Unidad 5 Generacion de Solidos Albin Cuellar

Alumno: Albín Adrián Cuellar Sampayo Núm. Control: 12580358 Materia: Dibujo Asistido Por Computadora Profesora: Ing. Marissa Elizabeth Ramírez Solís Unidad 5: Generación De Solidos.

Octubre 18 del 2012

5.1 Herramientas básicas para el dibujo tridimensional. La primera parte será en 2d o dibujo lineal y a continuación en 3d. El primer paso será reconocer las herramientas que utilizaremos, que no es otra cosa que las dos barras de iconos que nos permitirán dibujar y modificar los dibujos que realicemos. Pulsando con la flecha del ratón sobre orto, rejilla y forzcursor, le diremos a Autocad que active esas tres funciones, y nos ayudará para hacer el primer dibujo que propongo, pero antes de seguir explicaré que misión tiene cada función, orto, cuando está activada esta función todas las líneas que quieras trazar serán rectas, perfectas, tanto en vertical como en horizontal con las medidas que le adjudiques, rejilla ésta función dejará ver en la pantalla unos puntos con una separación de 10 entre punto y punto,(ésta medida se puede variar cuando sea necesario) forzcursor ésta función te obliga a empezar en un punto sea el que sea y siempre se parará en otro punto, nunca entre dos puntos. Cuando se crea un modelo tridimensional (3D), normalmente se configuran varias vistas bidimensionales (2D) con el objetivo de ver, dibujar, y editar la geometría de manera fácil. AutoCAD ofrece herramientas que se pueden utilizar para configurar diferentes vistas del modelo. También se pueden asignar diferentes Sistemas de Coordenadas de Usuario (UCS) y elevaciones a las vistas ortogonales típicas y cambiar fácilmente entre cada una de ellas.

Coordenadas3D Las coordenadas 3D se especifican igual que las 2D con la adición de una tercera dimensión, el eje Z. Cuando se dibuja en 3D, se especifican los valores de coordenada de X, Y, y Z en el Sistema Mundial de Coordenadas (WCS) o en el Sistema de Coordenadas del Usuario (UCS). La ilustración siguiente muestra los ejes X, Y, y Z del WCS.

Filtros XYZ de puntos Con los filtros XYZ de puntos, se pueden extraer coordenadas de puntos seleccionados y sintetizar un nuevo punto utilizando esas coordenadas. Con este método se pueden utilizar puntos conocidos para encontrar un punto desconocido. En la línea de comando, se teclea un punto seguido de una o más de las letras X, Y, y Z. AutoCAD acepta los siguientes filtros: .X, .Y, .Z, .XY, .XZ y .YZ. Por ejemplo, si se teclea .x, entonces AutoCAD toma, del punto que se indique la coordenada X y solicita a continuación los valores Y y Z.

En el ejemplo siguiente, se seleccionan los puntos medios de un objeto y se utilizan filtros XYZ de puntos para ubicar el centro de la cavidad del objeto. En la ilustración se utilizó el comando HIDE para mejor claridad.

Introducir Coordenadas Cilíndricas La introducción de coordenadas cilíndricas es similar a la introducción de coordenadas polares 2D, pero con una distancia adicional que indica el valor Z de la coordenada cilíndrica perpendicular al plano XY. Un punto se ubica especificando la distancia que lo separa del eje Z por una línea paralela al plano XY, el ángulo que forma esa línea con eje X del UCS corriente y el valor Z del punto. En la siguiente figura, la coordenada 5<60,6 indica un punto distante 5 unidades del origen del UCS corriente, 60 grados desde el eje X en el plano XY, y 6 unidades a lo largo del eje Z. De la misma manera se ubica el correspondiente a las coordenadas 8<30,1.

Introducir coordenadas esféricas Las coordenadas esféricas también son similares a las coordenadas polares 2D. Los puntos se ubican especificando su distancia del origen del UCS corriente, su ángulo desde el eje X (en el plano XY), y su ángulo respecto al plano XY, cada uno separado por un signo "menor que" (<). En la ilustración siguiente, la coordenada 8<60<30 indica un punto distante 8 unidades del origen del UCS corriente, 60 grados con el eje X, y 30 grados con el plano XY. También se muestra la ubicación del punto con coordenada 5<45<15.

Las vistas 3D y proyecciones estándar Cualquier modelo 3D puede ser visto desde cualquier dirección, pero se han establecido 6 vistas estándar correspondiente con las 6 direcciones ortogonales: Top (Superior) Bottom (Inferior) Right (Lateral derecha) Left (Lateral izquierda) Front (Frontal) Back (Posterior) En AutoCAD, los modelos 3D se pueden mostrar desde cualquiera de esas vistas estándar, aunque usualmente, para comprender el modelo, son suficientes 3 vistas

Proyecciones Estándar Cada una de las seis vistas estándar es una vista 2D, que muestra solamente dos de las posibles tres medidas de los objetos: ancho, largo, o alto. Como quiera que se puedan mostrar varias vistas, en la pantalla o en papel, las vistas deben ser ordenadas de manera que compartan una de las dos posibles dimensiones. Cuando ellas comparten una medida común, se dice que son proyecciones.

Vistas Isométricas Una vista isométrica en un viewport se utiliza primariamente como guía visual. La misma ayuda a comprender el modelo 3D mientras se crea y edita principalmente en vistas 2D. La ilustración siguiente muestra la relación entre las vistas 2D y la isométrica.

La "Caja de Cristal"("Glass Box").Dibujar mentalmente el modelo 3D en una caja de cristal, ayuda a entender la relación de las vistas y las direcciones. Mirando a la caja de cristal por el lado derecho se obtiene la vista lateral derecha, mirando desde arriba se obtiene la vista superior y mirando desde el frente se obtiene la vista frontal. Para entender como se deben relacionar y ubicar las vistas 2D, se debe abrir la parte superior de la caja correspondiente a la vista superior y la tapa lateral correspondiente al lado que se desea mostrar, cuando las tapas están completamente desdobladas el conjunto de ellas muestra la relación correcta entre las diferentes vistas 2D.

