ASSEMBLY DESIGN (DISEÑO DE MONTAJES)

Transcripción

1 8.1 Objetivos En este Capítulo se comenzará, dentro del diseño mecánico, con el módulo Assembly Design. Este módulo permitirá montar conjuntos, de forma intuitiva a partir de las piezas ya diseñadas con Part Design. 8.2 Fundamentos Teóricos El proceso para elaborar ensamblajes se basa en incluir los componentes del ensamblaje en el fichero de conjunto. Sobre los componentes se establecen 313

2 restricciones, de manera que el movimiento de estos componentes y del ensamblaje en sí, siga unas reglas determinadas según el mecanismo. El módulo Assembly Design ofrece dentro de su Workbench diferentes paletas de herramientas, que se explicarán a lo largo de este Capítulo. A continuación se enumerarán para familiarizarse con ellas: PALETA DE HERRAMIENTAS UTILIDAD Product Structure Tools Constraints Move Update Toolbar Assembly Features Assembly Geometry Space Analysis Toolbar Insertar componentes Restringir el ensamblaje Mover el ensamblaje Actualiza el ensamblaje Realizar operaciones sobre el ensamblaje Crear elementos auxiliares Análisis del ensamblaje Nota: La paleta Assembly Geometry que se utiliza para generar elementos auxiliares, es exactamente igual que las vistas en Capítulos anteriores de creación de puntos, líneas y planos, por lo tanto se obviará su explicación. El primer paso para comenzar este Capítulo es abrir una sesión de generación de ensamblajes en el módulo Assembly Design, para ello se tienen dos opciones: A partir del menú principal seleccionando el módulo Assembly Design (Ilustración 517). Botón Start -> Mechanical Design -> Assembly Design 314

3 Ilustración 517: Abrir módulo Assembly Desing. Iniciando un nuevo documento ( ) y eligiendo el tipo Product en el cuadro de diálogo que aparece (Ilustración 518): Insertar los elementos de un ensamblaje Ilustración 518: Nuevo documento. En esta sección se va a explicar cómo introducir los componentes que formarán parte del ensamblaje. Para ello, en CATIA v5, se utiliza la paleta de herramientas Product Structure Tools. En CATIA v6 esa paleta sólo incluye el submenú Multi Instantiation que es la última opción de la paleta de la versión 5. El resto de opciones que se encontraban en la paleta Product Structure Tools en CATIA v5, en la versión 6 se encuentran en el menú principal (Edit & Insert) y/o en el menú contextual de los productos. En la Ilustración 519 se muestra la comparación de ambas versiones de la paleta Product Structure Tools. 315

4 CATIA v6 CATIA v5 Ilustración 519: Comparativa de paleta Product Structure Tools entre v5 y v6. Usando diferentes comandos se pueden incluir componentes ya diseñados en el módulo Part Design o que se pueden diseñar en el mismo dibujo. Una herramienta que se ha perdido en CATIA v6 para este módulo es la de New component New product El comando New product introduce un nuevo Product dentro del ensamblaje. Para introducirlo hay dos maneras de actuar: Teniendo seleccionado el Product en el que se quiere insertar el componente, se elige, en el menú principal, Insert, luego la opción New y se escoge la opción Product (ver Ilustración 520). Ilustración 520: Insert New Product. Picando con el botón derecho sobre el Product en el que se quiere añadir el componente, en el menú contextual que aparece (ver Ilustración 521), el elige la opción Insert, y dentro de ella, Product. 316

5 Ilustración 521: Insertar Product por menú contextual. Una vez se realiza cualquiera de las dos acciones anteriores, aparecerá una ventana que indica todos lo tipos de productos que se pueden añadir, como se puede comprobar en la ventana que se ve en la Ilustración 522. Cuando se opta por uno de los tipos de productos, aparecerá una ventana para definirlo (ver Ilustración 523). Ilustración 522: Tipos de productos. Ilustración 523: Definición del producto. En el caso de la ilustración anterior se ha escogido un Mechanical product, por lo que se ofrece, en las distintas pestañas, la opción de definir el producto y se 3D Shape asociado, así como sus características. 317

6 Si se elige Mechanical product (que añade producto y representación), en el árbol de especificaciones que se muestra en la Ilustración 524, se puede observar el nuevo Product y su Representation, y se podrá acceder a sus propiedades y modificaras. Ilustración 524: Árbol con nuevo producto. Nota: en ambas maneras de añadir el nuevo producto, se puede encontrar la opción de introducir directamente un Mechanical product, como se puede observar en las Ilustraciones 520 y New Representation El comando New Representation permite insertar un nuevo componente en un ensamblaje existente. Se puede modificar este componente picando dos veces sobre su definición. La manera de proceder para insertar este componente análoga a la anterior. En la Ilustración 525 se muestran los dos caminos a seguir (por menú principal a la izquierda, o por menú contextual a la derecha). Ilustración 525: Formas de introducir un Representation. 318

7 Si se escoge Representation aparecerá una ventana con los diferentes tipos de este componente (ver Ilustración 526), como ocurría anteriormente. En esta ilustración se puede comprobar que aparecen más tipos de Representations que si se quiere crear un nuevo documento ( ), que son los dos primeros, y los que se explicaron en el Capítulo 3. El resto de Representation se corresponden con módulos que no son estudio de este manual. Ilustración 526: Tipos de Representation. Cuando se selecciona la representación, aparece una ventana del estilo de la que se muestra en la Ilustración 523, para definir el nuevo componente (ver Ilustración 527). Ilustración 527: Definición de nuevo 3D Shape. Si en el caso de la Ilustración 524, se le añade al Product2 un 3D Shape, el árbol de especificaciones quedaría como el de la Ilustración 528. Ilustración 528: Nuevo 3D Shape. Nota: en la Ilustración 525 se comprueba que se puede elegir directamente 3D Shape o Drawing como nuevo tipo de Representation a introducir. 319

