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Captulo 8 ASSEMBLY DESIGN (DISEO DE MONTAJES)

Captulo 8

ASSEMBLY DESIGN (DISEO DE MONTAJES)

8.1 Objetivos

En este Captulo se comenzar, dentro del diseo mecnico, con el mdulo

Assembly Design. Este mdulo permitir montar conjuntos, de forma intuitiva a

partir de las piezas ya diseadas con Part Design.

8.2 Fundamentos Tericos

El proceso para elaborar ensamblajes se basa en incluir los componentes del

ensamblaje en el fichero de conjunto. Sobre los componentes se establecen

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restricciones, de manera que el movimiento de estos componentes y del

ensamblaje en s, siga unas reglas determinadas segn el mecanismo.

El mdulo Assembly Design ofrece dentro de su Workbench diferentes paletas

de herramientas, que se explicarn a lo largo de este Captulo. A continuacin

se enumerarn para familiarizarse con ellas:

PALETA DE HERRAMIENTAS UTILIDADProduct Structure Tools Insertar componentes

Constraints Restringir el ensamblajeMove Mover el ensamblaje

Update Toolbar Actualiza el ensamblajeAssembly Features Realizar operaciones sobre el ensamblajeAssembly Geometry Crear elementos auxiliares

Space Analysis Toolbar Anlisis del ensamblaje

Nota: La paleta Assembly Geometry que se utiliza para generar elementos auxiliares, es exactamente igual que las vistas en Captulos anteriores de

creacin de puntos, lneas y planos, por lo tanto se obviar su explicacin.

El primer paso para comenzar este Captulo es abrir una sesin de generacin

de ensamblajes en el mdulo Assembly Design, para ello se tienen dos

opciones:

A partir del men principal seleccionando el mdulo Assembly Design

(Ilustracin 517).

Botn Start -> Mechanical Design -> Assembly Design

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Iniciando un nuevo documento ( ) y

eligiendo el tipo Product en el cuadro de

dilogo que aparece (Ilustracin 518):

8.2.1 Insertar los elementos de un

ensamblaje

En esta seccin se va a explicar cmo introducir

los componentes que formarn parte del ensamblaje. Para ello, en CATIA v5,

se utiliza la paleta de herramientas Product Structure Tools. En CATIA v6 esa

paleta slo incluye el submen Multi Instantiation que es la ltima opcin de la

paleta de la versin 5. El resto de opciones que se encontraban en la paleta

Product Structure Tools en CATIA v5, en la versin 6 se encuentran en el men

principal (Edit & Insert) y/o en el men contextual de los productos. En la

Ilustracin 519 se muestra la comparacin de ambas versiones de la paleta

Product Structure Tools.

Ilustracin 517: Abrir mdulo Assembly Desing.

Ilustracin 518: Nuevo documento.

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CATIA v5CATIA v6

Ilustracin 519: Comparativa de paleta Product Structure Tools entre v5 y v6.

Usando diferentes comandos se pueden incluir componentes ya diseados en

el mdulo Part Design o que se pueden disear en el mismo dibujo.

Una herramienta que se ha perdido en CATIA v6 para este mdulo es la de

New component.

8.2.1.2 New product

El comando New product introduce un nuevo Product dentro del ensamblaje.

Para introducirlo hay dos maneras de actuar:

Teniendo seleccionado el Product en el que se quiere insertar el

componente, se elige, en el men principal, Insert, luego la opcin New y se

escoge la opcin Product (ver Ilustracin 520).

Picando con el botn derecho sobre el Product en el que se quiere aadir

el componente, en el men contextual que aparece (ver Ilustracin 521),

el elige la opcin Insert, y dentro de ella, Product.

Ilustracin 520: Insert New Product.

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Una vez se realiza cualquiera de las dos

acciones anteriores, aparecer una ventana

que indica todos lo tipos de productos que se

pueden aadir, como se puede comprobar en

la ventana que se ve en la Ilustracin 522.

Cuando se opta por uno de los tipos de

productos, aparecer una ventana para

definirlo (ver Ilustracin 523).

En el caso de la ilustracin anterior se ha escogido un Mechanical product, por

lo que se ofrece, en las distintas pestaas, la opcin de definir el producto y se

3D Shape asociado, as como sus caractersticas.

Ilustracin 521: Insertar Product por men contextual.

Ilustracin 522: Tipos de productos.

Ilustracin 523: Definicin del producto.

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Si se elige Mechanical product (que aade producto y representacin), en el

rbol de especificaciones que se muestra en la Ilustracin 524, se puede

observar el nuevo Product y su Representation, y se podr acceder a sus

propiedades y modificaras.

Ilustracin 524: rbol con nuevo producto.

Nota: en ambas maneras de aadir el nuevo producto, se puede encontrar la opcin de introducir directamente un Mechanical product, como se puede

observar en las Ilustraciones 520 y 521.