Definir un UCS en el espacio 3D.Se puede definir un UCS en el espacio 3D utilizando la opción 3 Point del comando UCS para especificar el nuevo origen del UCS y la dirección positiva de sus ejes X y Y. El eje Z se determina automáticamente aplicando la regla de la mano derecha. Para definir un UCS en el espacio 3D: 1

En el menú Tools, se selecciona New UCS > 3 Point.

2

Se especifica el punto de origen.

3

Se especifica un punto en la porción positiva del eje X.

4 Se especifica un punto cualquier en la porción positiva de las Y en el plano XY del nuevo UCS. Línea de comando UCS

Utilizar un UCS ortográfico predefinido Se pueden utilizar cualquiera de los UCSs predefinidos listados y mostrados en la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS. Esos UCSs están definidos en relación al WCS, pero se puede elegir definirlos en relación con un UCS con nombre. La variable UCSBASE guarda el nombre del sistema de coordenadas en el que se basa un UCS ortográfico: el WCS o un UCS con nombre.

Para utilizar un UCS ortográfico predefinido: 1

Del menú Tools, se selecciona Orthographic UCS > Preset.

2 En la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona UCS de la lista.

un

3 Para especificar un valor de profundidad en Z, se hace clic derecho sobre UCS que se desea cambiar y se elige Depth del menú de acceso rápido. 4 Para orientar el UCS seleccionado en relación a un UCS con nombre, se selecciona un UCS con nombre de la lista Relative To. De manera predeterminada, un UCS ortográfico se basa en el WCS. 5 Para especificar si la vista en el viewport corriente se actualiza a una vista en planta o superior después que el UCS seleccionado sea aplicado, en la ficha Settings se marca la opción Update View to Plan. 6 Para ver los valores de coordenadas X,Y, y Z del origen y los ejes X, Y, y Z del UCS seleccionado se hace clic en Details. 7 Para pasar al UCS seleccionado se hace clic en Set Current. El UCS corriente se reconoce por un pequeño puntero al lado del nombre del UCS en la lista y además, su nombre se muestra en: Current UCS. 8

Se hace clic en OK.

Línea de comando UCSMAN Las variables UCSBASE guarda el nombre del sistema de coordenadas en que se basa el UCS ortográfico: el WCS u otro UCS con nombre; UCSFOLLOW controla si la vista del viewport corriente pasa o no a vista de planta después que se restaura un UCS.

Mover el UCS La opción Move del comando UCS ofrece un método fácil para configurar diferentes planos de construcción paralelos al plano XY del UCS corriente. Por ejemplo, se pudiera desear dibujar en un plano de un modelo y después cambiar a un plano y origen diferentes con la misma orientación. La siguiente figura muestra un

sistema de coordenadas que fue definido cambiando el origen y la profundidad en Z sin alterar la orientación del plano XY.

Ubicación del origen Del UCS actual

Nueva ubicación del origen del nuevo UCS

Ejercicio4: Mover el UCS como se muestra en la figura. Utilizar el fichero A3DEjercicio4.dwg Para mover el origen o cambiar la profundidad en Z de un UCS 1 Asegurarse de que el UCS que se desea cambiar es el UCS corriente. 2 Del menú Tools, se hace clic en Move UCS. 3 A la solicitud de un nuevo origen o profundidad en Z, se especifica un nuevo origen, o se teclea z. 4 Si se teclea z, ahora se debe introducir la profundidad en Z, o la distancia que se desea mover el plano XY a lo largo del eje Z. Línea de comando UCS Move Si el UCS que se modifica no tiene nombre, se crea un nuevo UCS sin nombre. Si se modifica uno de los seis UCS ortográficos o uno con nombre, la nueva profundidad en Z u origen se aplica cada vez que se restaura el UCS. Para restaurar el origen de un UCS a su posición original, se utiliza el mismo procedimiento para poner 0,0,0 en el valor de origen o poner la profundidad en Z igual a 0. Si previamente se cambió el origen de un UCS ortográfico, se puede hacer que el origen vuelva a pasar por el origen del UCS base. Para volver a hacer coincidir el origen con el de un UCS ortográfico: 1 Del menú Tools, se selecciona Orthographic UCS > Preset.

2 En la ficha Orthographic UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona un UCS de la lista. 3 Se hace clic derecho sobre el UCS seleccionado y después clic en la opción Reset Origin del menú de acceso directo. 4 Ahora se hace clic en OK. Línea de comando UCSMAN

Aplicar el UCS corriente a otros Viewports Se puede aplicar la configuración del UCS corriente al viewport que se especifique o a todos los viewports activos. Para aplicar el UCS corriente a otros viewports: 1 Asegurarse de que el UCS que se desea aplicar a otros viewports es el UCS corriente. 2 Del menú Tools, se selecciona New UCS > Apply. 3 A la indicación de la línea de comandos , se responde haciendo clic en el viewport al que se desea aplicar el UCS corriente, o se teclea all para aplicar el UCS corriente a todos los viewports activos. Línea de comando UCS Apply Se puede aplicar la configuración del UCS corriente al viewport que se especifique o a todos los viewports activos.

Asignar un UCS a un Viewport En AutoCAD, se pueden asignar diferentes UCS a diferentes viewports. Los viewports retienen sus UCS asignados independientemente del UCS del viewport corriente. Para asignar un UCS a un viewport: 1 Se hace corriente el viewport al que se desea asignar un UCS. 2 Del menú Tools, se hace clic en Named UCS.

