Tutorial básico para diseño CAD 3D. Conceptos básicos (I)

En esta sección intentaré explicar brevemente y de forma genérica, el funcionamiento de los programas para el diseño de piezas en 3D. Dada la gran variedad de programas existentes en el mercado (ProEngineering, Catia, SolidWorks, SolidEdge, Autodesk Inventor, Mechanical Desktop, IronCAD, etc,…) me centraré en las características comunes en todos ellos y que permiten que, sólo conociendo uno de ellos, podamos movernos con soltura en el resto.

Los conceptos básicos que debemos conocer antes de introducirnos de lleno son los siguientes:

Superficie: Es un objeto carente de volumen, que puede ser plano o tener forma pero cuyo interior permanece hueco. La mayoría de programas de renderizado, como el 3D Studio, utilizan superficies (al igual que se emplean en los videojuegos) porque ocupan menos memoria, pero no son recomendables para el diseño de ingeniería, en el que es preferible emplear sólidos.

 

Sólido: Objeto que como su nombre indica posee volumen y está relleno. Es el tipo de objeto que se utiliza para diseñar componentes en 3D.

 

IGES: Es el archivo estándar para intercambio de datos en 3D. Es la mejor opción si quieres exportar datos de un programa a otro.

DXF: Es el archivo estándar para intercambio de datos en 2D. Casi todas las aplicaciones actuales, incluida el Word, pueden importar archivos *.DXF.

Croquis (Sketch): Para la creación de cualquier componente, ya sea superficie o sólido, es necesario partir de un boceto inicial, al que se le aplicará una operación (transformación) para convertirlo en 3D. Dependiendo del tipo de operación que queramos aplicar, nuestro croquis será diferente (no es lo mismo el boceto que utilizaremos para una operación de extrusión que uno para revolución).

Operaciones: Se considera una operación a toda transformación que realicemos para obtener una forma 3D. Podemos dividirlas en 3 grupos: positivas (se añade “material” a la pieza), negativas (se le quita “material”) y de “retoque” (aquí podríamos incluir todas las operaciones que no requieren un croquis previo como son matrices (consisten en clonar una operación o sólido siguiendo unos parámetros de distribución), redondeos, chaflanes, simetrías, etc,…

Extrusión: Es la operación más básica en cualquier tipo de diseño, y consiste en dar altura o estirar nuestro boceto para crear volumen (operación positiva) o “cortar” el sólido existente mediante el croquis (operación negativa).

 

Revolución: Esta operación consiste en girar nuestro croquis para darle forma, como si del torno de un alfarero se tratase. Por este motivo, los croquis que se utilizan deben ser como la forma final, pero partida por la mitad.

 

 

Barrido: Esta operación es similar a la extrusión, pero con la diferencia de que necesita dos croquis: uno que sea el perfil del objeto y otro el camino que éste debe recorrer. El mejor ejemplo de la aplicación de barrido es un clip, para el que necesitaríamos un primer croquis (un círculo) sencillo y el segundo croquis con la forma del clip, que sería el recorrido que el primer croquis debe realizar.

 

Recubrimiento: Esta es la más compleja de las operaciones con boceto, porque se necesitan al menos dos planos y croquis diferentes para realizarla. Consiste en, partiendo de varios croquis dispuestos en planos diferentes, unir los puntos comunes entre ellos para crear un sólido.

 

Espacio de trabajo

Por un lado tenemos el área de trabajo, que como su nombre indica, será el espacio en el que diseñaremos nuestra pieza. En el centro del espacio de trabajo se encuentra el punto de origen que corresponde al punto 0,0,0 del sistema universal de coordenadas (ejes X, Y y Z), y que es de vital importancia en el diseño de piezas 3D porque es el punto de referencia que utiliza el programa a la hora de exportar cualquier archivo, de modo que las acotaciones se harán siempre en función del punto de origen.

La otra zona que se aprecia, que podríamos llamar manager de operaciones o histórico (el nombre cambia de un programa a otro, así que el nombre que le he puesto es un poco descriptivo para que sea polivalente). A medida que vayamos realizando operaciones para crear una pieza, estás se irán “almacenando” aquí, con una particularidad, y es que si en alguna de las operaciones que hayamos hecho hemos cometido algún error, sólo tenemos que proceder a editar dicha operación (o croquis) y corregirla, sin perder el trabajo que hayamos hecho después, mediante el botón derecho del ratón.

Hasta aquí llega la primera parte de este tutorial para el diseño CAD de piezas en 3D. Espero que os haya gustado. Si hay petición popular, proseguiré con el resto de partes que compondrán el tutorial (diseño de piezas, diseño de ensamblajes, dibujos y modelizado (render).

Saludos!