8.2.1.3 New Representation

El comando New Representation permite insertar un nuevo componente en un

ensamblaje existente. Se puede modificar este componente picando dos veces

sobre su definicin. La manera de proceder para insertar este componente

anloga a la anterior. En la Ilustracin 525 se muestran los dos caminos a

seguir (por men principal a la izquierda, o por men contextual a la derecha).

Ilustracin 525: Formas de introducir un Representation.

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Si se escoge Representation aparecer una ventana con los diferentes tipos de

este componente (ver Ilustracin 526), como ocurra anteriormente.

En esta ilustracin se puede comprobar que

aparecen ms tipos de Representations que

si se quiere crear un nuevo documento ( ),

que son los dos primeros, y los que se

explicaron en el Captulo 3. El resto de

Representation se corresponden con mdulos

que no son estudio de este manual.

Cuando se selecciona la representacin, aparece una ventana del estilo de la

que se muestra en la Ilustracin 523, para definir el nuevo componente (ver

Ilustracin 527).

Si en el caso de la Ilustracin 524, se le aade al Product2 un 3D Shape, el

rbol de especificaciones quedara como el de la Ilustracin 528.

Nota: en la Ilustracin 525 se comprueba que se puede elegir directamente 3D Shape o Drawing como nuevo tipo de Representation a introducir.

Ilustracin 526: Tipos de Representation.

Ilustracin 527: Definicin de nuevo 3D Shape.

Ilustracin 528: Nuevo 3D Shape.

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8.2.1.4 Existing component

Introduce componentes ya existentes, es decir diseados con anterioridad.

Estos componentes pueden ser Representations o Products. El proceso de

actuacin es igual que en el de los dos casos anteriores, es decir, teniendo

seleccionado el Product en el que se quiere insertar el elemento existente, se

utiliza el men principal (Insert) o el contextual. Esto se muestra en la

Ilustracin 529.

Ilustracin 529: Maneras de aadir un elemento existente.

Una vez seleccionado el tipo de componente a aadir, se abrir una ventana

para escoger el que se quiera (ver Ilustracin 530). Los que se podrn

introducir ser los que se encuentren guardados dentro del archivo 3D XML

con el que se haya abierto la sesin (pestaa From Search), o un elemento que

est abierto en ese momento (pestaa From Session).

Ilustracin 530: Eleccin de elemento existente.

320


Para cargar un componente existente en el archivo 3D XML , se escribe en el

campo de bsqueda el nombre de dicho componente y se pulsa el botn

Search y aparecern todos los archivos que contengan parte de lo que se ha

escrito. Si por el contrario se quiere introducir un elemento que ya est abierto,

en la pestaa From Session, se pulsa el botn Retrieve Loaded Data para que

muestre todos los componentes que estn abiertos (ver Ilustracin 531). Se

selecciona el deseado, y se pulsa Select.

En el rbol de especificaciones aparece un nuevo componente que se

corresponde con el elemento existente escogido.

8.2.1.5 Sustitucin de un componente

El comando Replace Component permite reemplazar un componente de

nuestro ensamblaje por otro existente, diseado anteriormente. En este caso

se selecciona el componente que se quiere reemplazar y la operacin se puede

seleccionar o en el men principal (Edit) o en el men contextual. En la

Ilustracin 532 se puede comprobar dnde encontrar el comando de las dos

formas explicadas. Como es lgico elemento seleccionado slo se podr

reemplazar por uno de su mismo tipo.

Ilustracin 531: Pestaa From Session.

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Ilustracin 532: Distintas maneras de reemplazar.

Cuando se llega a aqu, aparece una ventana igual que la que se observa en la

Ilustracin 530, para el caso de elemento existente, para buscar el componente

por el que se quiere reemplazar. El modo de bsqueda sera anlogo. Y una

vez escogido, el elemento a reemplazar ser modificado del rbol de

especificaciones.

8.2.1.6 Reordenar el rbol de especificaciones

El comando Graph Tree Reordening sirve para modificar el orden de los

componentes dentro del rbol de especificaciones. El proceso se puede

realizar de dos maneras:

Activar el comando en Edit del men principal y se

selecciona un Product que tenga hijos, que se quiera reorganizar.

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La otra forma es seleccionando primero el Product (picando dos veces

sobre l) y luego el comando.

Aparecer un cuadro de dilogo donde se podr elegir uno de los componentes

del ensamblaje activo que se desee reubicar (ver Ilustracin 533).

Se puede ver que hay tres botones a la derecha de la ventana, que sirven para

desplazar el elemento hacia arribe en el rbol ( ), hacia abajo ( ) y para

interacmbiar la ubicacin con otro elemento que se seleccione ( ). Si se

activa el campo Automatic reordering by criterion, aparecern unas ciertas

opciones para ordenar el rbol, que se muestran en la Ilustracin 534.

Una vez se ha obtenido el orden deseado, se pulsa el botn OK y se mostrar

en pantalla la nueva configuracin del rbol de especificaciones del

ensamblaje.

Nota: En CATIA v6 se han perdido los comandos de numeracin de componentes (Generate Numbering) y de carga selectiva (Load).