3 En la ficha Named UCSs del cuadro de diálogo UCS, se selecciona el nombre del UCS que se desea asignar y hace clic en el botón Set Current. La configuración de UCS corriente se indica por un pequeño puntero al lado del nombre del UCS en la lista, y el nombre del UCS también se muestra junto a Current UCS. 4 Si se desea cambiar a la vista de planta (vista superior) cuando el UCS seleccionado se restaure se debe marcar Set View to Plan After UCS Is Restored. 5

Se hace clic en OK para guardar la nueva configuración del UCS.

Línea de comando UCSMAN

Trabajar con vistas en 3D La geometría de un dibujo se puede ver y editar sin tener que reconfigurar el sistema de coordenadas cada vez que se restaura, en un viewport, una vista ortográfica o con nombre y con ello restaurar automáticamente la configuración del UCS. También se puede asignar profundidad en Z a un sistema ortográfico de coordenadas en relación con el UCS base, lo que ofrece varios planos de trabajo y acelera el proceso de dibujo.Se puede: Guardar un sistema de coordenadas cuando se guarda una vista con nombre, cuando se restaura la vista, la configuración del UCS también se restaura. Asignar profundidad en Z a un UCS ortográfico para trabajar en diferentes planos de la misma vista ortográfica. Aplicar a un viewport cualquiera de las seis vistas ortográficas. Restaurar el UCS ortográfico correspondiente cada vez que se asigne una vista ortográfica a un viewport.

5.2 Dibujo de sólidos. Crear objetos en 3D A pesar de que crear modelos 3D de objetos puede ser más difícil y consumir más tiempo que crear vistas 3D de objetos 2D, la modelación 3D tiene muchas ventajas. Mediante ella se puede:

Ver el modelo desde cualquier punto. Generar automáticamente vistas 2D típicas y auxiliares confiables. Crear perfiles 2D. Quitar líneas ocultas por objetos y hacer sombreado realista. Chequear interferencia entre objetos. Exportar el modelo para crear animaciones. Realizar análisis ingeniero. Extraer datos necesarios para la fabricación. AutoCAD ofrece tres tipos de modelación en 3D: wireframe (red de alambres), surface (superficies 3D), y solid (sólidos). Cada tipo tiene sus propias técnicas de creación y edición.Un modelo de red de alambre (wireframe) es un esqueleto descriptivo de un objeto 3D. En un modelo wireframe no hay superficies; el mismo solamente consiste de puntos, líneas, y curvas que describen los lados y bordes del objeto. Con AutoCAD se puede crear modelos wireframe ubicando objetos 2D en el espacio 3D. AutoCAD también ofrece algunos objetos específicos para esta modelación como las polilíneas 3D (3D polylines), que solamente pueden utilizar el patrón de línea CONTINUOUS y splines. Este tipo de modelación pudiera ser la más consumidora de tiempo, debido a que cada entidad de AutoCAD que compone el modelo debe dibujarse y ubicarse por separado. La modelación de superficies es más sofisticada que la anterior pues ésta define además, de los bordes y lados las superficies de los objetos 3D modelados. El modelador de superficies de AutoCAD define superficies en facetas utilizando una malla poligonal (polygonal mesh). Debido a que las facetas de la malla son planas, ésta solamente da un resultado aproximado de superficies curvas. Con el paquete Mechanical Desktop, se pueden crear superficies curvas verdaderas. Para diferenciar estos dos tipos de superficies, AutoCAD denomina mallas (meshes) las superficies a base de facetas.La modelación de sólidos es la modelación 3D más fácil de utilizar. Con el modelador de sólidos de AutoCAD, se pueden crear objetos 3D a partir de figuras 3D básicas: cajas (boxes), conos (cones), cilindros (cylinders), esferas (spheres), cuñas (wedges), y toros (tori a partir de arandelas donuts). Estas figuras se pueden combinar para crear objetos más complejos mediante su unión, sustracción o intersección. También se pueden crear sólidos desplazando un objeto 2D a lo largo de un camino o rotándolo alrededor de un eje. Con Mechanical Desktop, también se puede definir sólidos mediante parámetros y mantener asociados los modelos 3D y las vistas 2D generadas a partir de ellos. Debemos advertir que cada tipo de modelación utiliza métodos diferentes para construir los modelos 3D y los métodos de edición varían su efecto en dependencia del tipo de modelo utilizado, debido a esto es recomendable no mezclar métodos de modelación. Existen además (aunque limitados), métodos de conversión de sólidos a superficies y de superficies a wireframes; no obstante, no se puede convertir wireframes a superficies ni superficies a sólidos.

Tomando en cuenta lo anteriormente planteado en este curso trataremos solamente la modelación de sólidos. Aunque haremos inicialmente una breve referencia a los otros dos métodos de modelación.

Modelación mediante Wireframes Con AutoCAD se pueden crear modelos wireframe colocando cualquier objeto 2D en cualquier lugar del espacio 3D. Para ello se puede utilizar cualquiera de los siguientes métodos: Crear el objeto introduciendo puntos 3D. Configurando el plano de construcción (el plano XY) en el que se desea dibujar mediante el uso de Sistemas de Coordenadas del Usuario (UCS). Moviendo el objeto a la ubicación y orientación deseada en el espacio 3D después de crearlo. Además, también se pueden crear algunos objetos característicos de esta modelación como las polilíneas y las splines, que pueden existir en las tres dimensiones.

Modelación mediante Mallas (Meshes) Una malla representa la superficie de un objeto utilizando facetas planas. La densidad de la malla, o la cantidad de facetas, se define en términos de una matriz de M x N vértices, similar a una rejilla compuesta por columnas y filas. M y N especifican la columna y fila, respectivamente, de cada vértice. Las mallas se pueden crear en 2D y 3D, pero las mismas son utilizadas primariamente para trabajos en 3D. Las mallas se utilizan cuando se desea ocultar líneas, sombrear, o crear imágenes, posibilidades que no ofrece la modelación con wireframes; pero, al mismo tiempo no son necesarias las propiedades físicas que ofrecen los sólidos (masa, peso, centro de gravedad, etc.). También son útiles cuando se desea crear alguna geometría con patrones de malla inusuales, tales como modelos topográficos en 3D de terrenos montañosos.