8 Existing component Introduce componentes ya existentes, es decir diseñados con anterioridad. Estos componentes pueden ser Representations o Products. El proceso de actuación es igual que en el de los dos casos anteriores, es decir, teniendo seleccionado el Product en el que se quiere insertar el elemento existente, se utiliza el menú principal (Insert) o el contextual. Esto se muestra en la Ilustración 529. Ilustración 529: Maneras de añadir un elemento existente. Una vez seleccionado el tipo de componente a añadir, se abrirá una ventana para escoger el que se quiera (ver Ilustración 530). Los que se podrán introducir será los que se encuentren guardados dentro del archivo 3D XML con el que se haya abierto la sesión (pestaña From Search), o un elemento que esté abierto en ese momento (pestaña From Session). Ilustración 530: Elección de elemento existente. 320

9 Para cargar un componente existente en el archivo 3D XML, se escribe en el campo de búsqueda el nombre de dicho componente y se pulsa el botón Search y aparecerán todos los archivos que contengan parte de lo que se ha escrito. Si por el contrario se quiere introducir un elemento que ya esté abierto, en la pestaña From Session, se pulsa el botón Retrieve Loaded Data para que muestre todos los componentes que están abiertos (ver Ilustración 531). Se selecciona el deseado, y se pulsa Select. Ilustración 531: Pestaña From Session. En el árbol de especificaciones aparece un nuevo componente que se corresponde con el elemento existente escogido Sustitución de un componente El comando Replace Component permite reemplazar un componente de nuestro ensamblaje por otro existente, diseñado anteriormente. En este caso se selecciona el componente que se quiere reemplazar y la operación se puede seleccionar o en el menú principal (Edit) o en el menú contextual. En la Ilustración 532 se puede comprobar dónde encontrar el comando de las dos formas explicadas. Como es lógico elemento seleccionado sólo se podrá reemplazar por uno de su mismo tipo. 321

10 Ilustración 532: Distintas maneras de reemplazar. Cuando se llega a aquí, aparece una ventana igual que la que se observa en la Ilustración 530, para el caso de elemento existente, para buscar el componente por el que se quiere reemplazar. El modo de búsqueda sería análogo. Y una vez escogido, el elemento a reemplazar será modificado del árbol de especificaciones Reordenar el árbol de especificaciones El comando Graph Tree Reordening sirve para modificar el orden de los componentes dentro del árbol de especificaciones. El proceso se puede realizar de dos maneras: Activar el comando en Edit del menú principal y se selecciona un Product que tenga hijos, que se quiera reorganizar. 322

11 La otra forma es seleccionando primero el Product (picando dos veces sobre él) y luego el comando. Aparecerá un cuadro de diálogo donde se podrá elegir uno de los componentes del ensamblaje activo que se desee reubicar (ver Ilustración 533). Ilustración 533: Ventana de reordenar. Se puede ver que hay tres botones a la derecha de la ventana, que sirven para desplazar el elemento hacia arribe en el árbol ( ), hacia abajo ( ) y para interacmbiar la ubicación con otro elemento que se seleccione ( ). Si se activa el campo Automatic reordering by criterion, aparecerán unas ciertas opciones para ordenar el árbol, que se muestran en la Ilustración 534. Ilustración 534: Reordenación automática. Una vez se ha obtenido el orden deseado, se pulsa el botón OK y se mostrará en pantalla la nueva configuración del árbol de especificaciones del ensamblaje. Nota: En CATIA v6 se han perdido los comandos de numeración de componentes (Generate Numbering) y de carga selectiva (Load). 323

12 Nota: Todas estas herramientas se tienen en una barra de herramientas que se encuentra en el módulo VPM Physical Editor, en el taller Infrastructure. La barra de herramientas es la que se muestra en la Ilustración 535. En orden de izquierda a derecha: New Product. New Mechanical Product. New Representation (menú desplegable primero de abajo). Existing Product (menú desplegables segundo de abajo). Existing Representation (menú desplegable tercero de abajo). Replace (menú desplegable cuarto de abajo) Graph Tree Reordening (última opción de la barra de herramientas). Ilustración 535: Barra de herramientas Product Editor (módulo VPM Physical Editor). Si se prefiere y resulta más cómodo, se puede cambiar a este módulo para realizar estas operaciones, y luego volver al módulo de ensamblaje Paleta Product Structure Tools. Sub-paleta Multi Instantiation Fast Multi Instantiation Este comando repite componentes usando los parámetros definidos en Define Multi Instantiation, que se explicará. Estos parámetros se mantendrán para las próximas copias hasta que se modifiquen. El proceso para realizar una copia de un componente es la siguiente: Seleccionar el componente a copiar en el árbol de especificaciones (ver Ilustración 536). Ilustración 536: Elemento a copiar. 324

