SUPERFICIES AVANZADAS

REPASO REPA SO TEÓRICO

¿Qué es una Superficie? ◼

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Una Superfic Superficie ie es una frontera front era que separa dos region r egiones es en en el espaci espacio o En el el proceso pro ceso de Diseño se utilizan util izan con el fin de construir m odelos complejos También se util iza También izan n cuerpos de poco espesor (laminas) (lami nas) que se asemejan a las superficies. La superficie muy mu y pocas po cas veces veces es el formato final fi nal en en proceso modela mo delado do y diseño, sino sin o una un a herramienta. herramienta.

Modelado Híbrido ◼

Es la acción de combinar operaciones convencionales (extrusiones, revoluciones, taladros, etc.) con operaciones de superficie para diseñar un Prototipo Digital

Superficies Paramétricas en Softwares CAD ◼

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En un software CAD toda Superficie es paramétrica. Dependerá de las características del software utilizado la continuidad y calidad de las superficies obtenidas

Superficie CAD Paramétrica Modelado de superficies basado en operaciones. Nos permiten tener control de la forma mediante los bocetos de construcción de la superficie.

Uso:  – Modelado de piezas

paramétricas.  – Modelado de superficies con uniones agudas. Ventaja: ▪ Control paramétrico del modelo.

Desventaja: ▪ Oneroso trabajo para conseguir formas complejas u orgánicas. ▪ Nos entregan superficies con continuidad G1

CONTINUIDADES Y CLASES SUPERFICIALES

Continuidades Superficiales G0 / C0. – Los limites de la superficie coinciden pero sin tangencia. G1 / C1. – Los limites de la superficie coinciden de manera tangente pero la velocidad de curvatura no coincide en el limite. G2 / C2. – Los limites de la superficie coinciden de manera tangente y con la misma velocidad de curvatura en la unión.

G3 / C3. – Los limites de la superficie coinciden de manera tangente y con la misma velocidad de curvatura en la unión como en la G2. Pero se suma la continuidad del ritmo de variación de la curvatura entre

Continuidad G4 / C4 ◼

Denominadas superficies perfectas o las verdaderas superficies de clase “A”.

Utilizadas mayormente en la industrias de altos estándares de exigencia (aeroespacial, aeronáutica y en algunas áreas de la industria automotriz) ◼

Tiene todas las características de la continuidad G3 (coincidente, tangente y con la misma velocidad en la unión). Pero además tienen la característica de aceleración continua de curvatura en tres dimensiones.

Clases de Superficies •

Clase A: Se refieren a superficies con continuidad G2. Este estándar es valido para el diseño industrial

•

Clase B: Se refieren a las superficies con continuidad G1

•

Clase C: Se refieren a las superficies con continuidad G0

G3

G0

G1

G2

Nota: Estos estándares fueron definidos por la industria automotriz y están en constante actualización.

G4

Precisión en las Clases de Superficies ◼

La distancia entre cada punto de los bordes de dos parches vecinos [superficies] debe cumplir con los siguientes límites:  – Para la clase A: no más de 0,01 mm.  – Para la clase B: no más de 0,02 mm.  – Para la clase C: no más de 0,05 mm.

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El ángulo entre las tangentes a la superficie en los bordes de dos parches vecinos debe cumplir los siguientes límites:  – Para la clase A: no más de 6 '(0.1

)

◦

 – Para la clase B: no más de 12 '(0.2

)  – Para la clase C: no más de 30 '(0.5 ) ◦

◦

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Nota: Para la clase “A”, estos estándares dimensionales están basados en la

¿Por qué es importante aprender estas características de modelado con superficies? ▪

No se pueden lograr estas formas usando Operaciones solidas.

▪

Agregar radios no es suficiente. Se necesitan conexiones de superficie continuas.

▪

¿Como puedo hacer esto?

¿Por qué es importante modelar superficies? ◼

Muchos productos, aunque parezcan prismáticos, no lo son.

Herramientas de Solidworks para Modelado Avanzado

Barrer Sup.

Relleno Tangente Radios G2

Superficie Limitante Recubrir Sup. Forma Libre Cupula

Deformar

Relleno Contacto Superficie Plana Extruir Sup.