Modelación mediante sólidos (Solids) Una entidad solid representa el volumen completo de un objeto. La modelación con sólidos es el tipo de modelación más completa desde el punto de vista informativo y el menos ambiguo de los tres tipos mencionados. Las figuras sólidas complejas son igualmente más fáciles de construir y editar que los redes de alambre (wireframes) y las mallas (meshes).

Los sólidos se pueden crear a partir de las figuras básicas de cubos (box), conos (cone), cilindros (cylinder), esferas (sphere), toroides (torus), y cuñas (wedge) o mediante la extrusión de objetos 2D a lo largo de un camino o rotando un objeto 2D alrededor de un eje. Una vez que se han creado sólidos por cualquiera de estos métodos, se pueden crear figuras más complejas combinándolos. Los sólidos se pueden unir, sustraer unos de otro, o encontrar el volumen común. Posteriormente los sólidos pueden ser modificados mediante fileteado (fillet), biselado (chamfer), o cambiando el color de sus bordes. Las caras o superficies de los sólidos se manipulan de manera fácil también pues no requieren que se dibuje ninguna geometría nueva o se realicen operaciones booleanas en el sólido. AutoCAD ofrece además, comandos para dividir un sólido en dos partes u obtener su sección transversal bidimensional. Al igual que las mallas, los sólidos se muestran como redes de alambres hasta que se utilizan las herramientas para ocultar, sombrear u obtener imágenes de ellos. Adicionalmente, se pueden analizar sólidos para conocer sus propiedades de masa (volumen, momentos de inercia, centro de gravedad, etc.). Se puede exportar datos acerca de un objeto sólido hacia aplicaciones como molido o maquinado con control numérico (NC milling) o análisis por el método de elementos finitos (FEM analysis). Al explotar un sólido se pueden obtener objetos de malla y de redes de alambre. La variable ISOLINES controla el número de líneas de triangulación utilizadas para mostrar las porciones curvas de la red de alambres. La variable FACETRES ajusta la suavidad de los objetos sombreados y las líneas ocultas.

Crear un ortoedro o caja Para crear un sólido tipo caja, se puede utilizar el comando BOX. La base de la caja es siempre paralela al plano XY del UCS corriente. Esta característica no impide que posteriormente el objeto creado se pueda rotar en cualquier dirección con cualquier valor angular. Para crear una caja sólida u ortoedro 1 En el menú Draw, se hace clic en Solids > Box. 2 Se especifica la primera esquina de la base (1).

3 Se especifica la esquina opuesta de la base (2). 4 Se especifica la altura (3). Línea de comando: BOX

Crear un cono Se puede utilizar el comando CONE para crear un cono sólido definido por una base circular o elíptica que se reduce hasta alcanzar un punto perpendicular a la base. De manera predeterminada, la base del cono yace en el plano XY del UCS corriente. La altura, que puede ser positiva o negativa, es paralela al eje Z. El ápice determina la altura y la orientación del cono. Para crear un cono truncado o uno que requiera un ángulo específico que defina sus lados, se dibuja un círculo 2D y se utiliza el comando EXTRUDE para reducir el círculo con un ángulo determinado a lo largo del eje Z. Para completar el truncado, se puede sustraer una caja del ápice del cono con el comando SUBTRACT. Para crear un cono sólido con base circular: 1 Del menú Draw, seleccionar Solids > Cone. 2 Especificar el centro de la base (1). 3 Especificar el radio o diámetro de la base (2). 4 Especificar la altura (3). Línea de comando: CONE

Crear un Cilindro sólido Con el comando CYLINDER se puede crear un cilindro sólido con base circular o elíptica. La base del cilindro yace en el plano XY del UCS corriente. Si se desea crear un cilindro con detalles especiales, como una rueda dentada, se crea el perfil de su base con una polilínea cerrada y se aplica el comando EXTRUDE para definir su altura a lo largo del eje Z.

Crear una esfera sólida Conociendo el centro y el radio o diámetro se puede crear una esfera con el comando SPHERE. Las líneas latitudinales son paralelas al plano XY y el eje vertical es paralelo al eje Z del UCS corriente.Para crear un domo o un disco se debe combinar una esfera con un ortoedro y utilizar el comando SUBTRACT. Si se desea crear un objeto esférico

que posee algún detalle adicional, se puede crear el perfil del objeto y utilizar el comando REVOLVE para definir un ángulo de rotación alrededor del eje Z.

Crear un toroide sólido Para crear un sólido similar a una rosquilla se utiliza el comando TORUS. El toroide es paralelo y bisectado por el plano XY del UCS corriente.

Crear una cuña sólida Para crear una cuña sólida se utiliza el comando WEDGE. La base de la cuña es paralela al plano XY del UCS corriente con la cara inclinada opuesta a la primera esquina indicada de la base. Su altura que puede ser positiva o negativa, es paralela al eje Z.

Crear un sólido mediante extrusión Con el comando EXTRUDE, se pueden crear sólidos mediante la extrusión (adicionar grosor) de los objetos seleccionados. El comando se puede aplicar a objetos cerrados como polilíneas, polígonos, rectángulos, círculos, elipses, splines cerradas, donuts (rosquillas), y regiones. No se puede aplicar este comando a objetos 3D, objetos que forman parte de un bloque, polilíneas que se autointersectan, o que no son cerradas.

