UF0454 Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM para fabricación mecánica

UF0454. Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM

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Índice • INTRODUCCIÓN...............................................................................

• UNIDAD DIDÁCTICA 1. Caja y terminal punto de venta..................

1.1. Caja y equipos utilizados en el cobro y pago de operaciones de venta 1.1.1. Funcionamiento..............................................................................

1.1.2. Características..................................................................................

1.2. Sistemas tradicionales...................................................................................

1.2.1. Caja registradora..............................................................................

1.2.2. Datáfono..........................................................................................

1.3. Elementos y características del TPV..........................................................

1.4. Apertura y cierre del TPV...........................................................................

1.5. Escáner y lectura de la información del producto...................................

1.6. Otras funciones auxiliares del TPV............................................................

1.7. Lenguajes comerciales: codificación de la mercancía, transmisión electrónica de datos (sistema EDI u otros)...............................................

1.8. Descuentos, promociones, vales en el TPV..............................................

1.9. Utilización del TPV (terminal punto de venta)........................................

RESUMEN.........................................................................................

AUTOEVALUACIÓN........................................................................

• UNIDAD DIDÁCTICA 2. Procedimientos de cobro y pago de las

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operaciones de venta............................................................................. atos del autor 2.1. Caracterización de los sistemas y medios de cobroD y pago....................

2.1.1. Efectivo............................................................................................

Javier Costas Rodríguez es técnico en delineación y diseño industrial, y ha ejerciendo dichaTransferencia profesión durante los últimosbancaria. diez años.

2.1.2. y domiciliación .......................................

Inició2.1.3. su trayectoria laboral trabajando diversas empresas constructoras y Tarjeta de crédito y débito..en ........................................................... estudios de arquitectura, e ingresó en el año 2003 en la Concejalía de Urbanismo 2.1.4. Pago contra reembolso. .................................................................. del Excelentísimo Ayuntamiento de Baiona (Pontevedra), donde permaneció hasta el año 2004.

2.1.5. Pago mediante teléfonos móviles, u otros..................................

En el año 2005 ingresó en el sector industrial y naval, y ha colaborado desde Medios dedepago online y seguridad del comercio entonces2.1.6. en el desarrollo diversos proyectos relacionados con laelectrónico. construcción naval en Vigo, A Coruña y Marín; en proyectos de implantación de parques 2.2. en LosItalia, justificantes de pago. ............................................................................ solares Reino Unido y .Bulgaria; en infraestructuras portuarias (grúas portuarias y diversas edificaciones estructura metálica) en los puertos de 2.2.1.

El recibo: elementosde y características. ..........................................

Villagarcía de Arousa, Vigo y Marín; en la construcción de diversas naves e instalaciones industriales, principalmente en España y Portugal; y ha participado 2.2.2.

Justificante de trasferencias........................................................... en diversos proyectos I+D+I subvencionados por la Xunta de Galicia y el CDTI (Centro para el Desarrollo Tecnológico e .Industrial).

2.3. Diferencias entre factura y recibo. .............................................................

En dichas aparte depara sus el funciones en oficina técnica, también ejerció 2.3.1. obras, Obligaciones comerciante y establecimiento comercial labores de programación CAM-CNC en un taller de calderería pesada, donde 2.4. Devoluciones y vales.................................................................................... desempeñó entre otras funciones el control de calidad de las fabricaciones y la configuración de diversa maquinaria industrial, como por ejemplo 2.4.1. Normativa........................................................................................ fresadoras, tornos, oxicorte, cizallas, plegadoras, mandrinadoras, perfiladoras o punzonadoras.

2.4.2. Procedimientos internos de gestión.............................................

En la actualidad combina su profesión de delineante con la elaboración de 2.5. Registro de las operaciones de cobro y pago............................................ contenidos didácticos adaptados a diferentes niveles formativos.

2.6. Arqueo de caja...............................................................................................

Algunos de los proyectos en los que ha participado se pueden consultar en la web: http://www.jcostasvigo.wix.com/delineante 2.6.1. Concepto y finalidad.......................................................................

2.7. Recomendaciones de seguridad e higiene postural en el TPV...............

RESUMEN.........................................................................................

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Ficha Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM. Fabricación mecánica 1ª Edición Certia Editorial, Pontevedra, 2014 Autor: Javier Costas Rodríguez Formato: 170 x 240 mm

Elaboración de documentación CAM. Fabricación mecánica.

• 207 páginas.

técnica empleando programas

CAD-

No está permitida la reproducción total o parcial de este libro, ni su tratamiento informático, ni la transmisión de ninguna forma o por cualquier medio, ya sea electrónico, mecánico, por fotocopia, por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.

Derechos reservados 2014, respecto a la primera edición en español, por Certia Editorial.

ISBN: 978-84-16019-75-5 Depósito legal: PO 667-2014 Impreso en España - Printed in Spain Certia Editorial ha incorporado en la elaboración de este material didáctico citas y referencias de obras divulgadas y ha cumplido todos los requisitos establecidos por la Ley de Propiedad Intelectual. Por los posibles errores y omisiones, se excusa previamente y está dispuesta a introducir las correcciones pertinentes en próximas ediciones y reimpresiones.

Fuente fotografia portada: MorgueFile, autoriza a copiar, distribuir, comunicar publicamente la obra y adaptar el trabajo.

