Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO EN 2D)
4.1 Objetivos
En este Capítulo se enseñará a utilizar el módulo Sketcher. Es un módulo de
diseño en 2D con el que generar geometrías y perfiles que, a posteriori, serán
necesarios para la construcción de superficies y sólidos.
El conocimiento de las herramientas de este módulo permitirá: crear
geometrías y perfiles, operar sobre ellos estableciendo relaciones entre
elementos geométricos o modificándolos y, una vez dibujada la geometría,
determinar restricciones geométricas y dimensionales, a través del uso de las
constrains.
69
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
4.2 Fundamentos Teóricos
4.2.1 Conocimientos previos
4.2.1.1 Crear un Sketch
Las geometrías en 2D trazadas desde el módulo Sketcher, están consideradas
por CATIA como una ayuda al modelado. De ahí que sea posible el acceso al
módulo Sketcher desde módulos de generación de sólidos y superficies, como
Part Design y Wireframe.
Para abrir un nuevo Sketch se hace a partir del menú
, eligiendo el módulo
Sketcher, como se muestra en la Ilustración 84:
Ilustración 84: Primera forma de abrir el módulo Sketcher.
Pero si se está dentro de otro módulo que contenga la opción
de generar un Sketch, por ejemplo el Part Design, se tendrá
que seleccionar el icono Sketcher:
, de la barra de
herramientas Skecth-Based Features, como se indica en la
Ilustración 85:
70
Ilustración 85:
Skecth-Based
Features.
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Una vez pulsado el icono nombrado anteriormente, habrá que elegir el plano de
referencia donde se desea diseñar la geometría. Este plano se puede fijar
seleccionándolo directamente en la vista 3D, o en el árbol de especificaciones,
y si se requiere que sea sobre una superficie plana ya existente, entonces se
tomará como referencia haciendo clic directamente sobre ella.
De esta forma se generará un Sketch sin posición con respecto a la geometría
3D que se esté generando o que se vaya a generar.
O bien seleccionar el icono “Sketcher with Absolute Axis definition”:
, que se
puede observar en la Ilustración 85, y especificar el plano de referencia, el
origen y la orientación del sistema de ejes en el cuadro de dialogo que aparece
(Sketch Positioning). Este método es más recomendable si se quiere asegurar
la relación con respecto a la geometría 3D que se esté generando. Más
adelante, cuando se empiece a trabajar con sólidos, se detallará cómo rellenar
este cuadro.
4.2.1.2 Pantalla del Sketcher
En la pantalla del Sketcher, cuando se abre un nuevo Sketch, se muestra una
rejilla de líneas de ayuda al dibujo (ver Ilustración 86).
Ilustración 86: Pantalla del Sketcher.
71
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Esta rejilla se podrá desactivar o modificar, eligiendo la distancia entre las
líneas principales y su graduación. En la Ilustración 87, se muestra el menú que
permitirá hacer todas estas selecciones:
menú principal→Tools→Options
Ilustración 87: Modificación de las opciones de Sketcher.
Los menús propios del módulo Sketcher aparecen en la paleta de funciones
situada en el lateral derecho de la pantalla (ver Ilustración 87).
4.2.1.3 Editar un Sketch existente
Si se deseara editar un Sketch ya creado, para modificarlo, copiarlo o
simplemente verlo, bastaría con hacer doble clic sobre él en el dibujo, o
buscarlo en el árbol de especificaciones y pulsar sobre el.
72
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
4.2.2 Herramientas del Sketcher
En CATIA, las distintas herramientas que ofrece cada módulo, están recogidas
en menús que aparecen como paletas de herramientas. Al conjunto de todas
las paletas se le llama workbench (banco de trabajo).
Es posible activar y desactivar las distintas paletas de herramientas del
Sketcher con el botón izquierdo del ratón en la parte superior de la pantalla,
según están distribuidas en la Ilustración 86. A continuación, se activarán las
principales paletas Sketch tools, Profile, Operation y Constraint. En los
siguientes apartados se describirán sus funciones.
4.2.2.1 General (Sketch tools)
Contiene diferentes herramientas de ayuda para la generación de geometrías,
como se muestra en la Ilustración 88:
Ilustración 88: Sketch tools.
Las cinco herramientas que la componen pueden activarse o desactivarse,
pulsando sobre ellas. Las herramientas en color naranja, son las que se
encuentran activas.
Grid: activa o desactiva la rejilla. Esta opción es nueva en CATIA v6, con
respecto al manual de CATIA v5 anterior, pero ya se encontraba en CATIA
v5r19.
Snap to Point: con el icono activado, mientras se dibuja se irán
seleccionando sólo los puntos de la rejilla (el más cercano al cursor), al
desactivarlo, ya es posible seleccionar cualquier punto del dibujo.