Ilustracin 533: Ventana de reordenar.

Ilustracin 534: Reordenacin automtica.

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Nota: Todas estas herramientas se tienen en una barra de herramientas que se encuentra en el mdulo VPM Physical Editor, en el taller Infrastructure. La

barra de herramientas es la que se muestra en la Ilustracin 535.

En orden de izquierda a derecha: New Product. New Mechanical Product. New Representation (men desplegable

primero de abajo). Existing Product (men desplegables

segundo de abajo). Existing Representation (men

desplegable tercero de abajo). Replace (men desplegable cuarto de

abajo) Graph Tree Reordening (ltima opcin de

la barra de herramientas).

Ilustracin 535: Barra de herramientas Product Editor (mdulo VPM Physical Editor).

Si se prefiere y resulta ms cmodo, se puede cambiar a este mdulo para

realizar estas operaciones, y luego volver al mdulo de ensamblaje.

8.2.1.9 Paleta Product Structure Tools. Sub-paleta Multi Instantiation

Fast Multi Instantiation

Este comando repite componentes usando los parmetros definidos en Define

Multi Instantiation, que se explicar. Estos parmetros se mantendrn para las

prximas copias hasta que se modifiquen. El proceso para realizar una copia

de un componente es la siguiente:

Seleccionar el componente a copiar en el rbol de especificaciones (ver Ilustracin 536).

Ilustracin 536: Elemento a copiar.

324


En este caso tan simple se podra elegir tanto el Product como el

Representtation, ya que ambos coinciden.

Pulsar el icono Fast Multi Instantiation ( ) en la paleta de herramientas

Product Structure Tools, sub-paleta Multi Instantiation.

Aparecen las copias en la pantalla; tantas como estuvieran definidas en

el comando Define Multi Instantiation. Tambin se modificar el rbol de

especificaciones aadiendo nuevos productos correspondientes a dichas

copias, como se observa en la Ilustracin 537.

Define Multi Instantiation

Este comando determina los parmetros para realizar las copias en el comando

Fast Multi Instantiation. El proceso para activar esta funcin es el siguiente:

Pulsar sobre el icono Define Multi Instantiation ( ) que se ubica en la

paleta de herramientas Product Structure Tools, sub-paleta Multi

Instantiation.

Aparece el cuadro de dilogo Multi Instantiation se muestra a

continuacin en la Ilustracin 538.

Ilustracin 537: Copias y nuevo rbol.

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Parmetros que definen la(s) copia(s): Instance(s) & Spacing: n de copias y

espacio entre ellas. Instance(s) & Length: n de copias y

longitud total. Spacing & Length: espacio entre copias y

longitud total.Dependiendo de la seleccin anterior se activar las casillas: New Instance(s), Spacing o Length.

En Reference Direction se define la direccin en la que se realizarn las copias mediante la determinacin de un eje (X, Y, Z) o tomando un elemento de referencia (OR).

Ilustracin 538: Ventana de definicin de copias.

Una vez se acepte se realizarn las copias, que si se quieren repetir con los

mismos parmetro , slo hay que usar el comando anterior (Fast Multi

Instantiation).

8.2.2 Restringir un ensamblaje

De la misma forma que en modelado de slidos se restringe la geometra, los

ensamblajes precisan de restricciones para posicionar los componentes

correctamente en relacin con los dems componentes del conjunto. Para

establecer estas restricciones se utiliza la paleta de herramientas Engineering

Connections . Estas conexiones vienen definidas por restricciones

geomtricas, como se ver ms adelante.

En CATIA v5 se tenan directamente las herramientas de restricciones

geomtricas, que se encontraban en la paleta Constraint (ver Ilustracin 539).

Ilustracin 539: Paleta Constraints CATIA v5.

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Las conexiones pueden implicar varias restricciones geomtricas, por lo que,

en CTAIA v6, se gana en definicin de la restriccin final.

La ventana de definicin de las conexiones, que aparece en la Ilustracin 540.

En ella se puede observar el men desplegable que muestra todos los tipo de

conexiones ingenieriles.

Luego de aplicar cualquier conexin habr que actualizarlas con el comando

Update.

A continuacin se explicarn brevemente las principales conexiones con las

cuales se posicionaran los componentes:

User defined: Restriccin definida por el usuario, es la que aparece por

defecto.

Rigid: Restriccin de fijacin de un elemento.

Spherical: Coincidencia de punto con punto.

Cylindrical: Coincidencia de lnea con lnea.

Planar: Distancia de plano con plano o contacto entre planos.

Prismatic: Coincidencia de lnea con lnea y de plano con plano, o doble

coincidencia de lnea con lnea.

Revolute: Coincidencia de lnea con lnea y distancia entre planos, o

coincidencia de lnea con lnea y contacto entre planos, o coincidencia

de lnea con lnea y de punto con punto.

Ilustracin 540: Ventana de restricciones.

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Point Curve: Coincidencia de punto con curva.