FICHA DE CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD (FMEE0308) DISEÑO DE PRODUCTOS DE FABRICACIÓN MECÁNICA (RD 1216/2009, de 17 de julio)

Área profesional: Fabricación Electromecánica

Familia profesional: FABRICACIÓN MECÁNICA

FICHA DE CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD (FMEC0208) DISEÑO DE CALDERERIA Y ESTRUCTURAS METÁLICAS (RD 684/2011 de 13 de mayo)

Área profesional: Construcciones Metálicas

Familia profesional: FABRICACIÓN MECÁNICA

FICHA DE CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD (FMEC0209) DISEÑO DE TUBERÍA INDUSTRIAL (RD 684/2011 de 13 de mayo)

Área profesional: Construcciones Metálicas

Familia profesional: FABRICACIÓN MECÁNICA

FICHA DE CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD (FMEM0309) DISEÑO DE ÚTILES DE PROCESADO DE CHAPA (RD 684/2011 de 13 de mayo)

Área profesional: Producción mecánica

Familia profesional: FABRICACIÓN MECÁNICA

FICHA DE CERTIFICADO DE PROFESIONALIDAD (FMEM0409) DISEÑO DE MOLDES Y MODELOS DE FUNDICION O FORJA ( RD 684/2011 de 13 de mayo)

Área profesional: Producción mecánica

Familia profesional: FABRICACIÓN MECÁNICA

Índice • INTRODUCCIÓN............................................................................... 15

• UNIDAD DIDÁCTICA 1. Elaboración de planos de piezas y esquemas de sistemas automáticos empleando CAD ......................... 19 1.1. Configuración de parámetros del programa de diseño utilizado...........21 1.2. Captura de componentes en las librerías del programa de diseño utilizado..........................................................................................................28 1.3. Creación e incorporación de nuevos componentes.................................30 1.4. Elección de las vistas y detalles de las piezas a representar....................35 1.5. Realización de los planos constructivos de los productos......................37 1.6. Representación de procesos, movimientos, mandos y diagramas de flujo.................................................................................................................43 1.7. Edición de atributos.....................................................................................48 1.8. Realización de los esquemas de automatización......................................51 1.9. Interconexión de componentes..................................................................54 1.10. Obtención del listado de conexiones.........................................................56 1.11. Creación de ficheros (componentes y conexiones).................................58 1.12. Impresión de planos.....................................................................................59 RESUMEN......................................................................................... 63 AUTOEVALUACIÓN........................................................................ 65

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• UNIDAD DIDÁCTICA 2. Diseño de productos y procesos de fabricación mecánica empleando CAD-CAM...................................... 73 2.1. Análisis del producto y elaboración del proceso de diseño....................76 2.2. Sistemas y procesos de transferencia y carga de programas CAM........92 2.3. Identificación de las especificaciones técnicas de los planos (medidas, tolerancias, materiales, tratamientos)..........................................................95 2.4. Asignación de herramientas y medios auxiliares en mecanización..... 101 2.5. Simulación, verificación y optimización de programas CAM............. 104 2.6. Transferencia de la programación CAM a la máquina de control numérico...................................................................................................... 106 RESUMEN....................................................................................... 109 AUTOEVALUACIÓN...................................................................... 111

• UNIDAD DIDÁCTICA 3. Realización de programas de mecanizado en CNC............................................................................................... 119 3.1. Estudio del producto y del proceso de mecanizado............................. 122 3.2. Lenguajes de programación ISO y otros................................................ 123 3.3. Tecnología de programación CNC......................................................... 131 3.4. Identificación de las especificaciones técnicas de los planos de fabricación (medidas, tolerancias, materiales, tratamientos)................ 136 3.5. Asignación de herramientas y medios auxiliares para una mecanización determinada....................................................................... 137 3.6. Sistemas y procesos de transferencia y carga de programas CNC en el centro de mecanizado............................................................................ 141 3.7. Simulación, verificación y optimización de programas CNC............. 142

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RESUMEN....................................................................................... 147 AUTOEVALUACIÓN...................................................................... 149

• UNIDAD DIDÁCTICA 4. Prevención de riesgos laborales durante los procesos de fabricación mecánica................................................ 157 4.1. Protecciones individuales.......................................................................... 168 4.2. Protecciones colectivas.............................................................................. 170 4.3. Conclusión.................................................................................................. 175 AUTOEVALUACIÓN...................................................................... 177

• RESUMEN FINAL............................................................................ 183

• EJERCICIOS...................................................................................... 185

• EVALUACIÓN FINAL...................................................................... 191

• BIBLIOGRAFÍA/WEBGRAFÍA....................................................... 201

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Introducción El objetivo de este manual, Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM para fabricación mecánica, se encuentra principalmente enfocado al desarrollo de dicha actividad con el programa de diseño asistido por ordenador SolidWorks y los diferentes paquetes de software que forman el programa y en los diversos apartados ofreceremos unas pautas marcadas para el aprendizaje del diseño CAD a través de un proceso teórico e interactivo. En la actualidad existen numerosos programas informáticos con aplicaciones CAD-CAM-CNC. En este manual nos hemos centrado en el programa SolidWorks y sus respectivas aplicaciones, ya que actualmente es posiblemente el más extendido y habitual en las diversas empresas manufactureras nacionales (otros programas con dichas aplicaciones también muy extendidos en empresas de la actualidad son por ejemplo Autodesk Inventor y Catia).