73
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Construction/Standard Element: herramienta que facilita dos tipos de
elementos, de construcción o pertenecientes al dibujo. Los elementos de
construcción se dibujan con el icono activado y no formarán parte de nuestro
dibujo, es decir, no pertenecen a la geometría que se está creando sólo ayudan
a su construcción.
Geometrical Constraints: si está activada esta opción, CATIA
generará automáticamente restricciones geométricas mientras se
dibuja nuestra geometría. Por ejemplo, al crear una línea
horizontal aparecerá automáticamente el icono de línea horizontal
(H) en el dibujo. Lo mismo ocurre cuando se genera una línea
vertical (V), como se muestra en la Ilustración 89.
Ilustración 89:
Líneas
horizontal y
vertical.
Dimensional Constraints: funciona de manera análoga al icono anterior,
pero generando restricciones de dimensión.
4.2.2.2 Crear geometrías (Profile)
La paleta que aparece en la Ilustración 90 contiene algunas funciones con
formas predeterminadas pero principalmente se utilizará para crear formas
básicas geometrías que serán de gran utilidad. La mayoría de sus iconos alojan
submenús ampliables (flechitas negras).
Ilustración 90: Profile.
Profile: la operación más utilizada al diseñar con el Sketcher. Los perfiles
abiertos o cerrados, serán una sucesión de líneas y arcos que se podrá dibujar
a partir del menú que aparece en la barra de herramientas del Sketch Tools
cuando se selecciona esta opción. Se puede observar la posibilidad de
74
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
introducir los valores dimensionales en el cuadro que aparece (ver Ilustración
91).
Arco tangente
Línea (activa
por defecto)
Arco por tres
puntos
Ilustración 91: Sketch tools una vez activada la opción profile.
Rectangle: si se despliega este submenú aparece la barra que se visualiza
en la Ilustración 92:
Ilustración 92: Tipos de
rectángulos.
Contiene
diversas
herramientas
para
dibujar
formas
geométricas
predeterminadas, en orden de izquierda a derecha, son: Rectángulo,
Rectángulo orientado, Paralelogramo, Ranuras alargadas (rectas y cilíndricas),
Agujero de llaves, Hexágono, Rectángulo centrado, Paralelogramo centrado.
Estas dos últimas opciones son nuevas de CATIA v6 con respecto al manual
de CATIA v5 anterior, pero se pueden encontrar en CATIA v5r19. Sirven para
crear rectángulos y paralelogramos a partir del punto central.
Circle: al extender este submenú aparece la barra de la Ilustración 93:
Ilustración 93: Círculo.
Con opciones para diseñar círculos y arcos en función de distintas
posibilidades geométricas, por ejemplo, coordenadas, tres puntos, etc.
Spline: con esta opción se genera una curva a través de puntos
de control. Si se despliega el submenú, la otra función, que no es la
75
Ilustración
94: Spline
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
que aparece por defecto (segunda opción de la Ilustración 94), traza una curva
que conecta dos elementos, dos rectas, otras curvas, perfiles, etc.
Ellipse: este submenú permite dibujar geometrías cónicas, tales como
elipses, parábolas e hipérbolas. También elementos cónicos a partir de puntos
o tangencias a rectas. Todas estas opciones se muestran en la Ilustración 95.
Ilustración 95:
Geometrías
cónicas.
Line: herramientas para la generación distintos tipos de
líneas, como se observa en la Ilustración 96. Se pueden crear:
líneas, líneas ilimitadas, líneas tangentes a dos curvas,
Ilustración 96:
Líneas.
bisectrices de otras dos líneas y por último, una opción nueva de CATIA v6,
que es la de líneas normales a una curva. Ésta es nueva con respecto al
manual de CATIA v5 anterior, pero aparece en CATIA v5r19.
Axis: creación de un eje a partir de dos puntos.
Point: permite la generación de puntos, con diferentes posibilidades. Las
distintas posibilidades se muestran en la Ilustración 97, y son: generación de
punto mediante un clic, punto por coordenadas, puntos equidistantes en una
curva, punto en la intersección de dos curvas y punto proyectado sobre una
curva.
Ilustración 97: Puntos.
4.2.2.3 Operaciones y transformaciones de elementos (Operation)
Una vez generadas las geometrías, estas se pueden modificar con la paleta de
Operaciones y los distintos submenús que ofrece. Se conocerán con mas
76
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
detalle el manejo de todas estas herramientas en la resolución de los ejercicios
prácticos.
En la paleta Operation, Ilustración 98, se podrá redondear los vértices de las
geometrías creadas, crear chaflanes, recortar elementos, realizar simetrías de
elementos y proyecciones de elementos 3D sobre un plano, entre otras
operaciones.
Ilustración 98: Tipos de
operaciones.
Es importante recordar, que si se tienen activados los iconos Geometrical y
Dimensional
Constraints
de
la
paleta
Sketch
Tools,
se
generarán
automáticamente algunas restricciones. Por ejemplo, si se crea un Corner,la
curva que se genera será tangente a las dos líneas y la restricción de tangencia
aparecerá automáticamente.