Point Surface: Coincidencia de punto con superficie.

Una vez se seleccione el tipo de conexin, aparecer en la ventana de

definicin un botn nuevo (Engineering Connection Templates), que

muestra una serie de plantillas que facilitan la definicin de dicha conexin.

Cada vez que se pulse ofrecer una plantilla diferente. En la Ilustracin 541 se

muestran dos plantilla para la conexin prismtica. Las conexiones ingenieriles

se definirn con una serie de restricciones geomtricas, como se puede ver en

la plantilla de la ilustracin nombrada anteriormente.

Ilustracin 541: Plantillas de restricciones de la conexin prismtica.

A continuacin se explicarn las distintas columnas que aparecen en la

ventana de la Ilustracin 541.

Constraint Type: marca el tipo de restriccin geomtrica entre los

elementos de referencia de los distintos componentes a los que se les

va a aplicar la conexin ingenieril. En la Ilustracin 542 se muestra el

significado de cada icono. A parte, existe un men contextual para

eliminar, reemplazar o desactivar una de estas restricciones

geomtricas. Si se desactiva una restriccin, sta no se tendr en

cuenta a la hora de actualizar el modelo.

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Fix: restriccin de fijacin de un elemento de referencia.

Fix Together: fijacin de dos elementos de referencia entre s.

Coincidence: coincidencia entre elementos de referencia.

Contact: contacto entre elementos de referencia.

Distance: distancia entre elementos de referencia.

Angle: ngulo entre distancias de referencia. Symmetry: simetra de un elemento de

referencia.

Ilustracin 542: Tipos de restricciones geomtricas entre elementos de referencia.

Constraint Mode: esta columna muestra los diferentes modos

disponibles para las restricciones:

Driving: la restriccin se aplica durante la actualizacin.

Measured: el valor de la restriccin se deduce de la

definicin de la misma y de otras restricciones incluidas en la

conexin con la que se est trabajando, durante la actualizacin.

Controlled: la restriccin es controlada por el usuario. El

valor de la restriccin se definir entre los lmites.

Constraint Options: esta columna muestra las opciones de las

restricciones geomtricas. Se rellena nicamente cuando la orientacin

de los elementos seleccionados se tiene en cuenta en la definicin de la

restriccin para:

Planos:

Undefined: las orientaciones de los planos estn

indefinida y se puede modificar durante la actualizacin.

Same orientation: las orientaciones de los planos

son la misma.

Opposite Orientaton: las orientaciones de los

planos son opuestas.

Lneas:

Undefined: las orientaciones de las lneas estn

indefinidas y se pueden modificar durante la actualizacin.

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Parallelism: las lneas son paralelas, pero no

orientadas.

Same Orientation: las orientaciones de las lneas

son la misma.

Opposite Orientation: las orientaciones de las

lneas son opuestas.

ngulos:

Direct Angle: valor del ngulo dado.

Angle + 180deg: valor dado del ngulo ms 180.

180deg- Angle: 180 menos el valor dado al

ngulo.

360deg-Angle: 360 menos el valor dado al

ngulo.

Sistema de coordenadas:

X axis (eje X).

Y axis (eje Y).

Z axis (eje Z).

Constraint Support: indica el tipo de elemento

que se ha seleccionado como soporte. En la Ilustracin

543 se muestran los tipos de componentes que se

pueden seleccionar como soportes y sus respectivos

iconos.

Lower: Esta columna muestra el valor inferior de

la restriccin para un ngulo o una distancia. Este valor

es usado en para una restriccin en el modo Controlled.

Value: aqu se marca el valor de la restriccin para un ngulo o

una distancia.

Ilustracin 543: Tipos de

elementos soporte.

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Upper: indica el valor superior de la restriccin para un ngulo o

una distancia. Este valor es usado en para una restriccin en el modo

Controlled.

8.2.2.1 Restricciones y Geometra

En este apartado se vern los tipos

de soportes que se pueden utilizar en

las distintas restricciones geomtricas

y viceversa, es decir, las restricciones

que se obtienen en funcin de los

soportes que se seleccionen. Todo

esto se puede comprobar en las

Ilustraciones 544 y 545.

Los iconos de los tipos de restricciones geomtricas se pueden ver en la

Ilustracin 542 y los de los elementos soporte en la Ilustracin 543.

A continuacin se muestra en la Ilustracin 545, las restricciones que se

obtienen cuando, sin definir stas, se seleccionan elementos soportes.

Al igual que antes, el significado de los iconos que aparecen el la ilustracin se

puede ver en las Ilustraciones 542 y 543 para las restricciones geomtricas y

los elementos soporte, respectivamente.

Ilustracin 544: Elementos soportes segn el tipo de restriccin geomtrica.

331


Ilustracin 545: Tipos de restricciones en funcin de los elementos soporte.

8.2.2.2 Creacin de Engineering Connections

A continuacin se ver un ejemplo de

la imposicin de una conexin

ingenieril. El modelo del ejemplo es el

que se muestra en la Ilustracin 546.