Esta unidad formativa se corresponde con la RP1 y la RP2 en lo referido a la realización de planos de productos de fabricación mecánica y esquemas de automatización con medios informáticos, por lo tanto entendemos que la mejor forma de aprendizaje para el alumno es que pueda explorar de forma práctica las diversas aplicaciones de los conceptos aprendidos en este manual. La estructura de las lecciones de este manual está pensada para realizar un aprendizaje teórico a la vez que práctico, de modo que le será de importante utilidad al alumno en sus tareas en la diversa actividad industrial en la que desarrolle su carrera profesional (automoción, naval, aeronáutica, energías renovables, calderería, fabricantes de estructuras, aeroespacial, maderera, armamentística, cerámica, etc.).

La persona encargada de la elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM para fabricación mecánica durante los procesos productivos debe estar familiarizada con los diferentes procesos que describimos a lo largo de este manual. Para ello es aconsejable que el profesional, a partir de sus conocimientos académicos y profesionales, domine las siguientes capacidades y criterios de evaluación: • Realizar dibujos de productos de fabricación mecánica en dos y tres dimensiones, en soporte informático, con un programa de dibujo asistido por ordenador. (CAD-CAM).

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• Seleccionar el sistema de representación gráfica más adecuado para representar la solución elegida.

• Preparar los instrumentos de representación y soportes necesarios.

• Realizar el dibujo de la solución constructiva adoptada según las normas de representación gráfica.

• Identificar la forma, dimensiones (cotas, tolerancias dimensionales, geométricas y superficiales), tratamientos, elementos normalizados y materiales.

• Realizar un dibujo completo de manera que permita el desarrollo y construcción del producto de fabricación mecánica.

• Proponer posibles mejoras de los útiles y herramientas disponibles.

• Realizar los planos de vistas y secciones en CAD. • Acotar, con la simbología correspondiente, los planos de los productos de fabricación mecánica.

• Seleccionar correctamente los diferentes tipos de elementos mecánicos normalizados a partir de catálogos comerciales.

• Representar correctamente los elementos mecánicos normalizados.

• Representar esquemas de automatización, de circuitos neumáticos, hidráulicos y eléctricos.

• Identificar los elementos que intervienen en los sistemas de automatización.

• Ordenar la información necesaria que aparece en un mismo plano.

• Representar de acuerdo con la normativa, los esquemas neumáticos, hidráulicos y eléctricos, que forman parte de la documentación técnica referente a la automatización del producto.

• Elaborar programas de control numérico, CNC, para la fabricación de productos de fabricación mecánica en centros de mecanizado, atendiendo

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al proceso de fabricación, consiguiendo la calidad adecuada y respetando las normas de Prevención de Riesgos Laborales y Medio Ambiente.

• Realizar el programa de acuerdo con las especificaciones del manual de programación CNC usado, con la secuenciación y codificación de las operaciones, a partir de los planos del producto de fabricación mecánica.

• Introducir los datos de herramientas y los traslados de origen.

• Introducir los datos tecnológicos en el programa de mecanizado para la optimización del tiempo de mecanizado.

• Verificar el programa, en su viabilidad y sintaxis, simulando el mecanizado en ordenador y controlando las normas de Prevención de Riesgos Laborales y Medio Ambiente.

• Corregir los errores detectados en la simulación.

• Guardar el programa en la estructura de archivos generada.

Con el fin de dar pautas para el desempeño de estas actividades se ha elaborado este manual, dividido en dos temas, en los que se hace referencia a la informática de usuario y a la gestión documental.

En el primer tema abordaremos de forma clara y concisa las diversas aplicaciones de las que consta el programa CAD SolidWorks para la elaboración de planos de piezas y esquemas de sistemas automáticos. El correcto conocimiento de estas aplicaciones es imprescindible para la realización de las tareas que hemos descrito en esta introducción.

Personal de una oficina técnica revisando planos realizados con el programa CAD SolidWorks como paso previo al proceso de fabricación en taller.

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En el segundo tema nos centraremos en los diferentes procesos que se deben realizar durante las tareas que abarcan el diseño de productos y los procesos de fabricación mecánica empleando CAD-CAM. En esta parte le daremos suma importancia a las aplicaciones prácticas de dicha actividad.

Para finalizar, en el tercer tema trataremos los diferentes procesos para una correcta realización de programas de mecanizado en CNC. En él explicaremos los procedimientos a seguir y daremos ejemplos prácticos y teóricos para la correcta realización de dicha tarea.