13 En este caso tan simple se podría elegir tanto el Product como el Representtation, ya que ambos coinciden. Pulsar el icono Fast Multi Instantiation ( ) en la paleta de herramientas Product Structure Tools, sub-paleta Multi Instantiation. Aparecen las copias en la pantalla; tantas como estuvieran definidas en el comando Define Multi Instantiation. También se modificará el árbol de especificaciones añadiendo nuevos productos correspondientes a dichas copias, como se observa en la Ilustración 537. Ilustración 537: Copias y nuevo árbol. Define Multi Instantiation Este comando determina los parámetros para realizar las copias en el comando Fast Multi Instantiation. El proceso para activar esta función es el siguiente: Pulsar sobre el icono Define Multi Instantiation ( ) que se ubica en la paleta de herramientas Product Structure Tools, sub-paleta Multi Instantiation. Aparece el cuadro de diálogo Multi Instantiation se muestra a continuación en la Ilustración

14 Parámetros que definen la(s) copia(s): Instance(s) & Spacing: nº de copias y espacio entre ellas. Instance(s) & Length: nº de copias y longitud total. Spacing & Length: espacio entre copias y longitud total. Dependiendo de la selección anterior se activará las casillas: New Instance(s), Spacing o Length. En Reference Direction se define la dirección en la que se realizarán las copias mediante la determinación de un eje (X, Y, Z) o tomando un elemento de referencia (OR). Ilustración 538: Ventana de definición de copias. Una vez se acepte se realizarán las copias, que si se quieren repetir con los mismos parámetro, sólo hay que usar el comando anterior (Fast Multi Instantiation) Restringir un ensamblaje De la misma forma que en modelado de sólidos se restringe la geometría, los ensamblajes precisan de restricciones para posicionar los componentes correctamente en relación con los demás componentes del conjunto. Para establecer estas restricciones se utiliza la paleta de herramientas Engineering Connections. Estas conexiones vienen definidas por restricciones geométricas, como se verá más adelante. En CATIA v5 se tenían directamente las herramientas de restricciones geométricas, que se encontraban en la paleta Constraint (ver Ilustración 539). Ilustración 539: Paleta Constraints CATIA v5. 326

15 Las conexiones pueden implicar varias restricciones geométricas, por lo que, en CTAIA v6, se gana en definición de la restricción final. La ventana de definición de las conexiones, que aparece en la Ilustración 540. En ella se puede observar el menú desplegable que muestra todos los tipo de conexiones ingenieriles. Ilustración 540: Ventana de restricciones. Luego de aplicar cualquier conexión habrá que actualizarlas con el comando Update. A continuación se explicarán brevemente las principales conexiones con las cuales se posicionaran los componentes: User defined: Restricción definida por el usuario, es la que aparece por defecto. Rigid: Restricción de fijación de un elemento. Spherical: Coincidencia de punto con punto. Cylindrical: Coincidencia de línea con línea. Planar: Distancia de plano con plano o contacto entre planos. Prismatic: Coincidencia de línea con línea y de plano con plano, o doble coincidencia de línea con línea. Revolute: Coincidencia de línea con línea y distancia entre planos, o coincidencia de línea con línea y contacto entre planos, o coincidencia de línea con línea y de punto con punto. 327

16 Point Curve: Coincidencia de punto con curva. Point Surface: Coincidencia de punto con superficie. Una vez se seleccione el tipo de conexión, aparecerá en la ventana de definición un botón nuevo (Engineering Connection Templates), que muestra una serie de plantillas que facilitan la definición de dicha conexión. Cada vez que se pulse ofrecerá una plantilla diferente. En la Ilustración 541 se muestran dos plantilla para la conexión prismática. Las conexiones ingenieriles se definirán con una serie de restricciones geométricas, como se puede ver en la plantilla de la ilustración nombrada anteriormente. Ilustración 541: Plantillas de restricciones de la conexión prismática. A continuación se explicarán las distintas columnas que aparecen en la ventana de la Ilustración 541. Constraint Type: marca el tipo de restricción geométrica entre los elementos de referencia de los distintos componentes a los que se les va a aplicar la conexión ingenieril. En la Ilustración 542 se muestra el significado de cada icono. A parte, existe un menú contextual para eliminar, reemplazar o desactivar una de estas restricciones geométricas. Si se desactiva una restricción, ésta no se tendrá en cuenta a la hora de actualizar el modelo. 328

17 Fix: restricción de fijación de un elemento de referencia. Fix Together: fijación de dos elementos de referencia entre sí. Coincidence: coincidencia entre elementos de referencia. Contact: contacto entre elementos de referencia. Distance: distancia entre elementos de referencia. Angle: ángulo entre distancias de referencia. Symmetry: simetría de un elemento de referencia. Ilustración 542: Tipos de restricciones geométricas entre elementos de referencia. Constraint Mode: esta columna muestra los diferentes modos disponibles para las restricciones: Driving: la restricción se aplica durante la actualización. Measured: el valor de la restricción se deduce de la definición de la misma y de otras restricciones incluidas en la conexión con la que se está trabajando, durante la actualización. Controlled: la restricción es controlada por el usuario. El valor de la restricción se definirá entre los límites. Constraint Options: esta columna muestra las opciones de las restricciones geométricas. Se rellena únicamente cuando la orientación de los elementos seleccionados se tiene en cuenta en la definición de la restricción para: Planos: Undefined: las orientaciones de los planos están indefinida y se puede modificar durante la actualización. Same orientation: las orientaciones de los planos son la misma. Opposite Orientaton: las orientaciones de los planos son opuestas. Líneas: Undefined: las orientaciones de las líneas están indefinidas y se pueden modificar durante la actualización. 329