Ilustracin 546: Ejemplo para conexin ingenieril.

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Para abrir ventana de definicin (Ilustracin 547) de la herramienta Engineering

Connection, hay que picar sobre el icono de la paleta del mismo nombre .

Se selecciona, como primer elemento soporte, la superficie superior de la pieza

inferior. En la Ilustracin 548 se muestra el plano a seleccionar y como queda

la ventana de definicin.

Ilustracin 548: Superficie a escoger y resultado en la ventana de definicin.

El elemento seleccionado se vuelve semi-transparente para poder distinguirlo,

como se observa en la Ilustracin 549.

Ahora se selecciona la superficie inferior de la pieza superior. Al igual que

antes, en la Ilustracin 550 se puede ver la superficie a escoger y el resultado

Ilustracin 547: Definicin de la conexin.

Ilustracin 549: Elemento seleccionado destacado.

333


en la ventana de definicin, donde ya se comprueba que automticamente se

define un tipo de restriccin y de conexin.

Ilustracin 550: Seleccin del segundo elemento y consecuencia en la ventana de definicin.

Se aplica la restriccin y se recoloca la pieza durante la actualizacin (ver

Ilustracin 551).

A parte, la conexin aparece en el rbol de especificaciones bajo el producto

principal y bajo el elemento que ha sido reubicado para cumplir con los

requisitos de la conexin, como se puede ver en la Ilustracin 552.

Ilustracin 551: Recolocacin de la primera pieza seleccionada.

Ilustracin 552: rbol con la conexin generada.

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Si sin salir de la herramienta de conexionado, se escoge la lnea de la pieza

inferior que se muestra en la Ilustracin 553, se actualiza la ventana de

definicin.

Ilustracin 553: Seleccin de lnea del primer elemento y actualizacin de la definicin.

A continuacin se selecciona la lnea que se observa en la Ilustracin 554,

perteneciente al segundo elemento, y se comprueba la modificacin de la

definicin, que afecta tanto a la restriccin (se introduce una nueva restriccin

del tipo Coincidence) como a la conexin ingenieril (pasa de un tipo Planar a un

tipo Prismatic debido a las restricciones introducidas).

Ilustracin 554: Seleccin de lnea y variacin de la definicin.

El primer elemento es recolocado y queda como se muestra en la Ilustracin

555. Adems se pulsa el botn de bloqueo , para bloquear la conexin y el

icono queda .

Ilustracin 555: Situacin final de la conexin.

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Y el rbol de especificaciones queda como el de la

Ilustracin 556.

Ahora slo restara actualizar el producto principal

con el botn Update .

Si lo que se quiere es fijar un elemento o elementos, lo que hay que

seleccionar es directamente el Product, como se aparece en las ventanas de

definicin de la Ilustracin 557.

Ilustracin 557: Definicin de fijacin de un elemento y fijacin de dos elementos entre s.

8.2.2.3 Aadir Restricciones a una Conexin Existente

En este apartado se ver cmo se pueden aadir restricciones a una conexin

ya creada (enriquecer una conexin). Si se genera una nueva conexin y se

escogen como elementos partes de dos representaciones entre las que ya

exista una conexin ingenieril, se da la opcin de crear una nueva o

enriquecer la existente.

Se ver mejor con un ejemplo. Se tiene la conexin de la Ilustracin 558 para el

modelo del ejemplo anterior.

Si ahora se abre una nueva conexin

( ), y se escogen las lneas que se

observan en la Ilustracin 559.

Ilustracin 556: rbol final.

Ilustracin 558: Conexin existente.

336


Ilustracin 559: Lneas seleccionadas.

Al seleccionar dos elementos pertenecientes a dos Representations que ya

tiene entre s una conexin, aparece una ventana que pregunta si se quiere

aadir esta conexin creada a la ya existente o en cambio que se reconozca

como una nueva. La pantalla comentada (Engineering Connection Selection) es

la que se ve en la Ilustracin 560, en la que se muestra la lista de conexiones

existente entre las dos representaciones y la opcin New Connection para

generar una conexin nueva.

Si se elige enriquecer la conexin UserDefined.1, aparecer la ventana de

definicin de dicha conexin en la que se ha aadido la restriccin que se ha

creado en la Ilustracin 559 (ver Ilustracin 561).

Ilustracin 560: Conexiones existentes.

Ilustracin 561: Enriquecimiento de una conexin ya generada.

337


Nota: Todas esta operaciones y opciones que se han venido comentando, son novedad de CATIA v6, ya que en la versin 5 no se encontraba la herramienta

Engineering Connections, como se coment al principio del apartado.

Nota: Con respecto a CATIA v5, en CATIA v6 se han perdido las herramientas Flexible-rigid sub-assembly y Reuse Pattern.

8.2.3 Mover un ensamblaje

El mdulo de Assembly ofrece un conjunto de herramientas pensadas para

poder mover los componentes de los ensamblajes, todas ellas se renen en la

paleta de herramientas Move. sta, en CATIA v6, pierde una herramienta, que

es la de Explode, que pasa a otro mdulo. En la Ilustracin 562 se observa la

diferencia entre las paletas de CATIA v5 y v6.