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Unidad

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Elaboración de planos de piezas y esquemas de sistemas automáticos empleando CAD • Contenido 1.1. Configuración de parámetros del programa de diseño utilizado 1.2. Captura de componentes en las librerías del programa de diseño utilizado 1.3. Creación e incorporación de nuevos componentes 1.4. Elección de las vistas y detalles de las piezas a representar 1.5. Realización de los planos constructivos de los productos 1.6. Representación de procesos, movimientos, mandos y diagramas de flujo 1.7. Edición de atributos 1.8. Realización de los esquemas de automatización 1.9. Interconexión de componentes 1.10. Obtención del listado de conexiones 1.11. Creación de ficheros (componentes y conexiones) 1.12. Impresión de planos

• Resumen • Autoevaluación UF0454 Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM

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E

n esta primera parte del manual nos centraremos en la elaboración de piezas y esquemas de sistemas automáticos empleando programas CAD (computer-aided design – diseño asistido por ordenador), así como en el desarrollo de planos de las mismas. Tal y como indicamos en el apartado «Introducción», el programa en el que describiremos la correcta forma de realizar estas tareas será SolidWorks y las diversas aplicaciones que componen este software CAD.

Ejemplo de pieza modelada con el programa de diseño asistido por ordenador SolidWorks

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.1. Configuración de parámetros del programa de diseño utilizado Antes de comenzar debemos tener en cuenta que SolidWorks es un programa de diseño 3D paramétrico, cuya función es crear piezas o ensamblajes y obtener los planos correspondientes con poco trabajo. Además, también es posible

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generar archivos de tipo ACIS, IGES, STL, entre otros, muy útiles para el intercambio de información con programas de CNC, de cálculo por elementos finitos, etc.

En este apartado describiremos de forma ordenada y correcta el modo de comenzar a trabajar con el software de diseño CAD SolidWorks, así que definiremos la correcta configuración de los diferentes parámetros con los que cuenta el programa para poder familiarizarnos con el mismo. Una vez que conozcamos los parámetros podremos comenzar con el proceso propio del producto o pieza que pretendamos diseñar.

• Ejecutar programa: el primer paso que debemos realizar es el inicio del programa desde nuestro ordenador, por lo tanto debemos hacer doble clic en el acceso directo del programa en nuestro escritorio o en su defecto debemos ir al botón de inicio en la esquina inferior izquierda de la ventana de Windows. Posteriormente debemos hacer clic en «Todos los programas, SolidWorks, SolidWorks», permitiendo que se ejecute la aplicación del programa.

Icono del programa de CAD SolidWorks

Si deseamos salir del programa debemos hacer clic en «Archivo, Salir».

• Crear nueva pieza: cuando se ejecute el programa, si lo deseamos podemos comenzar a trabajar creando una nueva pieza. Para ello debemos seleccionar «Archivo, Abrir y escribir», buscar el nombre del archivo, o en su defecto seleccionar el nombre de archivo en «menú Archivo» de SolidWorks, abriendo el archivo de pieza seleccionado.

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Ventana de creación de nueva pieza

• Abrir pieza existente: con el programa abierto, si lo deseamos podemos comenzar a trabajar con una pieza ya existente. Para ello debemos seleccionar «Archivo, Abrir y Nuevo documento», donde seleccionaremos la pieza.

• Guardar pieza: una vez que queramos guardar el archivo o pieza abierta sobre la que hemos trabajado con el programa, debemos hacer clic en «Archivo, Guardar», que se encuentra situado en la barra de herramientas estándar del programa. Si en vez de guardar el archivo de forma tradicional preferimos guardar una copia y mantener la versión previa, debemos hacer clic en «Archivo, Guardar como» y asignarle a dicha copia un nombre nuevo de archivo; realizando esta acción comprobaremos que se conserva el archivo original y además tendremos la copia dicho archivo en otro documento con un nombre diferente.

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Ventana de «Guardar como»

• Barras de herramientas: el programa incluye diversas barras de herramientas que son totalmente necesarias para trabajar con los documentos que generemos con SolidWorks, y puede configurarse su ubicación o visibilidad según el tipo de documento que tengamos abierto (piezas, ensamblajes o dibujos). Las barras de herramientas del programa se encuentran situadas de izquierda a derecha ocupando la parte superior del programa para que puedan ser visibles para los usuarios del programa indicándonos el nombre de la función de cada componente al lado de su correspondiente icono.

Barra de herramientas de SolidWorks

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• Ventanas de trabajo: el programa cuenta con ventanas que constan de dos paneles. La función principal del primero es la de proporcionar una representación gráfica del modelo con el que nos encontremos trabajando, mientras que la otra ventana nos proporciona datos no gráficos como por ejemplo las propiedades del componente, diversas características o piezas que forman el ensamblaje que tengamos abierto, etc.

Pantallazo de SolidWorks en el que podemos comprobar las dos ventanas de las que consta el programa

• Botones del ratón: para poder manejar de forma correcta el programa debemos tener en cuenta que los tres botones del ratón tienen asignadas órdenes específicas para trabajar con SolidWorks. Funcionando de las siguientes maneras: o Botón izquierdo: su función es la de seleccionar elementos de menú, entidades en la zona de gráficos y objetos en el gestor de diseño. o Botón derecho: su función es la de mostrar los menús contextuales del programa. o Botón central: su función es la de girar, trasladar y acercar/alejar la visualización del componente diseñado obteniendo una vista panorámica del mismo.

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Un correcto manejo de estos parámetros básicos es clave para una correcta comprensión y uso del programa SolidWorks. En los siguientes apartados describiremos partes más complejas como las diferentes aplicaciones de las que dispone y la forma más sencilla además de rápida para realizar diseños y planos.