Corner: crea un radio de acuerdo entre dos líneas que se unen en un
punto. Ofrece seis opciones para recortar (o no) los bordes, de las cuales las
tres últimas son novedad para el CATIA v6 si se compara con el CATIA v5
explicado en el manual anterior, pero ya se podía encontrar en CATIA v5r19.
Éstas son las que se muestran en la Ilustración 99 y aparecen en la barra de
Sketch tools.
Ilustración 99: Opciones
para la creación de un
Corner.
En todas estas opciones, el valor que se pedirá introducir será el de radio de
curvatura del acuerdo.
La explicación de las distintas opciones se hará mediante un ejemplo y se
partirá de las líneas que se muestran en la Ilustración 100:
77
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 100: Líneas para ejemplo de
Corner.
Las diferentes opciones son las siguientes:
Trim all elements: recorta todos los elementos que intervengan en la
creación del acuerdo. En nuestro ejemplo quedaría como en la Ilustración 101:
Ilustración 101: Trim all
elements.
Trim first element: recorta únicamente
el primer elemento seleccionado para crear la
esquina. En este caso las líneas quedarían,
escogiendo primero la vertical, según se observa
en la Ilustración 102:
Ilustración 102: Trim first element.
No trim: no recorta ningún elemento, como se muestra en la
Ilustración 103 para el ejemplo que se está tratando:
78
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 103: No trim.
Standard lines trim: recorta todos los elementos asociados a las
líneas seleccionadas que se encuentren en el lado contrario al acuerdo, es
decir, si hay dos líneas que se cruzan, esta herramienta dejaría el radio de
acuerdo como se muestra en el icono, únicamente con
la parte de las líneas
que crean el “corner”. Se verá mejor en la Ilustración 104, que lo enseña para
nuestro ejemplo.
Ilustración 104: Standard lines
trim.
Construction lines trim: recorta ambas líneas, dejando en activo
solamente la parte de las líneas que crean el corner. El resto de las líneas,
hasta llegar al vértice en el que se genera el acuerdo, queda como líneas
auxiliares, como se indica en la Ilustración 105.
Ilustración 105: Construcction
lines trim.
79
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Construction lines no trim: recorta todo, pero deja la parte recortada
como elementos auxiliares. Se puede observar en la ilustración 106:
Ilustración 106: Construction lines
no trim.
NOTA: En el ejemplo se han usado dos líneas, pero la opción de Corner es
aplicable para el punto de unión entre dos curvas en general.
Chamfer: genera un chaflán en el vértice formado entre dos curvas. Se
ofrecen seis opciones para recortar (o no) los bordes, de las cuales, las tres
últimas son novedad del CATIA v6, pero al igual que antes, son nuevas con
respecto al manual de CATIA v5 del manual anterior, aunque se pueden
encontrar en CATIA v5r19 . Estas opciones son análogas a las de la creación
de un radio de acuerdo, visto anteriormente, y por eso se obviará su
explicación (Ver Ilustración 107). Y como también ocurría en el caso anterior,
estas opciones se muestran en la barra de herramientas del Sketch, Sketch
tools.
Ilustración 107: Opciones para la creación de un
chaflán.
También se dan diferentes formas de definir un chaflán una vez se haya
elegido la manera de crearlo. Éstas se muestran en los tres últimos botones de
la Ilustración 107.
Ángulo e hipotenusa: se muestran como valores a seleccionar el
ángulo y la hipotenusa del chaflán.
80
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Dos longitudes: las opciones de los valores a elegir son, en este
caso, las dos longitudes que se van a recortar de la primera y la segunda línea.
Longitud de la primera línea y ángulo: los valores a rellenar son la
longitud que va a ser recortada de la primera línea y el ángulo que forma el
chaflán con dicha línea.
La tercera opción de la Ilustración 98 es la de recortar y romper, Trim y Break,
y se selecciona con el siguiente botón:
. Se observa que tiene un
desplegable para elegir las distintas operaciones que se pueden realizar con
este comando. Éstas se muestran en la Ilustración 108:
Ilustración 108:
Operaciones de recortar y
romper.
Trim: la primera herramienta es la de recortar, al seleccionarla
aparecerá en la barra de herramientas del Sketch, Sketch tools, dos maneras
de recortar:
. La primera recorta los dos elementos seleccionados,
mientras que la segunda opción recorta únicamente el primer elemento
seleccionado.
Break: la operación de romper, parte un elemento en dos, por la
zona que se le marque. Por ejemplo, dos líneas que se cortan. Se puede
romper una de las líneas por el punto de corte con la otra línea, y así la primera
se quedaría como dos líneas.