18 Parallelism: las líneas son paralelas, pero no orientadas. Same Orientation: las orientaciones de las líneas son la misma. Opposite Orientation: las orientaciones de las líneas son opuestas. Ángulos: Direct Angle: valor del ángulo dado. Angle + 180deg: valor dado del ángulo más 180º. 180deg- Angle: 180º menos el valor dado al ángulo. 360deg-Angle: 360º menos el valor dado al ángulo. Sistema de coordenadas: X axis (eje X). Y axis (eje Y). Z axis (eje Z). Constraint Support: indica el tipo de elemento que se ha seleccionado como soporte. En la Ilustración 543 se muestran los tipos de componentes que se pueden seleccionar como soportes y sus respectivos iconos. Lower: Esta columna muestra el valor inferior de la restricción para un ángulo o una distancia. Este valor Ilustración 543: Tipos de elementos soporte. es usado en para una restricción en el modo Controlled. Value: aquí se marca el valor de la restricción para un ángulo o una distancia. 330

19 Upper: indica el valor superior de la restricción para un ángulo o una distancia. Este valor es usado en para una restricción en el modo Controlled Restricciones y Geometría En este apartado se verán los tipos de soportes que se pueden utilizar en las distintas restricciones geométricas y viceversa, es decir, las restricciones que se obtienen en función de los soportes que se seleccionen. Todo esto se puede comprobar en las Ilustración 544: Elementos soportes según el tipo de restricción geométrica. Ilustraciones 544 y 545. Los iconos de los tipos de restricciones geométricas se pueden ver en la Ilustración 542 y los de los elementos soporte en la Ilustración 543. A continuación se muestra en la Ilustración 545, las restricciones que se obtienen cuando, sin definir éstas, se seleccionan elementos soportes. Al igual que antes, el significado de los iconos que aparecen el la ilustración se puede ver en las Ilustraciones 542 y 543 para las restricciones geométricas y los elementos soporte, respectivamente. 331

20 Ilustración 545: Tipos de restricciones en función de los elementos soporte Creación de Engineering Connections A continuación se verá un ejemplo de la imposición de una conexión ingenieril. El modelo del ejemplo es el que se muestra en la Ilustración 546. Ilustración 546: Ejemplo para conexión ingenieril. 332

21 Para abrir ventana de definición (Ilustración 547) de la herramienta Engineering Connection, hay que picar sobre el icono de la paleta del mismo nombre. Ilustración 547: Definición de la conexión. Se selecciona, como primer elemento soporte, la superficie superior de la pieza inferior. En la Ilustración 548 se muestra el plano a seleccionar y como queda la ventana de definición. Ilustración 548: Superficie a escoger y resultado en la ventana de definición. El elemento seleccionado se vuelve semi-transparente para poder distinguirlo, como se observa en la Ilustración 549. Ilustración 549: Elemento seleccionado destacado. Ahora se selecciona la superficie inferior de la pieza superior. Al igual que antes, en la Ilustración 550 se puede ver la superficie a escoger y el resultado 333

22 en la ventana de definición, donde ya se comprueba que automáticamente se define un tipo de restricción y de conexión. Ilustración 550: Selección del segundo elemento y consecuencia en la ventana de definición. Se aplica la restricción y se recoloca la pieza durante la actualización (ver Ilustración 551). Ilustración 551: Recolocación de la primera pieza seleccionada. A parte, la conexión aparece en el árbol de especificaciones bajo el producto principal y bajo el elemento que ha sido reubicado para cumplir con los requisitos de la conexión, como se puede ver en la Ilustración 552. Ilustración 552: Árbol con la conexión generada. 334

23 Si sin salir de la herramienta de conexionado, se escoge la línea de la pieza inferior que se muestra en la Ilustración 553, se actualiza la ventana de definición. Ilustración 553: Selección de línea del primer elemento y actualización de la definición. A continuación se selecciona la línea que se observa en la Ilustración 554, perteneciente al segundo elemento, y se comprueba la modificación de la definición, que afecta tanto a la restricción (se introduce una nueva restricción del tipo Coincidence) como a la conexión ingenieril (pasa de un tipo Planar a un tipo Prismatic debido a las restricciones introducidas). Ilustración 554: Selección de línea y variación de la definición. El primer elemento es recolocado y queda como se muestra en la Ilustración 555. Además se pulsa el botón de bloqueo icono queda, para bloquear la conexión y el. Ilustración 555: Situación final de la conexión. 335

24 Y el árbol de especificaciones queda como el de la Ilustración 556. Ahora sólo restaría actualizar el producto principal con el botón Update. Ilustración 556: Árbol final. Si lo que se quiere es fijar un elemento o elementos, lo que hay que seleccionar es directamente el Product, como se aparece en las ventanas de definición de la Ilustración 557. Ilustración 557: Definición de fijación de un elemento y fijación de dos elementos entre sí Añadir Restricciones a una Conexión Existente En este apartado se verá cómo se pueden añadir restricciones a una conexión ya creada (enriquecer una conexión). Si se genera una nueva conexión y se escogen como elementos partes de dos representaciones entre las que ya existía una conexión ingenieril, se da la opción de crear una nueva o enriquecer la existente. Se verá mejor con un ejemplo. Se tiene la conexión de la Ilustración 558 para el modelo del ejemplo anterior. Si ahora se abre una nueva conexión ( ), y se escogen las líneas que se observan en la Ilustración 559. Ilustración 558: Conexión existente. 336