A continuación mostramos diversos ejemplos de componentes modelados con el software SolidWorks realizados en diversos sectores industriales:

Componente mecánico con diversas partes móviles adaptables modelado con el software SolidWorks (prototipo diseñado para la industria armamentística cuya función es la de servir para apoyo de rifles)

Embarcación de recreo modelada con el software SolidWorks (embarcación diseñada según las indicaciones y necesidades del armador)

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Marquesina de parada de autobús modelada con el software SolidWorks (diseño según especificaciones técnicas de la Diputación Provincial de Pontevedra)

Puente grúa para almacén modelado con el software SolidWorks (diseño según dimensiones del almacén y pesos de la carga a transportar)

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Estructura metálica de nave industrial modelada con el software SolidWorks (diseño según normativas urbanísticas, código técnico de edificación e indicaciones del cliente)

.2. Captura de componentes en las librerías del programa de diseño utilizado

Como en prácticamente todos los programas actuales de diseño asistido por ordenador (CAD), SolidWorks también cuenta entre sus funciones con una librería de objetos 3D (en SolidWorks se denomina «biblioteca de diseño»), cuya principal función es la de incluir por defecto objetos ya prediseñados que puedan ser útiles para facilitarnos nuestras labores de diseño.

También nos permite la opción de almacenar nuestros propios objetos y piezas en dicha biblioteca, guardándolos para un futuro uso Además de la propia aplicación de biblioteca de diseño que incluye el programa por defecto, también existen numerosas páginas web que incluyen miles de piezas que podremos incluir en nuestra biblioteca.

• Activación de la biblioteca de diseño: para poder activar y utilizar la biblioteca de diseño en el programa, debemos hacer clic en el icono («biblioteca de diseño»), que se encuentra en el panel de tareas, el cual nos ubicará en nuestro ordenador una carpeta donde poder almacenar las piezas y elementos reutilizables que nosotros consideremos oportunos.

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• Herramientas de la biblioteca de diseño: para una correcta utilización de la biblioteca de diseño debemos dominar y utilizar correctamente las siguientes herramientas y operaciones, que nos permiten seleccionar, almacenar o configurar de forma sencilla nuestros documentos y piezas: Icono

Denominación Agregar a la biblioteca

Utilidad Nos permite agregar la pieza o ensamblaje que consideremos oportuno a nuestra biblioteca

Agregar ubicación de archivo

Nos permite agregar el archivo seleccionado a una carpeta ya existente

Crear nueva carpeta

Nos permite crear una nueva carpeta en el disco duro perteneciente a la biblioteca de diseño

Actualizar

Actualiza todos los componentes que están alojados en la biblioteca de diseño

• Tipos de bibliotecas de diseño de SolidWorks: aparte de la propia «biblioteca de diseño», SolidWorks también cuenta con otras aplicaciones de uso similar: Icono

Denominación

Utilidad

Biblioteca de diseño

Nos permite el acceso a subcarpetas creadas por el programa donde almacena elementos y piezas reutilizables, permitiéndonos agregar las nuevas carpetas y elementos que nosotros consideremos oportuno

Toolbox

Biblioteca de diseño específica de tornillería. En el examinador de programa debemos reinstalarlo para poder acceder a sus funciones

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Icono

Denominación

Utilidad

3D ContentCentral

Nos permite el acceso a modelos en 3D de proveedores o usuarios del programa que comparten sus diseños y piezas

Contenido de SolidWorks

Aplicación adicional de SolidWorks para bloques, Routing, CircuitWorks y piezas soldadas

En definitiva, un correcto uso de la biblioteca de diseño de SolidWorks nos ayuda a agilizar el proceso de diseño, ahorrando tiempo con un consecuente aumento de la productividad. Es por ello que es muy recomendable un correcto desarrollo y utilización de las herramientas anteriormente vistas, ya que nos ayudarán a reducir repeticiones durante el proceso de diseño, errores e inconsistencias, además de eliminar la duplicación de archivos y de permitir a la empresa estandarizar y unificar sus datos y archivos de SolidWorks.

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.3. Creación e incorporación de nuevos componentes A continuación describiremos detalladamente cómo realizar nuevos componentes y piezas con el programa SolidWorks. La creación de esta pieza nos servirá para conocer herramientas básicas de croquizado (dibujo en 2D) y modelado (dibujo en 3D con sólidos).

• Parte 1 (creación de nueva pieza): creamos en un croquis el dibujo en 3D de la pieza a que vamos a desarrollar. Realizamos el croquis sobre el plano en planta donde dibujamos una pieza sencilla formada por un arco, una línea vertical y una línea tangente, en la cual determinamos la simetría añadiendo una línea constructiva que pase por el centro del componente y el punto medio del lado opuesto. Una vez dibujada la extruimos con una altura de 10 mm.

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Croquizado y extrusión de la pieza

• Parte 2 (creación de nueva pieza): procedemos a dibujar un croquis sobre la cara inferior de la pieza ya extruida, dibujamos un cuadrado con las dimensiones indicadas en la imagen, asegurándonos de que las dos líneas verticales son colineales con la cara del sólido ya existente. Una vez dibujado el croquis lo extruimos con una altura de 5 mm.

Croquizado y extrusión de la pieza

• Parte 3 (creación de nueva pieza): dibujamos un croquis sobre la cara que se nos muestra en la imagen, asegurándonos de que la circunferencia coincida sobre la arista del sólido, y agregamos las relaciones de posición concéntrica y corradial. Una vez dibujado lo extruimos con una altura de 15 mm.