Quick trim: una vez se seleccione esta herramienta, en la barra de
Sketch tools, aparecerán las siguientes opciones
. La primera
opción recorta el elemento que se seleccione, por la parte de él sobre la que
que se pique, con respecto al elemento más cercano que se tenga. La segunda
opción es la contraria de la anterior, se la parte del elemento seleccionado que
81
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
no se recorta es sobre la que se pica, el resto se recorta con respecto al
elemento más cercano. En estas dos opciones, si el elemento que se
selecciona está entre otros dos, se recorta (o no, con la segunda opción) la
zona delimitado por ambos elementos. La última opción es de rotura de curvas,
de manera que se parte la curva con respecto a los elementos que la
atraviesen.
Close: con esta herramienta, se consigue cerrar una curva que esté
abierta. Si por ejemplo, se utiliza sobre un arco de circunferencia, se creará la
circunferencia entera.
Complement: igual que en el caso anterior, pero se genera la curva
complementaria. Si se tiene un arco de circunferencia, se generará el
complementario de ese arco.
La siguiente paleta de operaciones es la de transformaciones sobre elementos,
que se usará para generar simetrías, traslaciones, rotaciones,... Es el tercer
botón que aparece en la Ilustración 98:
. Éste tiene un menú desplegable
que es el que se observa en la Ilustración 109:
Ilustración 109: Transformaciones
sobre elementos.
Para operaciones de simetría se tienen dos opciones:
. La
primera opción, Mirror, es una simetría con copia del elemento. La segunda,
Symmetry, es una simetría sin copia del elemento. Esta última es una novedad
de CATIA v6 si se toma como referencia el manual anterior de CATIA v5, pero
en el release 19 de la versión 5 ya se podía encontrar esta opción.
Translate: se traslada el elemento seleccionado con respecto al
punto que se elija. Para definir el desplazamiento, una vez se pulse sobre
Translate, se abrirá la siguiente ventana (Ilustración 110):
82
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 110:
Translate.
Si se selecciona Duplicate mode, se generará una o más copias (en función de
las que se pongan en la opción Instance(s)) del elemento a desplazar. Si se
quiere generar una copia con las restricciones externas y/o internas del
elemento a desplazar, se tendrá que pulsar Keep internal constrains y/o Keep
external constrains, respectivamente.
Rotate: gira un elemento respecto. Al seleccionar esta opción, al
igual que en la herramienta de trasladar, aparecerá una ventana para definir los
parámetros del giro, que es la mostrada en la Ilustración 111. También se
podrá duplicar el elemento a rotar.
Ilustración 111: Rotate.
Scale: genera un elemento a escala del fijado. Al
igual que anteriormente, al seleccionar esta opción se
abrirá una ventana para definir el escalado del elemento
(ver Ilustración 112).
Ilustración 112: Scale.
83
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Offsets: con esta herramienta se crean copias paralelas del
elemento seleccionado, a una distancia dada.
Por último, de los tipos de tipos de operaciones y transformaciones de
elementos, mostrados en la Ilustración 98, se tiene el submenú de geometría
en 3D
, el cual facilita la generación de dibujos en 2D partiendo de sólidos ya
creados mediante la proyección de una geometría 3D (o sólo su contorno) en
un plano del Sketch, y también mediante la intersección del sólido por un plano.
Una vez se abre el menú desplegable, se obtienen las siguientes formas de
creación de dibujo 2D (ver Ilustración 113):
Ilustración 113:
Dibujos 2D.
Proyect 3D Elements: proyecta la geometría 3D en un plano del
Sketch.
Intersect 3D Elements: genera la intersección de un plano con el
sólido 3D seleccionado.
Project3D Silhouette Edges: se proyecta el contorno de la geometría
3D en un plano del Sketch.
4.2.2.4 Uso de restricciones (Constraint)
Las restricciones a la geometría se introducen para proporcionar una forma
exacta. Con las dimensionales se acota el dibujo y, con las geométricas se
establecerán relaciones entre los distintos elementos que serán de gran
utilidad. Se analizarán los distintos tipos de restricciones existentes:
Restricciones dimensionales:
84
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Distancia
Distancia entre dos elementos
Longitud
Longitud de un elemento
Angulo
Angulo entre dos elementos
Radio / diámetro Radio o diámetro de un círculo o un arco
Restricciones geométricas:
Simetría
Simetría respecto a un eje o una línea
Punto medio
Punto equidistante
Obliga a un elemento a estar situado en el punto
medio de otro
Obliga a tres puntos a ser equidistantes uno de
otro
Fijo
Inmoviliza un elemento
Coincidencia
Alinea un elemento con otro
Concentricidad
Fuerza a dos círculos o arcos a ser concéntricos
entre si
Tangencia
Hace que un elemento sea tangente a otro
Paralelismo
Fuerza una línea a ser paralele a otra
Perpendicularidad
Fuerza una línea a ser perpendicular a otra
Horizontalidad
Línea horizontal
Verticalidad
Línea vertical
Colores: Cuando se introducen restricciones en el dibujo, el color de los
elementos variará dependiendo de su estado, se explicará en la tabla siguiente
el color correspondiente a cada estado (el que viene por defecto, es opcional):
Color
Estado
Blanco
Sin restricciones
Verde
Suficientemente acotado
Morado
Exceso de restricciones
Negro
Contiene una restricción incoherente
Rojo
Geometría incoherente
85
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Normalmente se intentará que todo el dibujo esté en color verde antes de salir
de la aplicación del Sketcher para que sea utilizado en otro módulo.