25 Ilustración 559: Líneas seleccionadas. Al seleccionar dos elementos pertenecientes a dos Representations que ya tiene entre sí una conexión, aparece una ventana que pregunta si se quiere añadir esta conexión creada a la ya existente o en cambio que se reconozca como una nueva. La pantalla comentada (Engineering Connection Selection) es la que se ve en la Ilustración 560, en la que se muestra la lista de conexiones existente entre las dos representaciones y la opción New Connection para generar una conexión nueva. Ilustración 560: Conexiones existentes. Si se elige enriquecer la conexión UserDefined.1, aparecerá la ventana de definición de dicha conexión en la que se ha añadido la restricción que se ha creado en la Ilustración 559 (ver Ilustración 561). Ilustración 561: Enriquecimiento de una conexión ya generada. 337

26 Nota: Todas esta operaciones y opciones que se han venido comentando, son novedad de CATIA v6, ya que en la versión 5 no se encontraba la herramienta Engineering Connections, como se comentó al principio del apartado. Nota: Con respecto a CATIA v5, en CATIA v6 se han perdido las herramientas Flexible-rigid sub-assembly y Reuse Pattern Mover un ensamblaje El módulo de Assembly ofrece un conjunto de herramientas pensadas para poder mover los componentes de los ensamblajes, todas ellas se reúnen en la paleta de herramientas Move. Ésta, en CATIA v6, pierde una herramienta, que es la de Explode, que pasa a otro módulo. En la Ilustración 562 se observa la diferencia entre las paletas de CATIA v5 y v6. CATIA v6 CATIA v5 Ilustración 562: Paletas Move. A continuación se van a conocer las posibilidades que esta paleta ofrece Manipulation El comando Manipulation desplaza componentes según rotaciones o traslaciones. Es importante recordar que el elemento a manipular debe pertenecer al ensamblaje activo. Se van a comentar los pasos a seguir: Activar el comando Manipulation de la paleta de herramientas Move. 338

27 Aparece en pantalla el cuadro Manipulation Parameters. En esta ventana se pueden ver diversos iconos que permiten trasladar o rotar componentes usando una de las opciones que se muestran en la Ilustración ) La primera fila genera traslaciones según ejes. 2) La segunda fila genera traslaciones en planos. 3) La tercera fila genera rotaciones según ejes. 4) En la última columna se permite especificar la dirección de movimiento, el plano de desplazamiento o el eje de rotación. Ilustración 563: Definición del movimiento y sus características. Una vez seleccionada la dirección, el plano o el eje, para realizar el movimiento de la pieza basta con pulsar el botón derecho del ratón y mantenerlo pulsado sobre el elemento, mover el ratón hacia donde se quiera mover el elemento en cuestión. Se puede apreciar que si se mueve el ratón en cualquier dirección el movimiento se hará respetando la dirección, el plano o el eje especificado. Por otro lado, si se quiere realizar el movimiento de manera que se respeten las conexione, opción compatible con todos los casos anteriores, se debe activar la opción With respect to constraints, de esta manera el ensamblaje se moverá como un mecanismo Sub-paleta Snap Con las herramientas de esta sub-paleta se podrán posicionar los componentes de manera que a modo informativo se sitúen unos respecto a otros. Se dice que es informativo, porque aunque los componentes cambien su posición relativa unos respecto a otros, estos movimientos no implican ninguna restricción. 339

28 Snap Con este comando se pueden trasladar o rotar componentes rápidamente, de tal manera que en pantalla se observe correctamente posicionado, pero sin crear ninguna restricción. Será el primer elemento seleccionado el que se moverá. Se van a explicar los pasos a seguir en este proceso mediante un ejemplo práctico. Se tomará el ejemplo de ejes colineales (coincidencia línealínea). Se comienza seleccionando el primer elemento, es decir, el primer eje (Ilustración 564). A continuación, se selecciona el eje del segundo componente (Ilustración 565). Se observa como aparece alineado respecto al eje de la primera. Ilustración 564: Elección del primer eje. Ilustración 565: Elección del segundo eje y alineación. Si se quiere invertir la dirección de la alineación o el giro, basta con pulsar sobre la flecha verde correspondiente. Smart Move Este comando mueve los componentes combinando las posibilidades de las herramientas Manipulate y Snap. También se pueden establecer restricciones. A continuación se explicarán los pasos a seguir: 340

29 Pulsar el icono que activa la función, Smart Move, de la paleta Move. Aparece en pantalla el cuadro Smart Move, que se muestra en la Ilustración 566. Expandiendo la ventana en el botón More, que se encuentra donde ahora se ve Less, se acceda a la lista Constraint. En la lista Constraint, se pueden ver las restricciones que se permiten crear, en orden de preferencia. Con las flechas se puede modificar el orden de prioridad. Si se tilda la opción Create verified constraints first se generará la restricción. Ilustración 566: Ventana de Smart Move Explode Este comando permite realizar una explosión de un ensamblaje teniendo en cuenta las restricciones que se establecen entre los componentes. En CATIA v5 se encuentra en el módulo Assembly Design, en CATIA v6 está en el módulo Digital Review, que pertenece al taller Degital Mockup. Lo primero será pasar con el ensamblaje al módulo Digital Review. Una vez en él, habrá que insertar en el producto principal del ensamblaje un Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustración 567. Ilustración 567: Insertando un Review. 341