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Croquizado y extrusión de la pieza

• Parte 4 (creación de nueva pieza): dibujamos un rectángulo de 5 mm de ancho sobre la cara de la pieza señalada en la imagen. Una vez dibujado el rectángulo procedemos a su extrusión asignándole una altura de 10 mm.

Croquizado y extrusión de la pieza

• Parte 5 (creación de nueva pieza): seleccionamos las aristas que aparecen en la imagen y le aplicamos un redondeo de 2,5 mm.

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Redondeo y achaflanado de aristas de la pieza (la parte a redondear o achaflanar el programa nos la muestra en color azul).

• Parte 6 (creación de nueva pieza): dibujamos un croquis en la cara superior de la parte circular de la pieza, nos aseguramos de la correcta concentricidad del círculo con la pieza y procedemos a realizar la operación extrusióncorte «por todo».

Pieza finalizada

• Parte 7 (creación de nueva pieza): una vez que finalicemos el diseño de la pieza, procederemos a asignarle un material. Para ello debemos hacer clic con el botón derecho en la pestaña «Material», situada en la ventana izquierda del programa. Cuando realicemos esta acción comprobaremos que nos permite seleccionar una serie de materiales que el programa incluye por defecto (acero aleado fundido, latón, cobre, níquel, caucho, UF0454 Elaboración de documentación técnica empleando programas CAD-CAM

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etc.). Si lo deseamos podemos editar o crear nuestros propios materiales en la opción «Editar material» que nos aparece en primer lugar cuando hacemos clic en «Selección de material».

Ventana de edición y creación de nuevos materiales

En esta práctica, durante el proceso de diseño de la pieza y los componentes que la forman hemos repasado algunas de las herramientas más útiles de SolidWorks aplicables en el diseño mecánico e industrial, como son las herramientas de croquizado (rectas, circunferencias, cuadrados, rectángulos, etc.) y de modelado en tres dimensiones (extrusión, redondeo, chaflán, corte de extrusión, etc.).

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.4. Elección de las vistas y detalles de las piezas a representar En este apartado describiremos detalladamente la elección de las vistas y de los detalles a representar de la pieza diseñada en el apartado anterior. Debemos tener en cuenta que cada objeto diseñado es único, y por lo tanto puede variar la cantidad de vistas o detalles necesaria para su correcta representación.

Habitualmente, los objetos suelen representarse utilizando tres vistas estándar en 3D (la mayoría de los países de Europa aplican la proyección de primer ángulo, que consiste en crear las vistas frontal, superior e izquierda), y dependiendo de la complejidad de la pieza es posible que sea necesario utilizar vistas especificas como secciones o vistas de detalle para describir la pieza de manera exacta. Aparte de estas vistas estándar en 3D, SolidWorks nos permite visualizar las piezas en vistas mucho más complejas como pueden ser isométricas, dimétricas o trimétricas.

Si lo deseamos podemos activar la operación «Vistas estándar». Para ello en el programa debemos seleccionar «Opciones, Personalizar y Vistas Estándar», y se nos abrirá una barra de herramientas con las vistas que describimos en la siguiente tabla.

Icono

Denominación Normal (Crl+8)

Frontal (Crl+1) Posterior (Crl+2)

Izquierda (Crl+3)

Utilidad Gira el modelo y aplica el zoom sobre el mismo con respecto a la orientación en vista normal al plano, la cara plana o la operación seleccionados Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista frontal Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista posterior Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista izquierda

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Icono

Denominación Derecha (Crl+4) Superior (Crl+5) Inferior (Crl+6) Isométrica (Crl+7) Trimétrica Dimétrica Vista de sección

Utilidad Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista derecha Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista superior Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista inferior Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista isométrica Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista trimétrica Gira y aplica el zoom sobre el modelo con respecto a la orientación de vista drimétrica Visualiza la vista de sección de una pieza o ensamblaje utilizando uno varios planos de sección transversal

En las siguientes imágenes mostramos la pieza diseñada en el apartado anterior representada en las vistas utilizadas más habitualmente: frontal, superior, izquierda e isométrica.

Vista frontal y vista superior.

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Vista izquierda y vista isométrica.

.5. Realización de los planos constructivos de los productos En este apartado describiremos detalladamente cómo realizar con el programa SolidWorks un plano constructivo de la pieza que hemos diseñado anteriormente. La delineación del plano de esta pieza nos ayudará a conocer los conceptos necesarios acerca de las herramientas básicas que vamos a utilizar, como son la inclusión de las vistas estándar, las cotas o el diseño del cajetín.

Al iniciar el comando «Crear dibujo desde pieza» el programa nos indica que seleccionemos el formato de la hoja en donde realizaremos el plano.

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• Parte 1 (generar un plano nuevo): una vez que tengamos el archivo de la pieza abierto, debemos hacer clic en «Archivo, Crear dibujo desde pieza», que se encuentra en la barra de herramientas estándar del programa. Una vez que seleccionemos esta opción, el programa nos preguntará qué formato de papel queremos insertar en el plano que vamos a generar. En este caso, debido a que se trata de una pieza sencilla, seleccionaremos el formato A3.