Crear sólidos por revolución Con el comando REVOLVE, se pueden crear sólidos mediante la rotación de un objeto cerrado alrededor del eje X o Y del UCS corriente, utilizando un ángulo especificado. También se puede utilizar como eje una línea, una polilínea, o dos puntos que se indiquen. Al igual que EXTRUDE, REVOLVE es muy útil para crear objetos que contienen biselados u otros detalles que serían muy difíciles de obtener mediante un perfil común.

5.3 Dibujo de ensambles. Crear un sólido compuesto Los sólidos compuestos se crean a partir de la combinación, substracción e intersección de sólidos existentes.Con el comando UNION, se puede combinar el volumen total de dos o más sólidos o dos o más regiones en un objeto compuesto.

Editar en 3D

Los objetos 3D se pueden editar rotando, haciendo arreglos (array), reflejo (mirror), cortando (trim), biselando (chamfer) o redondeando (fillet). Los comandos ARRAY, COPY, MIRROR, MOVE, y ROTATE se pueden usar para objetos 3D como para aquellos 2D. También se pueden utilizar las referencias a puntos significativos de objetos (object snaps), excepto Intersection y Apparent Intersection para asegurar la precisión deseada cuando se editan objetos 3D. Rotar en 3D Con el comando ROTATE, se pueden rotar objetos de manera paralela al plano XY alrededor de un punto especificado. La dirección de rotación se determina por el UCS corriente UCS. ROTATE3D rota objetos en el espacio 3D alrededor de un eje que se especifica. El eje de rotación se puede especificar mediante dos puntos, un objeto, los ejes X,Y, o Z, o la dirección Z de la vista corriente. Ambos comandos se pueden utilizar con objetos 3D.

Hacer arreglos en 3D Con 3DARRAY, se pueden crear arreglos rectangulares o polares de objetos en el espacio 3D. Además de especificar la cantidad de columnas (dirección X) y filas (dirección Y), también se especifica la cantidad de niveles (dirección Z).

Hacer Mirror en 3D Con MIRROR3D, se puede reflejar objetos indicando un plano de reflexión. El plano de reflexión puede ser uno de los siguientes: El plano de un objeto 2D. Un plano paralelo a uno de los planos XY, YZ, o XZ del UCS corrienteque pase por un punto que se especifique. Un plano definido por tres puntos que se especifiquen. Para reflejar objetos en el espacio 3D: 1 Del menú Modify, se hace clic en 3D Operation > Mirror 3D. 2 Se seleccionan los objetos que se reflejarán (1). 3 Se especifican tres puntos que definan el plano de reflexión (2, 3, y 4). 4 Se presiona ENTER para retener los objetos originales, o se teclea y para eliminarlos.

Objeto Seleccionado

Plano de

Resultado

Reflexión

Línea de comando MIRROR3D

Cortar (Trim) y Extender (Extend) en 3D Se puede cortar o extender un objeto hasta otro cualquiera en el espacio 3D, independientemente de si los objetos están en el mismo plano o paralelos a los bordes o límites seleccionados. Mediante el uso de las variables PROJMODE y EDGEMODE, se puede elegir una de tres proyecciones para cortar o extender: el plano XY del UCS corriente, el plano de vista corriente, o ninguna proyección. Cuando no se utiliza ninguna proyección los objetos que se desean cortar o extender, se deben intersectar con las fronteras seleccionadas en el espacio 3D. Si los objetos no se intersectan con la frontera cuando se utiliza una de los proyecciones aceptadas, como es lógico el objeto se extenderá o cortará por un punto que depende enteramente del plano seleccionado para la proyección. Los siguientes procedimientos ilustran el proceso de cortar y extender utilizando las tres opciones de proyección. Para extender utilizando la proyección sobre el plano XY del UCS corriente: 1

Del menú Modify, se hace clic en Extend.

2

Se seleccionan las fronteras de extensión (1).

3

Se teclea e (Edge).

4

Se teclea e (Extend).

5

Se teclea p (Project).

6

Se teclea u (UCS).

7

Se selecciona el objeto que se desea extender (2).

Línea de comando EXTEND Para cortar utilizando el plano de la vista corriente: 1

Del menú Modify, se hace clic en Trim.

2

Se seleccionan los bordes cortantes (1).

3


4

Se teclea v (View).

5

Se selecciona el objeto que se desea cortar (2).

Línea de comando TRIM Para cortar sin utilizar proyecciones: 1

Del menú Modify, se hace clic en Trim.

2

Se seleccionan los bordes cortantes (1 y 2).

3


4

Se teclea n (None).

5

Se seleccionan los objetos que se desea cortar (3 y 4).

Línea de comando TRIM

Modificar sólidos 3D Después de crear un modelo sólido, al mismo se le puede cambiar la apariencia redondeando o biselando sus bordes, seccionándolo, cortándolo y separándolo. También se pueden editar las caras y bordes de un modelo sólido. Se puede fácilmente quitar dobleces creados con FILLET o CHAMFER. Cambiar el color o copiar una cara o un borde de un sólido creando un "cuerpo" (body), región, línea, arco, círculo, elipse, o spline. Grabar geometría en sólidos existentes, crear nuevas caras o fundir caras redundantes. Hacer offset cambia las caras en relación con las caras originales del modelo sólido, por ejemplo, hacer más grande o más pequeño el diámetro de un hueco. Separar sólidos compuestos crea objetos 3DSOLID. Se puede también crear paredes finas de un grosor especificado. Biselar Sólidos El comando CHAMFER bisela los bordes a lo largo de caras adyacentes de un sólido. Para biselar un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Chamfer.

2

Se selecciona el borde de la cara base que se desea biselar (1).

AutoCAD resalta una de las dos caras adyacentes al borde seleccionado. 3 Para seleccionar la otra cara, se teclea n (Next), o se presiona ENTER para utilizar la cara resaltada. 4

Se especifica la distancia a biselar en la cara base.

La distancia en la cara base se mide desde el borde seleccionado hacia el interior de la cara base. La otra distancia de biselado se mide desde el borde seleccionado hacia el interior de la cara adyacente.