30 Cuando esté creado, se define como objeto de trabajo y aparecerán una serie de barras de herramientas. La que interesa en este caso es la paleta Review. El comando Explode es el segundo. Si se pulsa aparecerá la ventana que se observa en la Ilustración 568. Ilustración 568: Ventana de definición de explosión. Se explicarán los distintos campos de esta ventana: Depth: se puede determinar si la explosión se realiza a todos los niveles (All levels) o de forma escalonada( First level). Type: Determina el tipo de explosión: 3D, 2D o Constraint (según restricciones). Selection: Se especifica el ensamblaje(s) a explotar. Fixed product: Se puede especificar un componente que se mantenga fijo. Scroll Explode: Se puede determinar la distancia que mantienen los componentes del ensamblaje explosionado. Finalmente se pulsa OK para validar la operación, y después YES para mantener la situación, o CANCEL para restaurar la situación original Stop manipulate on clash En el proceso de manipulación de los componentes de un ensamblaje con el comando Manipulate, estos pueden sufrir interferencias. Evitar interferencias provoca un resultado más realista del movimiento. 342 estas

31 Con la opción With respect to constraints que se encontraba en la ventana de la herramienta Manipulation (Ilustración 563), que antes se explicó, se puede observar el movimiento que permite el ensamblaje cumpliendo las restricciones establecidas. Si además se activa el comando Stop manipulate on clash, este movimiento se detendrá justo antes de que se produzca una interferencia. En la Ilustración 569 se puede ver un ejemplo sencillo. Ilustración 569: Movimiento con interferencia. Cuando se encuentra una interferencia, el movimiento se para y se resaltan los elementos que chocan. Para desactivar el comando habrá pulsar de nuevo sobre el icono Operaciones sobre un ensamblaje Para poder realizar operaciones sobre los ensamblajes se necesita la ayuda de los comandos que se ubican en la paleta Assembly Features. Este menú varía de CATIA v5 a v6. En la Ilustración 570 se muestran ambos casos. CATIA v6 CATIA v5 Ilustración 570: Menús Assembly Features. 343

32 Como se puede observar es completamente diferente. En CATIA v6 se permiten hacer taladros, quitar material o realizar un corte. La opción de crear un agujero se suple con las operaciones de Assembly Protected (segunda herramienta de la paleta de la versión 6), que además ofrecen más opciones. Lo que se pierden en esta paleta son las operaciones booleanas de añadir (Add) y de eliminar (Remove) y la generación de simetría. Cuando se selecciona una de las opciones de esta paleta, si se va a generar sobre un producto que no tiene una representación (3D Shape) se creará un nuevo Representation que se añadirá a dicho producto. Si ya tiene, se introducirá en el ya existente. Y dentro del 3D Shape se creará un nuevo Body, que será el que contenga el Feature. Una vez seleccionada la herramienta y el producto sobre el que se va a realizar, aparecerá una paleta (Creation toolbar), como la que se muestra en la Ilustración 571, que tiene dos opciones: ración 571: Creation toolbar. Launch Assembly Feature Definition: esta opción, si está activada (en color naranja) muestra la ventana Assembly Feature Definition (Ilustración 572) cuando se termine la generación del Feature en el 3D Shape. En Shape habrá que seleccionar un Feature creado, y en el cuadro de abajo, las representaciones a las que afecta. Ninguno de ellas podrá pertenecer al mismo Product del que cuelga el Feature escogido. Se verá con ejemplos, más adelante, como funciona esta opción. En el botón Rules...(que se activa cuando se selecciona la representación), se puede especificar que afecte a Part Body y/o Solid Bodies. 344

33 Ilustración 572: Ventana Assembly Feature Definition. Specification in No Show: esta opción, si está activada (en color naranja), una vez se cree el Feature lo enviará al espacio No Show (que se explicó en el Ejercicio 1 de la Capítulo 3. Durante la generación del elemento auxiliar se generará una relación entre dicho elemento y el Representation al que afecta, debido a lo introducido en la ventana Assembly Feature Definition. Si se pulsa el botón Impact,, de la barra inferior, aparecerá una ventana como la de la Ilustración 573, con las relaciones existentes. Esto también ocurría con las Engineering Connections. Ilustración 573: Relaciones entre elementos. También se pueden obtener las relaciones en Links & Relations que se encuentra en la opción Edit del menú principal. A continuación se van a describir las distintas herramientas de esta paleta. 345,

34 Assembly Hole Esta operación permite crear un taladro en el ensamblaje. Primero se pica sobre el icono correspondiente ( ), cuando se esté dentro de un 3D Shape se pasa a seleccionar el elemento sobre el que se va a practicar el taladro. Aparecerá el siguiente mensaje de advertencia: The selected face does not belong to the current functional body. This configuration will create a link between functional body. Este mensaje significa que se están estableciendo relaciones entre el 3D Shape que contiene el taladro y el elemento del producto en el cual se creará el agujero. La definición del taladro es exactamente igual que la que se explicó en la Capítulo 5. Cuando se tenga definido, se acepta, y si estaba activada la opción Launch Assembly Feature Definition, entonces aparecerá la ventana Assembly Feature Definition, en la que habrá que seleccionar, del árbol de especificaciones, el 3D Shape que se verá afectado por el taladro. Se añade el producto correspondiente. Se pulsa OK y se actualiza con el botón Update. Y en árbol de especificaciones se puede ver el nuevo Body, como se muestra en la Ilustración 574. Ilustración 574: Nuevo Body Assembly Protected Permite generar un elemento auxiliar que podrá afectar a varias representaciones para eliminar o añadir material. Se pulsa sobre el icono,y aparecerá la ventana de definición de un Representation si no se tiene ninguno en el ensamblaje. A continuación aparecerá la ventana de definición de esta herramienta, que se muestra en la Ilustración 575, así como la barra Creation. 346