Como se comentó en apartados anteriores, si se activan los iconos de
Geometrical Constraints y
Dimensional Constraints, las restricciones se
generan automáticamente. Aún así, la paleta Constraint, que se muestra en la
Ilustración 114, permite generar restricciones.
Ilustración 114:
Constraint.
Constraints Defined in Dialog Box: esta opción
únicamente está activa cuando está seleccionado un
elemento. Al picar sobre ella, se abre la ventana que se
puede ver en la Ilustración 115:
Ilustración 115:
Constraint Definition.
Esta ventana muestra las diferentes restricciones que se le pueden imponer al
elemento seleccionado. En el caso de la Ilustración 115, es para una línea y se
ve que para ella las restricciones posibles son de
longitud, horizontalidad,
verticalidad y de fijación de la línea.
Constraint: tiene
restricciones:
un
menú
desplegable
para
las distintas
. La primera, que es la que aparece por defecto,
Constraint, define restricciones básicas en o entre elementos. La segunda
opción, Contact Constraint, introduce restricciones de contacto.
Fix Together: esta herramienta también posee un menú desplegable
con dos opciones
. La primera, que es la que aparece por defecto, Fix
Together, une elementos para crear un sistema rígido. Por ejemplo, si se
86
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
selecciona una recta, el sistema sería la propia recta, y los dos puntos de sus
extremos. Esto es una novedad de CATIA v6, en comparación con el CATIA v5
explicado en el manual anterior, pero en CATIA v5r19 ya existía esta
herramienta. La segunda opción es Auto Constraint, que introduce las
restricciones automáticamente.
Animate Constraint: animación de restricciones, es de utilidad para
realizar comprobaciones de cómo puede variar el dibujo al modificar las
dimensiones de las restricciones.
Edit Multi-Constraint: con esta herramienta se pueden editar las
restricciones ya creada. Se puede modificar una cota, indicar las tolerancias de
la medida, etc. Esta opción es una novedad de CATIA v6 con respecto al
manual de CATIA v5, aunque se encontraba en CATIA v5r19.
4.3 Desarrollo Práctico
A continuación se presentarán una serie de ejercicios resueltos paso a paso,
como aplicación del módulo Sketcher. La mejor manera de realizar el
aprendizaje de este módulo del programa, es seguir dichos pasos
detalladamente.
Ejercicio 1
Se quiere realizar el perfil de la Ilustración 116, utilizando las herramientas del
Sketcher :
87
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 116: Perfil Ejercicio 1.
Para la realización de este ejercicio se dejará activa (en color naranja) la opción
Geometrical Constraints
. Esto generará restricciones geométricas, como la
horizontalidad y verticalidad de las líneas. Por otra parte habrá que desactivar
la opción Snap to Point ,
, de la paleta Sketch Tools, para poder acceder
cualquier parte de la pantalla y no sólo a los puntos de la rejilla.
Lo primero sería elegir el plano en el que se va a realizar el perfil. Para ello se
selecciona un plano y se pica en el icono que ejecuta la operación Sketcher:
Para que el perfil quede totalmente definido (en color verde) es preciso que
ningún elemento del dibujo, aunque se intente arrastrar con el ratón, se pueda
desplazar. Esto se consigue definiendo, tanto la geometría del perfil, como su
posición en el espacio. Por tanto se acotará todo el perfil imponiendo
restricciones de movimiento o constraint.
Un perfil se puede realizar de diversas formas, aquí se muestran unas cuantas
soluciones, pero cualquier otra que llegue al mismo objetivo es igualmente
válida. Se comienza dibujando un perfil que sea los más aproximado posible al
del croquis del ejercicio, pulsando en el icono:
. Para ello, se actuará como
se muestra en la Ilustración 117. Paso 1: para la realización del arco de
88
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
circunferencia tangente a la línea horizontal superior hay que picar sobre el
botón
, luego, se cambia a línea, y se termina de hacer el perfil como se
muestra en el paso 2.
Paso 1
Paso 2
Ilustración 117: Realización del perfil.
Se sigue dando forma al perfil primitivo. Ahora se procederá a redondear la
esquina superior izquierda mediante la operación Corner
.
Se selecciona él, o los puntos, donde realizar el acuerdo, y se pica en el icono.