5

Se especifica la distancia que se desea biselar en la cara adyacente.

Ahora se seleccionan los bordes de la cara que se desean biselar o se teclea l (Loop) que selecciona todos los bordes alrededor de la cara base.

Superficie base

Borde

Seleccionada

Seleccionado

Resultado

Línea de comando CHAMFER

Redondear bordes (Fillet) en 3D Con el comando FILLET, se puede redondear y filetear objetos. El método predeterminado consiste en especificar el radio de redondeo y después seleccionar los bordes que se desean redondear. Otros métodos especifican medidas individuales para cada borde redondeado y redondea una serie de bordes tangenciales. Para redondear los bordes de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Fillet.

2

Se selecciona el borde del sólido que se desea redondear (1).

3

Se indica el radio de redondeo.

4 Se seleccionan bordes adicionales o se presiona ENTER para redondear los bordes seleccionados.

Borde a filetear

Resultado

Línea de comando FILLET

5.4 Dibujo de conjunto. Crear secciones de sólidos Con el comando SECTION, se pueden crear secciones transversales de un sólido, las mismas se crean como si fueran regiones o bloques anónimos. El método predeterminado es indicando tres puntos que definan el plano de la sección. Otros métodos definen el plano de la sección transversal mediante un objeto, la vista corriente, el eje Z, o uno de los planos XY, YZ, o ZX. AutoCAD crea el objeto resultante (la región o el bloque anónimo en la capa corriente. Para crear la sección transversal de un sólido: 1

Del menú Draw, se hace clic en Solids > Section.

2

Se seleccionan los objetos de los que se desea la sección transversal.

3

Se especifican tres puntos que definan el plano de la sección transversal.

El primer punto define el origen (0,0,0) del plano de corte de la sección. El segundo define el eje X, y el tercero define el eje Y.

Objeto seleccionado

Eje de corte

Sección transversal

y puntos del plano de

de sección

aislada y sombreada

sección deseada

definido

para mejor claridad

Línea de comando SECTION Para aplicar un rayado (hatch) al objeto que se obtuvo como sección transversal, debemos asegurarnos primero de que esté alineado con UCS corriente.

Cortar o Rebanar sólidos Con el comando SLICE, se puede crear un nuevo sólido como resultado de un corte y la eliminación del lado que se especifique. Se pueden retener una o las dos mitades del sólido rebanado. El nuevo sólido conserva las propiedades de capa y color del sólido original. El método predeterminado de rebanar es especificar tres punto que definan el plano de corte y después seleccionar que mitad se desea conservar. El plano de corte también se puede definir mediante otro objeto, la vista corriente, el eje Z, o uno de los planos XY, YZ, o ZX. Para rebanar un sólido: 1

Del menú Draw, se hace clic en Solids > Slice.

2

Se seleccionan los objetos que se desean rebanar.

3

Se indican tres puntos que definan el plano de corte.

El primer punto define el origen (0,0,0) del plano de corte de la sección. El segundo define el eje X, y el tercero define el eje Y. 4 Se especifica qué parte se desea conservar, o se teclea b para conservar las dos partes resultantes.

Objeto seleccionado

Retenida

Retenidas las dos mitades

y puntos del plano de

una mitad

del objeto

corte

del objeto

Línea de comando SLICE

5.5 Edición de sólidos. Editar caras de sólidos 3D De los sólidos también se pueden modificar individualmente sus caras, que se pueden mover, rotar, desplazar, reducir, eliminar, copiar, aplicar extrude o cambiar el color. Para ello se pueden seleccionar caras individuales de un objeto sólido 3D utilizando uno de los siguientes métodos de selección de AutoCAD: Boundary set Crossing polygon Crossing window Fence Los conjuntos de fronteras (Boundary set) son conjuntos de caras definidos por una frontera cerrada, que consiste de líneas círculos, arcos, arcos elípticos y curvas spline. Cuando se define un conjunto de fronteras en un objeto sólido, primero se selecciona un punto interno en el sólido, destacando la cara. Si se selecciona nuevamente el mismo punto en la cara, AutoCAD resalta la cara adyacente. Se puede también seleccionar caras o bordes individuales haciendo clic o utilizando el método crossing con ventanas, polígonos irregulares o líneas de cerca (fence) en cuyo caso se seleccionarían las caras o los bordes que se intersequen con ellos.

Aplicar EXTRUDE a caras de un sólido Se aplica EXTRUDE a caras planas de un sólido a lo largo de un camino, o se puede especificar un valor de altura y ángulo de reducción. Cada cara tiene un lado positivo, que es el lado indicado por la dirección de la normal a la cara (la normal es el vector perpendicular a la cara que sale del interior del objeto). Al introducir un valor positivo la extrusión se realiza en la dirección positiva de la cara (generalmente hacia afuera del objeto), un valor negativo indica que se realice la extrusión en la dirección negativa de la cara (generalmente hacia dentro del objeto). Se aplica EXTRUDE a caras planas de un sólido a lo largo de un camino, o se puede especificar un valor de altura y ángulo de reducción. Cada cara tiene un lado positivo, que es el lado indicado por la dirección de la normal a la cara (la normal es el vector perpendicular a la cara que sale del interior del objeto). Al introducir un valor positivo la extrusión se realiza en la dirección positiva de la cara (generalmente hacia afuera del

objeto), un valor negativo indica que se realice la extrusión en la dirección negativa de la cara (generalmente hacia dentro del objeto). Si se indica un ángulo de reducción positivo se indica que la cara se reducirá en el proceso de extrusión, indicar un valor negativo de este ángulo provoca que la cara se expanda. El ángulo predeterminado es 0, que realiza la extrusión de cara perpendicular al plano donde la misma yace. Si se especifica un ángulo de reducción grande o una altura de extrusión grande, pudiera provocar que la cara se convierta en un punto antes de alcanzar la altura de extrusión indicada en cuyo caso AutoCAD no realiza la extrusión. La extrusión de caras a lo largo de un camino se basa en una curva que define el camino y que puede estar compuesta por líneas, círculos, arcos, elipses, arcos elípticos, polilíneas o splines. En el siguiente ejemplo, se aplica la extrusión a una cara de un objeto sólido 3D. Para aplicar EXTRUDE a una cara de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Extrude Faces.