35 Ilustración 575: Definición de la protección. Nota: Todas las ventanas de definición que se verán tendrá pulsado el botón, y se podrán así observar los detalles de la definición de los distintos modos de generar los elementos. En la Ilustración 575 se puede comprobar las distintas opciones que se tienen para definir el elemento auxiliar: Estilo Pad: se genera como si fuera un Pad (parecido a lo visto en el Capítulo 5). Estilo Sweep: se genera como si fuera un barrido (parecido a lo visto en el Capítuolo 5 como Rib). Estilo Revolute: se genera como si fuera una revolución (parecido a lo visto en el Capítulo 5 como Shaft). Estilo Thick Surface: se genera como si fuera una creada por espesor de superficie (parecido a lo visto en la Capítulo 6). Estilo Offset: se genera una superficie desplazada en todos las direcciones con respecto a la que se escoge. 347

36 Nota: A los tres primeros modos se les permite dar espesor, como se podrá comprobar en las ilustraciones correspondientes a la definición de dichos modos. De hecho si para el primer modo se tilda Thick queda como en la Ilustración 576. Se observa que varía la figura de la definición y se añaden los valores para los espesores. También tiene distintas pestañas para definir el Pad con más opciones. Estas definiciones se mostrarán en la parte derecha de la ventana si se ha pulsado el botón de la doble flecha mencionado anteriormente. Ilustración 576: Definición tipod Pad con espesor. Estilo Pad: la ventana de definición es la que se observa en la Ilustración 575. El elemento auxiliar eliminará el material que intersecta con las representaciones elegidas, como se ve en las Ilustraciones 575 y 576 Las opciones para la longitud son: introduciendo directamente el valor (Length), sin límite (Trough All) y hasta un plano o superficie (To plane/surface). 348

37 En la pestaña Direction se permite elegir si es normal al perfil o con respecto a cualquier elemento que se elija. En la pestaña Draft se puede dar un ángulo de desmoldeo al Pad. Por último en la pestaña Filled se permiten generar redondeos en los extremos y en los laterales, si tiene aristas. Ahora se verá un ejemplo de esta operación para comprenderla mejor, con el modelo de la Ilustración 577. Es importante mencionar que esta pieza es pertenece a un Product que está dentro de otro, como también se observa en la misma ilustración. Es importante porque así habrá otro producto y se podrá hacer que la operación afecte a la pieza del modelo. Ilustración 577: Modelo del ejemplo. Se realizará un Sketch para el perfil del Pad. No se ha seleccionado la opción No Show de la barra Creation para poder visualizar el resultado de esta herramienta. En la Ilustración 578 se puede ver la previsualización de la operación. Ilustración 578: Previsualización. Se acepta y aparece la ventana de Assembly Feature Definition, en la que en Shape se escogerá el elemento que se acaba de generar, y se elige la 349

38 representación de la pieza del modelo (Representation.13 de la Ilustración 577). Esto se puede ver en la Ilustración 579. Ilustración 579: Definición de la afección del elemento. En el botón Rules... se escogen las dos opciones (Part Body y Solid Bodies). Se acepta y se actualiza el producto principal. El resultado se ve en la Ilustración 580. Ilustración 580: Resultado final. Lo realmente interesante sería ocultar el Pad creado para evitar confusiones, pero aquí se deja por ser un ejemplo en el que se pueda visualizar el elemento creado. A parte se introduce una entrada en el árbol de especificaciones, como se puede observar en la Ilustración 581. Ilustración 581: Árbol actualizado. Nota: En el resto de ejemplos la entrada en el árbol de especificaciones será análoga a la de la Ilustración 581. Aunque en los siguientes casos no se verán 350

39 ejemplos ya que se pueden entender con las figuras explicativas de la parte derecha de las ventanas. Estilo Sweep: Se modificará la ventana de definición para adecuarse a la forma de crear la protección. El elemento auxiliar eliminará el material que intersecta con las representaciones elegidas. La ventana se puede ver en la Ilustración 582. Ilustración 582: Definición de Sweep. Lo principal que se pide es el perfil o superficie a barrer y la curva que actúe como dirección de barrido. También se pueden poner límites entre dos punto, activando el campo Between points. En la pestaña Control se puede controlar el barrido del perfil. Viendo las figuras de la derecha, si se tiene pulsado el botón, se puede entender las distintas opciones que ofrece. Las otras dos pestañas son análogas al caso Pad. 351

40 Estilo Revolute: La ventana de definición de este modo de generar una protección puede verse en la Ilustración 583. El elemento auxiliar eliminará el material que intersecta con las representaciones elegidas. Se pueden seleccionar los ángulos inicial y final, que se definen como se muestra en la ventana de definición de la Ilustración 583. La pestaña Filled es igual que en los casos anteriores. Ilustración 583: Definición del modo Revolute. Estilo Thick Surface: Varía la ventana de definición para adaptarse a la manera de generar la protección, y queda como se observa en la Ilustración 584. En este caso se añade material de un espesor determinado. Ilustración 584: Definición de Thick Surface. 352