Pulsando varias veces la tecla TABULACION, se activa el campo radius del
menú Sketch Tools, y se introduce el valor del radio (15mm). Si se tiene la
opción Dimensional Constraint activa, el valor de la cota se quedará en el
dibujo, como se observa en la Ilustración 118.
Se puede comprobar en el paso 2, la paleta Sketch tools ha menguado, ya que
la operación Corner ha finalizado y no es necesario añadir ningún dato
adicional. Cada vez que se desee introducir un dato en esta paleta lo se
realizará de esta forma. Otra opción sería picar con el ratón en el campo donde
se quiere introducir el valor, pero tiene el inconveniente que el elemento
geométrico se ve arrastrado por el movimiento del ratón, pudiendo obtener
resultados no deseados.
89
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Paso 1
Paso 2
Ilustración 118: Realización de corner superior izquierdo.
Si en lugar de seleccionar un solo punto, se seleccionan dos o más, al
introducir el valor en el campo Radius, uno de los radios tomaría el valor
introducido, y el resto se adaptarían mediante fórmulas. Esto lo se verá
mediante el ejemplo que se muestra en la Ilustración 119. Para seleccionar
varios puntos o elementos, en general, se tiene que mantener pulsada la tecla
CONTROL mientras se pica sobre los elementos a seleccionar.
Si se tiene el perfil mostrado en el paso 1 de la Ilustración 119, y del que se
desea redondear las dos esquinas (paso 2). Al seleccionar primero los dos
puntos y después pinchar en el icono Corner, el primer punto seleccionado
dispondrá del valor introducido en el campo Radius, y el otro de una fórmula
(paso 3).
Puntos seleccionados
Fórmula aplicada
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Ilustración 119: Seleccionando dos puntos.
90
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
El valor del radio afectado por la fórmula no se puede cambiar, ya que está
relacionado con el valor fijado en la otra esquina. Por ejemplo, si se cambia a
20mm el valor del radio de la esquina derecha, el otro radio cambiará
automáticamente adaptándose a la nueva situación. Las fórmulas se pueden
borrar.
A continuación se pasará a generar el detalle de la esquina inferior izquierda
mediante la operación Chamfer (chaflán)
.
Es posible realizarlo de manera análoga que en el caso anterior, pinchando
primero él, o los puntos, y después el comando; o bien, ejecutando primero el
comando.
Así pues, se lleva a cabo la operación como se muestra en la Ilustración 120, y
se elige el punto, o bien las dos líneas afectadas por Chamfer (Paso 1). Se
selecciona el icono
, que sirve para introducir el ángulo y la distancia con
respecto a la primera línea escogida. Se introducen los valores en la paleta
Sketch Tools (Paso 2). Al pulsar ENTER, el chaflán queda terminado
obteniendo la figura del paso 3.
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Ilustración 120: Realización del chaflán.
Sólo queda resolver los círculos. Estos deben ser concéntricos a los acuerdos
de las esquinas, y por tanto sus centros coincidentes. Se aplicará lo que se
91
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
indica en la Ilustración 121. Para ello, lo más usual es ejecutar la operación
Circle (Paso 1) picando en el icono
, generando un círculo de radio 10mm,
y luego situar el círculo en el sitio deseado (Paso 2). Si se pincha sobre el
botón
y se selecciona el punto del centro del círculo y el del arco del
acuerdo, se establecerá una relación entre ambos puntos.
Otra posibilidad sería empezar a dibujar un círculo a partir de su centro, en el
punto del centro del arco de circunferencia del radio de acuerdo, como se
observa en la Ilustración 122. Esto es lo que se aplicará para crear el segundo
círculo, dándole un radio de 10mm.
Paso Ilustración
1
121: Creación del segundoPaso 2
círculo.del primer círculo.
Ilustración 122: Creación
Y así el perfil se quedaría como se ve en la Ilustración 123:
Ilustración 123: Perfil a falta de
acotar.
Una vez completado el perfil, sólo resta acotarlo. Utilizando tanto la operación
vista anteriormente, como la operación Constraint, mediante el icono
92
. Se
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
selecciona el elemento a acotar, y se ejecuta Constraint. Se introduce el valor
de la cota y se pulsa ENTER. Para ver como realizarlo, se hará un ejemplo,
acotando la línea horizontal inferior, como se muestra en la Ilustración 124.
Ilustración 124: Acotando.
Se selecciona la línea horizontal inferior, se pulsa el botón Constraint,
,
entonces aparecerá la cota que tiene la línea. Para modificarla, sólo hay que
picar dos veces sobre la cota, y aparecerá una ventana como la que se
muestra en la Ilustración 124, en la opción Value, se pondrá el valor que
interese, que será el marcado por el perfil del ejercicio.
Esto se realiza con todos los elementos del perfil, hasta que quede
completamente definido.