2

Se selecciona la cara en cuestión (1).

3 Se selecciónan otras caras o se presiona ENTER para aplicar el comando a la selección. 4

Se especifica la altura de extrusión.

5

Se especifica el ángulo de reducción.

6

Se presiona ENTER para completar el comando.

Cara seleccionada

Resultado

También se puede realizar la extrusión de una cara de un objeto sólido a lo largo de un camino especificado por una línea o una curva. A todos los perfiles de la cara seleccionada se les aplica la extrusión a lo largo del camino elegido. Como camino se pueden seleccionar líneas, círculos, arcos, elipses, arcos elípticos, polilíneas o splines. El camino no puede yacer en el mismo plano de la cara seleccionada o contener tramos de curvaturas muy grandes (radios pequeños).

Para aplicar la extrusión a una cara de un sólido a lo largo de un camino: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Extrude Faces.

2

Se selecciona la cara en cuestión (1).

3 Se selecciónan otras caras o se presiona ENTER para aplicar el comando a la selección. 4

Se teclea p (Path).

5

Se selecciona el objeto que se desea utilizar como camino (2).

6

Se presiona ENTER para completar en comando.

Cara seleccionada

Camino

Resultado

Línea de comando SOLIDEDIT

Mover Caras Las caras de un sólido se pueden mover independientemente una de otras. AutoCAD mueve las caras seleccionadas sin cambiar su orientación. De esta manera es fácil cambiar la posición de huecos en un sólido. Para realizar esta operación con precisión se pueden utilizar los modos de referencia a objetos, coordenadas y el modo SNAP. En el siguiente ejemplo, se mueve un hueco de una posición a otra. Para mover una cara de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Move Faces.

2

Se selecciona la cara que se desea mover (1).

3 Se seleccionan otras caras o se presiona ENTER para mover las seleccionadas. 4

Se especifica el punto base que se desea utilizar (2).

5 (3).

Se especifica el segundo punto o la distancia que se desea mover la selección

6


Cara seleccionada

Pto Base

Resultado y destino


Rotar caras de un sólido Se pueden rotar caras o un conjunto de características de un sólido, como huecos, indicando un punto base y un ángulo de rotación absoluto o relativo. Todas las caras 3D rotan alrededor del eje especificado. La configuración del UCS corriente y de la variable ANGDIR determina la dirección de rotación. El eje de rotación se puede especificar utilizando dos puntos, un objeto, uno de los ejes X, Y o Z, o la dirección Z de la vista corriente. Para rotar una cara de un sólido: 1

Del menú Modify, se hece clic en Solids Editing > Rotate Faces.

2

Se selecciona la cara que se desea rotar (1).

3

Se seleccionan otras caras o se presiona ENTER.

4

Se teclea z para indicar el eje de rotación.

También se puede especificar el eje X o Y, dos puntos, o un objeto para ser utilizado como eje. La dirección positiva del eje de rotación va del punto inicial al final y la dirección de rotación cumple con la regla de la mano derecha, a menos que se invierta de acuerdo a la configuración de la variable ANGDIR. 5

Se especifica el ángulo de rotación.

6


Cara seleccionada

Pto Base

Cara rotada 35o alrededor del eje Z


Aplicar desplazamiento a caras de un sólido En un sólido 3D, se pueden desplazar uniformente todos los bordes de una cara una distancia especificada. El desplazamiento funciona en la dirección de la normal a la superficie o a la cara seleccionada, de esta manera, se pueden aumentar o disminuir el tamaño de huecos en un objeto sólido. Al especificar un número positivo el desplazamiento se hace de forma que crezca el tamaño o volumen del sólido, un valor negativo hace que disminuya el tamaño o volumen del sólido. También se puede utilizar la opción de indicar la superficie mediante un punto por el que la misma pasará. Para aplicar un desplazamiento a una cara de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Offset Faces.

2

Se selecciona la cara (1).

3


4

Se especifica la distancia de desplazamiento.

5


Cara seleccionada

Offset 1

Offset -1

Debe considerarse que los huecos en un sólido son menores cuando crece el volumen del sólido.


Reducir las caras de un sólido Se puede reducir las caras de un sólido con un ángulo determindo a lo largo de un vector de dirección. Hacer esta operación con un ángulo positivo hace que la cara se reduzca en la dirección del vector de dirección, y un ángulo negativo provoca un resultado inverso. Se debe tratar de evitar el uso de ángulos grandes; en tales casos AutoCAD pudiera no realizar la operación. Para reducir una cara de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Taper Faces.

2

Se selecciona la cara deseada (1).

3


4

Se especifica el punto base para la reducción (2).

5

Se indica el segundo punto del eje de reducción (3).

6

Se indica el ángulo de reducción.

7


Cara seleccionada Pto Base pto seleccionados

Cara afilada 10º y 2º


Eliminar caras de un objeto sólido Se pueden eliminar caras o redondeados de un objeto sólido. Para eliminar una cara de un objeto sólido:

1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Delete Faces.

2

Se selecciona la cara que se desea eliminar (1).

3


4


Cara seleccionada

Cara eliminada


Copiar caras de un sólido Se pueden copiar caras de un sólido 3D. AutoCAD copia las caras seleccionadas como una entidad REGION o BODY. Si se especifican dos puntos, AutoCAD usa el primer punto como punto base y coloca una copia sencilla en relación con el punto base. Si se especifica un solo punto, y se presiona ENTER a continuación, AutoCAD utiliza el punto original de selección como un punto base y el siguiente como punto de desplazamiento. Para copiar una cara de un sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Copy Faces.

