadas, que permiten acotar

varios puntos con respecto a un origen a

elección de manera continua.

Relaciones de Posición

Las relaciones de posición son propiedades que se les asignan a los componentes

de un dibujo que lo restringen respecto de otros componentes y del plano. Resultan

de gran utilidad puesto que a medida que un dibujo se vuelve más y más complejo, si

se requiere modificar la medida de un elemento, la modificación se puede arrastrar a

componentes unidos a éste. Esto es tanto bueno como malo, pues si solamente se

quiere modificar ese elemento, se producirán modificaciones no deseadas en otros

elementos. Pero si lo que se necesita es poder modificar un dibujo manteniendo

ciertas relaciones constantes, utilizar relaciones de posición simplifica increíblemente

la tarea. Para asignar relaciones de posición a un dibujo, basta con seleccionar el

componente deseado, con lo cual aparecerá en la parte izquierda de la ventana una

gama de opciones de relación que dependerá de la forma del componente. Esto es

aplicable también a un conjunto de varios elementos, con los cuales automáticamente

se mostraran las opciones de relación disponibles.

Sabiendo esto, podemos in un poco más allá y hablar sobre la definición del dibujo,

la cual se puede ver en la parte inferior de la ventana de Solidworks. La definición del

dibujo indica que tan bien están puestas las relaciones de posición de un dibujo, y

tiene tres estados, que son Insuficientemente Definido, Completamente definido o

Definido en Exceso.

Cuando un dibujo se encuentra Insuficientemente Definido, quiere decir que por

lo menos un componente del mismo no tiene suficientes relaciones de posición para

que la figura se mantenga constante en caso de alguna modificación.

Si un dibujo se encuentra Completamente Definido, cualquier modificación que se

haga se verá reflejada en todo el dibujo ya que las relaciones han de ser respetadas en

su totalidad.

Finalmente, que un dibujo se encuentre Definido en Exceso quiere decir que uno o

varios componentes del dibujo poseen relaciones de posición que producen el mismo

efecto por lo que se encuentran de sobra, o que las relaciones se contraponen, como

ser decir que una línea debe ser Horizontal y Vertical al mismo tiempo. Es un absurdo.

Cuando las curvas se encuentren insuficientemente definidas se verán de color

azul. Una curva completamente definida se muestra en negro, mientras que las

relaciones de posición que se encuentran en exceso se mostrarán de color rojo. Si por

comodidad o gusto a la hora de utilizar el programa se han modificado los estilos

visuales de las líneas, los colores antes mencionados se modifican por los del nuevo

estilo de visualización.

Ejemplo de Aplicación

A modo de práctica se realizara un simple ejercicio donde se mostrara el desarrollo

de un croquis de una pieza de máquina.

Comenzaremos creando un croquis nuevo en el plano frontal, donde dibujaremos

un rectángulo.

Acotaremos este rectángulo con el fin de definir sus medidas deseadas. Se utilizara

simplemente la herramienta Cota Inteligente.

Acotaremos ambos lados con 100mm para el lado vertical y 200 para el horizontal.

Nos aseguraremos que estas cotas modifiquen adecuadamente el dibujo.

Mediante la función Arco, realizaremos una media circunferencia n uno de los

lados de 100mm.

Crearemos una línea auxiliar vertical que corte por la mitad al rectángulo. Es

importante que para su realización se tengan en cuenta las dos formas de acceder a

esta función.

Utilizaremos la función Simetria, donde marcaremos el medio círculo como entidad

para la simetría y marcaremos la línea auxiliar recientemente echa como eje para la

operación.

Utilizando la función recorte inteligente, cortaremos las dos líneas de 100mm del

rectángulo dejando un solo cuerpo.

Con la función Equidistanciar entidades, seleccionaremos uno de los lados de la

figura asegurándonos que la casilla “seleccionar cadena” y marcaremos la casilla

invertir dirección. Marcaremos la distancia en 10mm.

Crearemos una línea auxiliar vertical en el extremo de la circunferencia y en el

centro de ella crearemos un polígono de 8 lados.

Utilizando la cota inteligente acotaremos este polígono para que tenga un

diámetro de 4mm.

Usando la matriz circular marcaremos como eje el centro de la circunferencia y los

elementos serán las ocho líneas del polígono. Indicaremos la cobertura de la matriz en

180° y que el número de instancias sean 5.

Realizando otra operación de simetría con la línea auxiliar que corta la figura en

dos, duplicaremos los cinco polígonos en el otro lado de la pieza y nuestro croquis

quedara finalizado.