CATIA v5 CATIA v6

Ilustracin 562: Paletas Move.

A continuacin se van a conocer las posibilidades que esta paleta ofrece.

8.2.3.1 Manipulation

El comando Manipulation desplaza componentes segn rotaciones o

traslaciones. Es importante recordar que el elemento a manipular debe

pertenecer al ensamblaje activo. Se van a comentar los pasos a seguir:

Activar el comando Manipulation de la paleta de herramientas Move.

338


Aparece en pantalla el cuadro Manipulation Parameters. En esta ventana

se pueden ver diversos iconos que permiten trasladar o rotar

componentes usando una de las opciones que se muestran en la

Ilustracin 563.

1) La primera fila genera traslaciones segn ejes.2) La segunda fila genera traslaciones en planos.3) La tercera fila genera rotaciones segn ejes.4) En la ltima columna se permite especificar la direccin de movimiento, el plano de desplazamiento o el eje de rotacin.

Ilustracin 563: Definicin del movimiento y sus caractersticas.

Una vez seleccionada la direccin, el plano o el eje, para realizar el movimiento

de la pieza basta con pulsar el botn derecho del ratn y mantenerlo pulsado

sobre el elemento, mover el ratn hacia donde se quiera mover el elemento en

cuestin. Se puede apreciar que si se mueve el ratn en cualquier direccin el

movimiento se har respetando la direccin, el plano o el eje especificado.

Por otro lado, si se quiere realizar el movimiento de manera que se respeten

las conexione, opcin compatible con todos los casos anteriores, se debe

activar la opcin With respect to constraints, de esta manera el ensamblaje se

mover como un mecanismo.

8.2.3.2 Sub-paleta Snap

Con las herramientas de esta sub-paleta se podrn posicionar los componentes

de manera que a modo informativo se siten unos respecto a otros. Se dice

que es informativo, porque aunque los componentes cambien su posicin

relativa unos respecto a otros, estos movimientos no implican ninguna

restriccin.

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Snap

Con este comando se pueden trasladar o rotar componentes rpidamente, de

tal manera que en pantalla se observe correctamente posicionado, pero sin

crear ninguna restriccin. Ser el primer elemento seleccionado el que se

mover. Se van a explicar los pasos a seguir en este proceso mediante un

ejemplo prctico. Se tomar el ejemplo de ejes colineales (coincidencia lnea-

lnea).

Se comienza seleccionando el primer elemento,

es decir, el primer eje (Ilustracin 564).

A continuacin, se selecciona el eje del segundo

componente (Ilustracin 565). Se observa como

aparece alineado respecto al eje de la primera.

Ilustracin 565: Eleccin del segundo eje y alineacin.

Si se quiere invertir la direccin de la alineacin o el giro, basta con pulsar

sobre la flecha verde correspondiente.

Smart Move

Este comando mueve los componentes combinando las posibilidades de las

herramientas Manipulate y Snap. Tambin se pueden establecer restricciones.

A continuacin se explicarn los pasos a seguir:

Ilustracin 564: Eleccin del primer eje.

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Pulsar el icono que activa la funcin, Smart Move, de la paleta Move.

Aparece en pantalla el cuadro Smart Move, que se muestra en la

Ilustracin 566. Expandiendo la ventana en el botn More, que se

encuentra donde ahora se ve Less, se acceda a la lista Constraint.

En la lista Constraint, se pueden ver las restricciones que se permiten crear, en orden de preferencia.

Con las flechas se puede modificar el orden de prioridad.

Si se tilda la opcin Create verified constraints first se generar la restriccin.

Ilustracin 566: Ventana de Smart Move.

8.2.3.3 Explode

Este comando permite realizar una explosin de un ensamblaje teniendo en

cuenta las restricciones que se establecen entre los componentes. En CATIA

v5 se encuentra en el mdulo Assembly Design, en CATIA v6 est en el

mdulo Digital Review, que pertenece al taller Degital Mockup.

Lo primero ser pasar con el ensamblaje al mdulo Digital Review. Una vez en

l, habr que insertar en el producto principal del ensamblaje un

Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustracin 567.

Ilustracin 567: Insertando un Review.

341


Cuando est creado, se define como objeto de trabajo y aparecern una serie

de barras de herramientas. La que interesa en este caso es la paleta Review

. El comando Explode es el segundo . Si se pulsa aparecer la

ventana que se observa en la Ilustracin 568.

Se explicarn los distintos campos de esta ventana:

Depth: se puede determinar si la explosin se realiza a todos los niveles

(All levels) o de forma escalonada( First level).

Type: Determina el tipo de explosin: 3D, 2D o Constraint (segn

restricciones).

Selection: Se especifica el ensamblaje(s) a explotar.

Fixed product: Se puede especificar un componente que se mantenga

fijo.