41 Estilo External Shape: En este caso se selecciona una superficie exterior, que si se escoge la de una pieza se genera un cuerpo que cubrirá dicha pieza entera. La ventana de definición se puede ver en la Ilustración 585. Ilustración 585: Definición de External Shape. Como se puede observar en las figuras explicativas de la Ilustración 585, esta operación elimina material. Nota: En estas dos últimas opciones son en las únicas en las que el elemento a seleccionar no tiene menú contextual para crearlo, es decir, que tiene que estar ya generado Assembly Split El comando Split permite recortar un ensamblaje mediante un plano, cara o superficie rápidamente. Se pueden recortar uno o todos los componentes del ensamblaje en función de las representaciones que se escojan en la ventana Assembly Feature Definition. El mismo proceso es análogo a los casos anteriores, y en la ventana de definición (Ilustración 586) también se puede encontrar en botón de dobles 353

42 flechas, y si se pulsa se pueden ver figuras explicativas como en Assembly Protected. Ilustración 586: Definición de un corte. Si se activa la opción Intersection radius, se ve como varía la figura explicativa de la ventana de definición para contemplar los radios de acuerdo (ver Ilustración 587). Ilustración 587: Corte con radio de acuerdo. 354

43 Sectioning Un comando bastante útil que sirve para crear planos de sección y corte en el ensamblaje es el que se pasa a explicar a continuación. Aunque no pertenece a la barra de herramientas que se estaba comentando, se habla aquí de esta herramienta ya que es parecida a la explicada anteriormente, con una excepción, en este caso el material no se elimina definitivamente, sino sólo para visualizar mejor el conjunto. Al igual que ocurría en la herramienta Explode, Sectioning en el módulo Digital Review, que pertenece al taller Degital Mockup. Lo primero será pasar con el ensamblaje al módulo Digital Review. Una vez en él, habrá que insertar en el producto principal del ensamblaje un Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustración 567. Como pasaba anteriormente, aparecerán una serie de barras de herramientas que serán las que son necesarias. De ellas hay que fijarse en la paleta Review Creation barra anterior. El botón que interesa es el penúltimo de la. Cuando se pulsa dicho botón aparece la ventana de definición de la sectorización y el plano de corte por defecto en el dibujo, como se muestra en la Ilustración 588. Si se pulsa el botón, se muestra el volumen que se va a cortar (ver Ilustración 589). Ilustración 588: Definición de la sectorización. 355

44 Ilustración 589: Volumen del corte. En la pestaña Positioning, se muestran dos botones. El primero sirve para cambiar el sentido del corte con respecto al plano. El segundo devuelve el plano de corte a su posición inicial (ver Ilustración 590). Ilustración 590: Pestaña Positioning. Para mover el plano en sentido de su normal, sólo hay que mantener pulsado el botón derecho del ratón sobre el plano y mover el ratón, o moverlo con el eje w del compás. Si el plano no afecta a una parte del ensamblaje que interesa cortar, basta con ampliar el efecto del corte moviéndolo con los ejes u y/o v. Si se quiere cambiar el plano de posición, basta con mover el compás. Hay que colocar el cursor sobre el origen del compás hasta que salga un icono con cuatro flechas. Una vez ahí, se mueve manteniendo pulsado el botón derecho del ratón, a donde interese. Se puede ver un ejemplo de esto en la Ilustración 591. Se coloca el compás en la parte superior del ensamblaje y se baja el plano de corte con el eje w hasta la posición que se muestra en la misma ilustración. 356

45 Ilustración 591: Cambio del plano de corte. El Representation generado (Review) contiene dos campos: Slides y Notes. Cuando ya se tiene la sectorización que se quiere, se acepta y se comprueba que en el Review creado, ésta se guarda en el campo Notes (ver Ilustración 592). Ilustración 592: Section en el árbol. 8.3 Ejercicios Propuestos Una vez explicado todo el módulo Assembly Design, estamos en disposición de realizar cualquier montaje. Por supuesto que para la ejecución de un ensamblaje se pueden utilizar diferentes comandos y la obtención del resultado final no variar. En este apartado del Capítulo presentamos diversos ejercicios en los que será necesario utilizar los comandos explicados a lo largo de todo el desarrollo teórico. 357

46 Ejercicio 1: Ensamblaje 1 Este primer ejercicio consiste en el montaje de una articulación de cuatro piezas. Para posicionar estos componentes, siendo además el primer ejercicio que vamos a realizar, usaremos dos tipos de restricciones: Coincidence Constraint y Contact Constraint. Ejercicio 2: Ensamblaje 2 Este ejercicio consiste en el montaje de unos alicates. Aunque se puede acceder a las piezas ya diseñadas desde el CD ROM que se adjunta, sería conveniente, su realización por el lector. 358

47 Para conseguir el montaje del conjunto comenzaremos incluyendo las piezas en el fichero CATProduct para seguir determinando las restricciones que definen el conjunto. Ejercicio 3: Ensamblaje 3 En este ejercicio se solicita el montaje de ocho piezas ya diseñadas con el módulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta Ejercicio propuesto del del CD ROM adjunto, como todos los anteriores. El archivo realización del montaje biela.catproduct muestra la solución del ejercicio A continuación podemos observar algunas vistas del conjunto pedido. 359

48 Ejercicio 4: Ensamblaje 4 En este ejercicio se solicita el montaje de seis piezas ya diseñadas con el módulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta Ejercicio propuesto del del CD ROM adjunto, para generar un volante de inercia. En este caso se mostrarán las cotas de las piezas por si el lector quiere realizar el ensamblaje desde el comienzo, modelando todas las piezas, empezando por la pieza 1 (eje): 360

49 Pieza 2 (sector): Pieza 3 (casquillo): Pieza 4 (soporte): 361

50 Pieza 5 (arandela): Pieza 6 (palanca): Conjunto final (volante de inercia): 362