• Parte 2 (insertar la pieza diseñada): como segundo paso haremos clic en la pestaña «Ver diseño», y acto seguido haremos clic en «Vista del modelo».

Observaremos que en la ventana de tareas izquierda nos aparece un comando que nos indica «Documentos abiertos», en donde podremos ver la pieza desplegada en la lista que aparece debajo de esta orden.

Haremos clic sobre nuestra pieza y accederemos a la inserción de la pieza modelada en el plano que hemos generado, y a la vez que seleccionamos nuestra pieza también indicaremos en una de las pestañas de la ventana de tareas izquierda las escala en la que insertaremos la pieza. En este caso seleccionaremos escala 2:1 debido a que es un elemento de dimensiones muy pequeñas y así obtendremos una clara visualización del componente.

• Parte 3 (generar las vistas de la pieza en el plano): una vez que hemos insertado la pieza en el área de dibujo del plano, el programa por defecto nos inserta la pieza modelada con su vista estándar (en este caso vista frontal).

A partir de esta vista generaremos arrastrando las otras dos vistas que incluiremos en el plano (vista lateral y vista superior).

Una vez que insertemos la pieza modelada en el plano generaremos las vistas que deseemos arrastrando sobre la vista principal de la pieza.

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• Parte 4 (insertar cotas): una vez que tengamos insertada la pieza con sus respectivas vistas en el plano, debemos hacer clic en la pestaña «Anotación, Cota inteligente», que se encuentra en la barra de herramientas estándar del programa. Cuando hayamos seleccionado esta opción haremos clic en las partes de la pieza que consideremos que deban ser acotadas para su correcta lectura y fabricación. Para realizar correctamente la opción de acotar haremos clic de inicio a fin de la parte que deseemos acotar; si se trata de acotar una circunferencia bastará con hacer clic en el circulo directamente.

Vista del plano con las cotas insertadas usando la herramienta «Cota inteligente».

• Parte 5 (insertar anotaciones): en este paso describiremos cómo poder insertar diferentes anotaciones en nuestro plano, que en este caso serán diversas notas. Debemos hacer clic en la pestaña «Anotación, Nota», que se encuentra en la barra de herramientas estándar del programa. Una vez que seleccionemos esta opción haremos clic en la zona donde queramos que se sitúe el texto que redactaremos. Para este plano realizaremos tres notas situadas en la parte inferior de las tres vistas que tenemos en nuestro plano, en donde indicaremos el nombre de cada vista. Una vez que redactemos el texto haremos clic en «Aceptar» en el icono que nos aparece en la parte superior derecha de la pantalla.

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Vista del plano con diversas anotaciones.

• Parte 6 (crear vista seccionada): en este paso describiremos cómo realizar una vista seccionada en nuestro plano. En primer lugar debemos hacer clic en «Croquis, Línea», y dibujaremos una línea según la zona que consideremos que debamos seccionar; en este caso trazaremos una línea vertical en el eje de la vista frontal.

Línea de croquis vertical dibujada sobre la vista frontal.

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Una vez que hayamos trazado la línea que servirá como guía para crear la vista seccionada, haremos clic encima de dicha línea, nos dirigiremos a la pestaña «Ver diseño» y haremos clic en «Vista de sección», que nos generará automáticamente la vista de sección. Deberemos indicar la dirección de la sección, la escala, y el nombre de la sección, y una vez que indiquemos estos parámetros haremos clic en «Aceptar».

Vista seccionada de nuestra pieza ejecutando la herramienta «Vista de sección».

• Parte 7 (modificar cajetín): en este paso describiremos cómo poder modificar y personalizar el cajetín que se encuentra situado en la parte inferior derecha del plano. Para ello haremos clic encima del cajetín con el botón derecho del ratón y seleccionaremos «Editar formato de hoja». Una vez que activemos esta opción podremos modificar el cajetín con las anotaciones que consideremos oportunas e indicando la información que sea necesaria en función del tipo de pieza o componente que se trate.

Debemos tener en cuenta que las empresas suelen tener ya predefinidos cajetines estándar con su propio formato.

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Ejemplo típico de cajetín utilizado en planos de fabricación mecánica e industrial.

A continuación mostramos dos ejemplos de planos realizados con el software SolidWorks realizados para labores de fabricación y montaje en diversos sectores industriales:

Plano del puente de gobierno de gobierno de un buque pesquero diseñado con SolidWorks (en el plano podemos comprobar que el delineante añadió todas las vistas y notas posibles para su correcta fabricación y montaje).

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Plano de una estructura en acero cuya función es la de soportar paneles solares diseñada con SolidWorks (en el plano podemos comprobar que el delineante añadió todas las vistas y notas posibles para su correcta fabricación y montaje, además de incluir en parte superior izquierda del plano una lista de materiales de las diferentes piezas que forman la estructura).