Scroll Explode: Se puede determinar la distancia que mantienen los

componentes del ensamblaje explosionado.

Finalmente se pulsa OK para validar la operacin, y despus YES para

mantener la situacin, o CANCEL para restaurar la situacin original.

8.2.3.4 Stop manipulate on clash

En el proceso de manipulacin de los componentes de un ensamblaje con el

comando Manipulate, estos pueden sufrir interferencias. Evitar estas

interferencias provoca un resultado ms realista del movimiento.

Ilustracin 568: Ventana de definicin de explosin.

342


Con la opcin With respect to constraints que se encontraba en la ventana de

la herramienta Manipulation (Ilustracin 563), que antes se explic, se puede

observar el movimiento que permite el ensamblaje cumpliendo las restricciones

establecidas. Si adems se activa el comando Stop manipulate on clash ,

este movimiento se detendr justo antes de que se produzca una interferencia.

En la Ilustracin 569 se puede ver un ejemplo sencillo.

Ilustracin 569: Movimiento con interferencia.

Cuando se encuentra una interferencia, el movimiento se para y se resaltan los

elementos que chocan.

Para desactivar el comando habr pulsar de nuevo sobre el icono.

8.2.4 Operaciones sobre un ensamblaje

Para poder realizar operaciones sobre los ensamblajes se necesita la ayuda de

los comandos que se ubican en la paleta Assembly Features. Este men vara

de CATIA v5 a v6. En la Ilustracin 570 se muestran ambos casos.

CATIA v5 CATIA v6

Ilustracin 570: Mens Assembly Features.

343


Como se puede observar es completamente diferente. En CATIA v6 se

permiten hacer taladros, quitar material o realizar un corte. La opcin de crear

un agujero se suple con las operaciones de Assembly Protected (segunda

herramienta de la paleta de la versin 6), que adems ofrecen ms opciones.

Lo que se pierden en esta paleta son las operaciones booleanas de aadir

(Add) y de eliminar (Remove) y la generacin de simetra.

Cuando se selecciona una de las opciones de esta paleta, si se va a generar

sobre un producto que no tiene una representacin (3D Shape) se crear un

nuevo Representation que se aadir a dicho producto. Si ya tiene, se

introducir en el ya existente. Y dentro del 3D Shape se crear un nuevo Body,

que ser el que contenga el Feature.

Una vez seleccionada la herramienta y el producto sobre el que se va a

realizar, aparecer una paleta (Creation toolbar), como la que se muestra en la

Ilustracin 571, que tiene dos opciones:

Launch Assembly Feature Definition: esta opcin, si est activada (en

color naranja) muestra la ventana Assembly Feature Definition

(Ilustracin 572) cuando se termine la generacin del Feature en el 3D

Shape. En Shape habr que seleccionar un Feature creado, y en el

cuadro de abajo, las representaciones a las que afecta. Ninguno de ellas

podr pertenecer al mismo Product del que cuelga el Feature escogido.

Se ver con ejemplos, ms adelante, como funciona esta opcin. En el

botn Rules...(que se activa cuando se selecciona la representacin), se

puede especificar que afecte a Part Body y/o Solid Bodies.

racin 571: Creation toolbar.

344


Specification in No Show: esta opcin, si est activada (en color

naranja), una vez se cree el Feature lo enviar al espacio No Show (que

se explic en el Ejercicio 1 de la Captulo 3.

Durante la generacin del elemento auxiliar se generar una relacin entre

dicho elemento y el Representation al que afecta, debido a lo introducido en la

ventana Assembly Feature Definition. Si se pulsa el botn Impact, , de la

barra inferior, aparecer una ventana como la de la Ilustracin 573, con las

relaciones existentes. Esto tambin ocurra con las Engineering Connections.

Tambin se pueden obtener las relaciones en Links & Relations ,

que se encuentra en la opcin Edit del men principal.

A continuacin se van a describir las distintas herramientas de esta paleta.

Ilustracin 572: Ventana Assembly Feature Definition.

Ilustracin 573: Relaciones entre elementos.

345


8.2.4.1 Assembly Hole

Esta operacin permite crear un taladro en el ensamblaje. Primero se pica

sobre el icono correspondiente ( ), cuando se est dentro de un 3D Shape se

pasa a seleccionar el elemento sobre el que se va a practicar el taladro.

Aparecer el siguiente mensaje de advertencia: The selected face does not

belong to the current functional body. This configuration will create a link

between functional body. Este mensaje significa que se estn estableciendo

relaciones entre el 3D Shape que contiene el taladro y el elemento del producto

en el cual se crear el agujero.

La definicin del taladro es exactamente igual que la que se explic en la

Captulo 5. Cuando se tenga definido, se acepta, y si estaba activada la opcin

Launch Assembly Feature Definition, entonces aparecer la ventana Assembly

Feature Definition, en la que habr que seleccionar, del rbol de

especificaciones, el 3D Shape que se ver afectado por el taladro. Se aade el

producto correspondiente. Se pulsa OK y se actualiza con el botn Update .