Revolución de Sup. Flexionar Sup. Reglada

Herramientas para modelar Superficies Complejas

Relleno Tangente

Superficie Limitante

Forma Libre

¿Cuando usar cada tipo de Superficie? ◼

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Perfiles no similares o múltiples perfiles/Guías: Usar Recubrir  Perfiles similares pero cambian a lo largo de la longitud de la forma: Usar Barrido Tres, cinco o más limites: Usar Rellenar  Para superficies de alta calidad solamente (G2) en ambas direcciones: Usar Superficie Li mitante Para modificar superficies dinámicamente y sin croquis: Usar Forma Libre

SUPERFICIES AVANZADAS

Antecedentes de la Operación: Superficie Limitante Este Proyecto empezó el 2004 para el lanzamiento de SW 2006 como un reemplazo matemático para Recubrir, pero no estaba listo hasta el lanzamiento de 2007. ◼ Pros ◼

 – Curvas de coincidencia continua en ambas

direcciones  – A diferencia de Recubrir, influencia igual entre las direcciones (perfiles) y segunda (curvas guías)  – Conectores de superficie controlables por el usuario  – Se pueden crear Curvas 1x1  – Control de coincidencia de bordes UV adicional ◼

Contras  – No se pueden hacer superficies usando línea de

centro

Introducción a Superficie Limitante Características: ◼

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A diferencia de Recubrir, no hay influencia de la dirección de la curva 1 sobre la dirección de la Curva 2

Debido a esta Coincidencia se pueden obtener continuidades G2

Introducción a Superficie Limitante Características: ◼

Puede crear superficies con solo una curva en cada dirección.

Introducción a Superficie Limitante Características: ◼

Puede agregar conectores en ambas direcciones

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Para la influencia extraordinaria de la superficie

Introducción a Superficie Limitante Características: ◼ Ya no es necesario predefinir croquis explícitos o curvas compuestas

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Un boceto 3D puede proporcionar todas estas soluciones

Introducción a Superficie Limitante Características: ◼

Modificadores especiales en la superficie de influencia, que proporcionan diferentes soluciones.

EJEMPLO: SUPERFICIE LIMITANTE

Rellenar Superficie

Antecedentes de la Operación: Rellenar Superficie ◼

Introducido a Solidworks 2001. Útil para crear parches de N lados (3 o más lados)

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Sólo uno de ellos es bueno en la industria.

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Pros:  – Especialmente útil para parches superficiales complejos y para reparar superficies de

importación.  – Se pueden obtener Superficies G2 (a partir de 2007) ◼

Contras:  – Sólo puede usar una o dos curvas de restricción.  – En algunos casos se necesita un ajuste de bordes para controlar la superficie.

Rellenar Superficie

Primera característica de relleno (reparar importaciones)

EJEMPLO: RELLENAR SUPERFICIE

Antecedentes de la Operación: Forma Libre ◼

Introducida en Solidworks 2007 para responder a la necesidad del cliente de tener capacidad push-pull en Solidworks

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Tirar dinámicamente sobre las superficies para deformarlas.

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Pros:  – No es necesario predefinir la sección o guiar las curvas.  – A diferencia de la competencia, puede colocar puntos de control en cualquier parte

de la superficie o no solo una cuadricula de puntos uniformemente espaciada.  – Especialmente útil para formas altamente orgánicas. ◼

Contras:  – Actualmente solo se pueden hacer superficies o caras de 4 lados

Introducción a Forma Libre Flujo de Trabajo 1.  Ajustes de Cara – Identifica la superficie o la cara a modificar. Opcionalmente, asigne simetría (si corresponde) 2. Curvas de Control – Crea curvas de control o, opcionalmente asigna condiciones coincidentes a las etiquetas de limite en la ventana Solidworks 3. Puntos de Control  – Crea puntos de control en la curva asignada anteriormente o en los limites existentes si son móviles. 4. Visualización – Opcionalmente visualización de malla, curvatura, etc.

Introducción a Forma Libre Condiciones de Límite 1. Contacto – La cara mantiene el contacto

pero la dirección en el borde se puede cambiar.

Introducción a Forma Libre Condiciones de Límite 2. Tangente – La cara mantiene la tangencia.

Introducción a Forma Libre Condiciones de Límite 3. Curvatura

Introducción a Forma Libre Condiciones de Límite 4. Movible o Movible/Tangente

Introducción a Forma Libre ◼

Control de Triad 1. Global  – Triad se alinea con vectores globales

2. Superficie – Triad se alinea perpendicular a la superficie (antes de moverse) curve

3. Curva – Triad se alinea con la normal

Introducción a Forma Libre ◼

Para mostrar la curvatura de las curvas de control. Click derecho en la curva y haga click en “Mostrar Curvatura”

Introducción a Forma Libre ◼

Para mostrar la curvatura en la malla U/V use las opciones en el Property Manager.

EJEMPLO: FORMA LIBRE

Introducción a Forma Libre ◼

Para mostrar la curvatura de las curvas de control. Click derecho en la curva y haga click en “Mostrar Curvatura”

Introducción a Forma Libre ◼

Para mostrar la curvatura en la malla U/V use las opciones en el Property Manager.