2

Se selecciona la cara que se desea copiar (1).

3


4

Se especifica el punto base para copiar (2).

5

Se especifica el segundo punto de desplazamiento (3).

6


Cara

Pto Base

Cara copiada seleccionada y 2ºpto seleccionados

Línea de comando SOLIDEDIT Colorear caras de sólidos Para cambiar el color de una cara de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Color Faces.

2

Se selecciona la cara a la que se desea cambiar el color.

3


4 OK.

En el cuadro de diálogo Select Color, se selecciona un color y se hace clic en

5



Copiar bordes Para copiar un borde de un objeto sólido: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Copy Edges.

2

Se selecciona el borde que se desea copiar (1).

3

Se seleccionan otros bordes o se presiona ENTER.

4

Se especifica el punto base para copiar (2).

5

Se especifica el segundo punto del desplazamiento (3).

6


Borde

Pto Base

Borde copiado seleccionado y 2ºpto seleccionados


Grabar en sólidos En objetos sólidos 3D se pueden grabar mediante impresión arcos, círculos, líneas, polilíneas 2D y 3D, elipses, splines, regiones, cuerpos (body) y sólidos 3D. Por ejemplo, si un círculo se intersecta con un sólido 3D, la parte que se intersecta se puede grabar en el sólido. El objeto original se puede eliminar o mantener. El objeto grabado debe intersectar una cara o caras para que el grabado sea exitoso. Se debe tener en cuenta que la parte del objeto que se graba es la que se intersecta o yace sobre alguna de las caras del sólido. Si es objeto que se graba es planar y no yace sobre alguna de las caras del sólido entonces solamente se grabarán los puntos donde el objeto se intersecte con el sólido. Para grabar en un objeto sólido 3D: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Imprint.

2

Se selecciona el objeto sólido (1).

3 Se selecciona el objeto que se desea grabar en el sólido seleccionado anteriormente (2). 4 Se presiona ENTER para mantener el objeto original, o se teclea y para borrarlo. 5

Se seleccionan otros objetos para grabarlos o se presiona ENTER.

6


Sólido

Objeto

Objeto impreso

seleccionado

seleccionadoo

en el sólido

Línea de comando SOLIDEDIT Separar sólidos Sólidos compuestos se pueden separar en sus partes. El sólido 3D compuesto no puede compartir áreas o volúmenes comunes. Después de separar un sólido 3D, los objetos sólidos en los que se descompone conservan las propiedades de capas y color del original. Todos los objetos sólidos que conformaban el sólido compuesto se separan en sus partes más simples. Para separar un sólido 3D compuesto en sólidos simples: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Separate.

2

Se selecciona el objeto sólido 3D.

3



Crear láminas a partir de sólidos Se pueden crear una lámina o una fina pared hueca con un grosor especificado a partir de un objeto sólido 3D. AutoCAD crea nuevas caras desplazando las existentes hacia adentro o hacia afuera de su posición original. AutoCAD trata las caras continuamente tangentes como una sola cara cuando calcula el desplazamiento Para crear una lámina sólida 3D: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Shell.

2


3

Se selecciona una cara a la que no se le desee hacer el proceso (1).

4

Se seleccionan otras caras con ese mismo objetivo o se presiona ENTER.

5

Se especifica el grosor que se desea que tenga la lámina.

Un valor positivo crea la lámina en la dirección positiva de las caras, uno negativo, en la dirección negativa. 6

Se presiona ENTER para completar el

comando. Sólido

Pared 0.5

Pared -0.5

seleccionado Línea de comando SOLIDEDIT

Limpiar sólidos Se pueden quitar bordes o vértices si ellos comparten la misma superficie o definición en cada lado del borde o del vértice. AutoCAD chequea el cuerpo (body), caras o bordes en el objeto sólido y une caras adyacentes que compartan la misma superficie. Todos los bordes redundantes, grabados o sin utilizarse, en el sólido 3D se eliminan Para limpiar un objeto sólido 3D: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Clean.

2

Se selecciona el objeto sólido 3D (1).

3


Sólido Seleccionado

Sólido limpio

Línea de comando SOLIDEDIT Chequear sólidos

Se puede chequear si un objeto sólido 3D es válido. Los objetos sólidos 3D válidos se pueden modificar sin incurrir sin provocar mensajes por errores de fallos ACIS (ACIS es un modelador de sólidos producido por Spatial Technology, Inc. y utilizado por AutoCAD para el trabajo con sólidos 3D). Si el objeto sólido 3D no es válido, no se puede editar. Para validar un objeto sólido 3D: 1

Del menú Modify, se hace clic en Solids Editing > Check.

2


3


AutoCAD muestra un mensaje indicando que el objeto es un sólido ACIS válido

Materiales en 3D Cuando la opción Enable Materials está activada en el cuadro de diálogo 3D Graphics System Configuration, los objetos que tienen agregados materiales muestran los materiales en la vista 3d. Esto incluye a los objetos en la vista de órbita 3D y a los objetos sombreados utilizando el comando SHADEMODE. Si no se ha agregado ningún material a un objeto para ese se utiliza en material predeterminado. A continuación se enumeran las limitaciones para mostrar materiales en órbita 3D y cuando los objetos son sombreados utilizando el comando SHADEMODE: A los objetos que se les haya aplicado material GLOBAL mantienen sus colores. El color del material GLOBAL no se no se muestra. Las texturas definidas por imágenes 2D no se muestran. Las texturas 3D (plantillas de materiales) no se muestran. Los mapas Bump (de protuberancias) no se muestran. No se muestra ninguna refracción.

Unidad 5 Generacion de Solidos Albin Cuellar

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