Se debe también acotar alguno elemento con respecto a otro externo. Así, se
escogen los elementos a acotar, en este caso los dos puntos marcados con
círculos de color rojo. Se ejecuta la operación Constraint, y se despliega el
menú contextual de la cota para imponer su medida vertical. De esta forma se
fijan los 10 mm de altura, como se muestra en la siguiente Ilustración 125.
93
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 125: Acotación entre dos elementos.
Aunque hubiera resultado más sencillo seleccionar la línea y directamente fijar
los 10 mm de cota. En cualquier caso, el resultado sería el mostrado por la
Ilustración 126.
Ilustración 126: Cota vertical fijada.
Se pasa a imponer la restricción de movimiento a todo el perfil. Para ello, como
ya se ha comentado, se debe establecer una restricción con algún elemento
externo, por ejemplo los ejes del Sketch. Otra alternativa es fijar un elemento
del dibujo, mediante la restricción Fix, que aparece pulsando el botón
Constraints Defined in Dialog Box, como se indica en la Ilustración 44.
Para marcar que un elemento a quedado fijado, aparece un icono con la forma
de un ancla, como el que está rodeado en rojo en la Ilustración 127.
94
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 127: Fijando la línea horizontal inferior.
Se aprecia como al dejar fijo un elemento esté se vuelve de color verde, ya que
está totalmente definido en el espacio, y no se puede mover. Si se intenta
arrastrar un elemento del perfil con el ratón, esté cambiara, pero los elementos
en verde permanecerán inmóviles, pudiendo cambiar únicamente su longitud.
Se procurará que todo el perfil quede de este color.
Si durante la acotación del dibujo se imponen cotas redundantes, los elementos
afectados por las cotas redundantes adquirirán color morado (ver Ilustración
128):
Ilustración 128: Acotación redundante.
Se debe ser cuidadosos en la acotación del dibujo. Una vez que se han
impuesto todas las restricciones, se obtiene el resultado de la Ilustración 129:
95
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 129: Acotación terminada.
Ejercicio 2
Se va a realizar, utilizando las herramientas del Sketcher, el perfil de la
Ilustración 130:
Ilustración 130:
Perfil Ejercicio 2.
Como se ha comentado, existen diferentes opciones en el proceso de diseñar
con CATIA v6, todas válidas si al final se obtiene el resultado correcto. Para
dibujar el perfil de la figura se trazará sólo la mitad izquierda del perfil y
después, utilizando el comando de simetría, se obtendrá el resultado definitivo.
Al igual que en el ejercicio 1, se comienza seleccionando un plano y abriendo el
módulo del Sketcher. Con la operación Profile,
aproximado al de la Ilustración 131:
96
, se dibujará un perfil abierto
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Coincidencia
de líneas
horizontales
Coincidencia
con eje vertical
Tangencia
Ilustración 131: Semi-perfil del ejercicio 2.
Se comprueba que el perfil no se parece mucho a la figura inicial dada, pero
cuando se introduzcan las cotas o restricciones dimensionales, la forma del
perfil cambiará para adaptarse a las medidas del dibujo. Las restricciones
geométricas se establecen automáticamente debido a que se tiene activada la
opción Geometrical Constraint de la paleta Sketch Tools.
A continuación pulsando en el icono constraint,
, se introducen las cotas del
dibujo, como se muestra en la Ilustración 132:
Ilustración 132: Acotación del semi-perfil.
Se puede apreciar que la acotación del perfil es incompleta, pues algunas
líneas no están en color verde. Tras aplicar la simetría se completará la
acotación.
97
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Se continua con la creación del perfil trazando el círculo y el perfil cerrado
interior. El círculo se dibuja como en el ejercicio 1, pulsando en el icono Circle,
seleccionando el punto centro, e insertando el valor del radio.
El perfil interior de la Ilustración 133 admite distintas alternativas para su
trazado. Se presentan dos.
Circunferencias
Pequeñas
Circunferencias
Grandes
Ilustración 133: Perfil interior.
Alternativa 1: se realizan dos circunferencias concéntricas (Circunferencias
grandes) de radios 36 mm y 52 mm con centro el punto señalado en el dibujo
(Paso 1). Se trazan otras dos circunferencias (Circunferencias pequeñas)
tangentes a las dos anteriores (Paso 2). Para ello, primero se dibuja la
circunferencia, y después se usan las restricciones de coincidencia (ver
Ilustración 134).
Paso 1
Paso 2
Ilustración 134: Alternativa 1.
Ahora se establecerán las cotas fijadas en el perfil, como distancia entre
centros de 30 mm, y paralelismo entre la línea del perfil y la línea formada por
el centro de una de las circunferencias pequeñas y el centro de las
circunferencias grandes. Todo esto se puede observar en la Ilustración 135.
98
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 135: Acotación alternativa 1.
Sólo queda recortar el perfil y quedarnos con la parte que interesa. Esto se
consigue utilizando principalmente estos dos comandos:
Trim: Relimita un tramo con otro.