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.6. Representación de procesos, movimientos, mandos y diagramas de flujo

Solidwork incluye en su software una aplicación de gestión de datos principalmente destinada a la representación de procesos de trabajo, movimientos, mandos y diagramas de flujo llamada SolidWorks Enterprise PDM. La función de Solidwork Enterprise PDM es la de centralizar todos los datos (diseños, archivos, ensamblajes, planos, etc.) utilizados en los trabajos que hemos realizado con SolidWorks. Con el uso de esta aplicación el acceso a dicha información se realiza de forma rápida y sencilla puesto que utiliza herramientas de búsqueda de uso similar a las propias de Windows. La aplicación dispone de una sencilla interfaz que nos permite realizar nuestros propios diagramas de

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flujo de las tareas a realizar, lo cual permite un importante ahorro de tiempo, costes y un refuerzo de la seguridad en los diseños que trabajemos.

Vista genérica del gestor de archivos de Solidwork Enterprise PDM.

Los diversos usuarios que utilicen la aplicación tienen diferentes niveles de privilegios de acceso a la información almacenada en el sistema (los privilegios de acceso a la información suelen estar gestionados por el servicio informático contratado por la empresa y variarán en función del puesto de trabajo: lo lógico en que cuanto mayor sea el rango laboral se tenga acceso a mayor cantidad de información). Además, una de las facetas más importantes de SolidWorks Enterprise PDM es su facilidad para la comunicación entre usuarios, gracias a sus diversas interfaces basadas en navegadores comunes de internet y a su detallada definición de los flujos de trabajo y rutas de autorización creadas para los diferentes archivos que se encuentran almacenados.

Otra de las características más valoradas del software SolidWorks Enterprise PDM es que cualquier usuario puede visualizar los diseños y planos con total

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rapidez y sin necesidad de tener nociones técnicas ni conocimientos de dibujo CAD. A continuación describiremos los diversos procesos, procedimientos, mandos y diagramas de flujo de SolidWorks Enterprise PDM mediante indicaciones básicas, así como con esquemas sencillos que el usuario pueda entender de forma clara.

Para comprender estos conceptos debemos de ser conscientes que la principal función de SolidWorks Enterprise PDM es la gestión del ciclo de vida del producto en cuya fase de diseño nos encontremos inmersos, y nos será de gran utilidad para cubrir las diferentes fases de dicho proceso. Estas son: - Concepto: fase inicial del proceso de diseño.

- Diseño: utilización de programas CAD (eléctricos, hidráulicos, mecánicos, etc.).

- Escalado: fase de gestión de los diversos datos del producto.

- Producción: gestión del proceso productivo y de fabricación del producto, así como gestiones con el cliente.

- Retirada del producto y almacenaje de archivos: fase final del proceso productivo.

Para el desarrollo satisfactorio de estos 5 puntos de trabajo el software SolidWorks Enterprise PDM consta de las siguientes fases: 1. Gestión del producto y cartera de trabajos (PPM).

2. Diseño asistido por ordenador (CAD).

3. Plan de fabricación (MPM).

4. Gestión de los datos del producto (PDM).

Una vez que conozcamos y dominemos estos conceptos de trabajo, SolidWorks Enterprise PDM nos servirá para poder desarrollar métodos de trabajo en donde podremos crear, gestionar, modificar, compartir y centralizar todos los datos que utilicemos durante los procesos de diseño y fabricación

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de nuestros productos; así como gestionar de forma correcta y sencilla los diferentes medios tecnológicos utilizados para acceder a dicha información. A continuación mostramos dos esquemas que servirán y guiarán al alumno para una mejor comprensión del software SolidWorks Enterprise PDM.

Esquema que define los procesos de trabajo de SolidWorks Enterprise PDM.

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Esquema en el que mostramos las principales fases y tareas de un sistema PDM/PLM. Dichas funciones y tareas pueden variar dependiendo del tipo de empresa y su actividad industrial.

Resumiendo, entre algunas de las numerosas soluciones nos aporta SolidWorks Enterprise PDM podemos destacar las siguientes: gestión de los archivos centralizada y segura; reutilización de diseños y piezas; gestión de listas de materiales; almacenamiento de archivos; distribución de trabajo; cumplimiento de normativas; gestión de las revisiones; generación de diagramas de flujo; opción de creación de plantillas para realizar los cambios que se consideren oportunos;

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acceso a los diversos datos del producto a múltiples usuarios (dependiendo del tamaño de la empresa pueden ser hasta cientos de usuarios simultáneamente consultando documentación); acceso a todos los departamentos de la empresa; revisión, sustitución, aprobación o eliminación de cualquier dato desde cualquier ordenador evitando la necesidad de acceder a la documentación en papel; etc.

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.7. Edición de atributos

Como cualquier programa de CAD, SolidWorks también nos permite la opción de crear nuestros propios «bloques» y editar sus correspondientes atributos como consideremos conveniente para poder usarlos de manera frecuente en nuestros planos y dibujos.

SolidWorks incluye entre sus funciones la de creación de bloques, que son dibujos en 2D que habitualmente suelen ser notas estándar, símbolos especiales, cajetines, etc. que suelen ser utilizados con frecuencia en nuestros planos.

SolidWorks nos permite la opción de copiar bloques entre diferentes dibujos y croquis, insertarlos desde la biblioteca de diseño e insertarlos en formatos de hoja. Además, con la aparición del software SolidWorks Enterprise PDM dichas notas y atributos, una vez creados, pueden ser utilizados o modificados por diversos usuarios simultáneamente.

Ejemplo de bloque utilizado en planos relacionados con construcciones metálicas y calderería donde nos indica anotaciones sobre soldaduras.

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