Quick Trim: Borra un tramo hasta que se corta con otro.
Con cualquiera de estos dos comandos y seleccionando los tramos apropiados
se puede conseguir nuestro propósito, obteniendo el resultado de la Ilustración
136:
Ilustración 136: Fin alternativa 1.
Alternativa 2: Mucho más rápida que la anterior. Utilizando el comando
Cilindrical Elongated Hole. Se pulsa sobre el icono
, dentro del menú
desplegable del rectángulo, y seleccionando en el siguiente orden: El centro de
las circunferencias grandes, el centro de una circunferencia pequeña, el centro
99
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
de la otra circunferencia pequeña, y la distancia entre circunferencias grandes.
Los pasos a seguir se observan en la Ilustración 137.
Se muestra como el uso de un único comando permite obtener el perfil interior
deseado, sin necesidad de recortar líneas en el dibujo. Al final del proceso, sólo
queda acotar el dibujo de la misma manera que en la Ilustración 137.
Paso 1
Paso 2
Paso 3
Paso 4
Ilustración 137: Proceso de la segunda alternativa.
Una vez que se tiene el medio perfil terminado, se aplica simetría. Para ello se
seleccionan primero los elementos que se quieren hacer simetría (ver
Ilustración 138), después se utiliza el icono
y se escoge el eje de simetría.
Se pueden seleccionar todos los elementos manteniendo pulsado el botón
izquierdo del ratón y arrastrándolo para crear un recuadro, todos los elementos
que se encuentren dentro de él serán seleccionados. Aunque se puede hacer
seleccionando elemento a elemento manteniendo pulsada la tecla CONTROL.
100
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 138: Todos los elementos seleccionados.
NOTA: No seleccionar los ejes V y H.
Se ejecuta el comando Symmetry, y se marca el eje V como eje de simetría,
obteniendo el resultado de la Ilustración 139:
Ilustración 139: Perfil tras hacer simetría.
Al hacer una simetría se establecen unas restricciones del tipo
. Esto
significa que los elementos originales de la simetría (la parte izquierda del
perfil), son los padres de las partes simétricas (parte derecha del perfil). De
manera que si se cambia, por ejemplo, el diámetro de la circunferencia interior
de la parte izquierda, también cambiará en la parte derecha.
Para completar el perfil habrá que dibujar el arco de circunferencia inferior. Esto
se puede realizar de muchas formas. Se hará utilizando la operación Arc, del
menú desplegable del círculo. Pero primero se va a crear el centro de la
circunferencia de este arco. Se pincha en el icono Point, se coloca el punto en
cualquier parte del eje vertical “V”, luego, picando dos veces sobre él, se abrirá
la ventana que se muestra en la Ilustración 140, y se impone que sea un
101
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
elemento constructivo (o auxiliar) picando en la opción Construction element.
Por último lo se acota, tal y como aparece en el perfil de la Ilustración 140.
Ilustración 140: Definición del
centro del arco.
Se pulsa el icono
del menú desplegable del círculo, y se ejecuta la
operación Arc. Se seleccionan los siguientes elementos en este orden: El
centro del arco, el radio del arco (60mm), el primer punto del arco y el segundo
punto del arco, los cuales se encontrarán sobre la recta horizontal inferior,
como se muestra en la Ilustración 141.
Ilustración 141: Generación del arco inferior de radio 60mm.
A continuación se elimina el tramo central del perfil utilizando las operaciones
de borrado ya conocidas con anterioridad. Para definir totalmente el perfil (de
color verde) queda sólo imponer dos restricciones de distancia: cotas de
280mm entre centros, y de 70mm entre líneas verticales. Lo que dejaría el perfil
terminado, tal y como se muestra en la Ilustración 142.
102
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ilustración 142: Perfil Ejercicio 2 terminado.
4.4 Ejercicios Propuestos
Ejercicio 1
Utilizando las herramientas del módulo Sketcher, trazar un perfil que se puede
descargar del CD adjunto. Para ello, picar en PLM Access del menú principal,
después en la opción Import, y dentro de ésta en CATIA File. Esto se muestra
en la Ilustración 143. Se abrirá una ventana que pide la ubicación de archivo a
abrir, se busca el mismo en el CD ROM adjunto (EJERCICIOS CD/Capítulo
4/Ejercicios Propuestos/Sketch3).
Ilustración 143: Abrir archivo del CD.
103
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
El perfil del ejercicio es el que se muestra en la Ilustración 144.
Ilustración 144: Perfil del Ejercicio Propuesto.
104
Capítulo 4
SKETCHER (DISEÑO 2D)
Ejercicio 2
En este ejercicio se proponen varios perfiles:
Las soluciones de estos perfiles se encuentran en el CD ROM adjunto
(EJERCICIOS CD/Capítulo 4/Ejercicios Propuestos/Sketch4 a Sketch9).
105