Y en rbol de especificaciones se puede ver el nuevo Body, como se muestra

en la Ilustracin 574.

8.2.4.2 Assembly Protected

Permite generar un elemento auxiliar que podr afectar a varias

representaciones para eliminar o aadir material. Se pulsa sobre el icono , y

aparecer la ventana de definicin de un Representation si no se tiene ninguno

en el ensamblaje. A continuacin aparecer la ventana de definicin de esta

herramienta, que se muestra en la Ilustracin 575, as como la barra Creation.

Ilustracin 574: Nuevo Body.

346


Nota: Todas las ventanas de definicin que se vern tendr pulsado el botn

, y se podrn as observar los detalles de la definicin de los distintos

modos de generar los elementos.

En la Ilustracin 575 se puede comprobar las distintas opciones que se tienen

para definir el elemento auxiliar:

Estilo Pad: se genera como si fuera un Pad (parecido a lo visto en el

Captulo 5).

Estilo Sweep: se genera como si fuera un barrido (parecido a lo visto en

el Captuolo 5 como Rib).

Estilo Revolute: se genera como si fuera una revolucin (parecido a lo

visto en el Captulo 5 como Shaft).

Estilo Thick Surface: se genera como si fuera una creada por espesor de

superficie (parecido a lo visto en la Captulo 6).

Estilo Offset: se genera una superficie desplazada en todos las

direcciones con respecto a la que se escoge.

Ilustracin 575: Definicin de la proteccin.

347


Nota: A los tres primeros modos se les permite dar espesor, como se podr comprobar en las ilustraciones correspondientes a la definicin de dichos

modos. De hecho si para el primer modo se tilda Thick queda como en la

Ilustracin 576. Se observa que vara la figura de la definicin y se aaden los

valores para los espesores. Tambin tiene distintas pestaas para definir el

Pad con ms opciones. Estas definiciones se mostrarn en la parte derecha de

la ventana si se ha pulsado el botn de la doble flecha mencionado

anteriormente.

Estilo Pad: la ventana de definicin es la que se observa en la Ilustracin

575. El elemento auxiliar eliminar el material que intersecta con las

representaciones elegidas, como se ve en las Ilustraciones 575 y 576 Las

opciones para la longitud son: introduciendo directamente el valor (Length), sin

lmite (Trough All) y hasta un plano o superficie (To plane/surface).

Ilustracin 576: Definicin tipod Pad con espesor.

348


En la pestaa Direction se permite elegir si es normal al perfil o con respecto a

cualquier elemento que se elija.

En la pestaa Draft se puede dar un ngulo de desmoldeo al Pad.

Por ltimo en la pestaa Filled se permiten generar redondeos en los extremos

y en los laterales, si tiene aristas.

Ahora se ver un ejemplo de esta operacin para comprenderla mejor, con el

modelo de la Ilustracin 577. Es importante mencionar que esta pieza es

pertenece a un Product que est dentro de otro, como tambin se observa en

la misma ilustracin. Es importante porque as habr otro producto y se podr

hacer que la operacin afecte a la pieza del modelo.

Se realizar un Sketch para el perfil del Pad. No se ha seleccionado la opcin

No Show de la barra Creation para poder visualizar el resultado de esta

herramienta. En la Ilustracin 578 se puede ver la previsualizacin de la

operacin.

Se acepta y aparece la ventana de Assembly Feature Definition, en la que en

Shape se escoger el elemento que se acaba de generar, y se elige la

Ilustracin 578: Previsualizacin.

Ilustracin 577: Modelo del ejemplo.

349


representacin de la pieza del modelo (Representation.13 de la Ilustracin

577). Esto se puede ver en la Ilustracin 579.

En el botn Rules... se escogen las dos opciones (Part Body y Solid Bodies).

Se acepta y se actualiza el producto principal. El resultado se ve en la

Ilustracin 580.

Lo realmente interesante sera ocultar el Pad creado para evitar confusiones,

pero aqu se deja por ser un ejemplo en el que se pueda visualizar el elemento

creado.

A parte se introduce una entrada en el rbol de especificaciones, como se

puede observar en la Ilustracin 581.

Nota: En el resto de ejemplos la entrada en el rbol de especificaciones ser anloga a la de la Ilustracin 581. Aunque en los siguientes casos no se vern

Ilustracin 581: rbol actualizado.

Ilustracin 579: Definicin de la afeccin del elemento.

Ilustracin 580: Resultado final.

350


ejemplos ya que se pueden entender con las figuras explicativas de la parte

derecha de las ventanas.

Estilo Sweep: Se modificar la ventana de definicin para adecuarse a la

forma de crear la proteccin. El elemento auxiliar eliminar el material que

intersecta con las representaciones elegidas. La ventana se puede ver en la

Ilustracin 582.

Lo principal que se pide es el perfil o superficie a barrer y la curva que acte

como direccin de barrido. Tambin se pueden poner lmites entre dos punto,

activando el campo Between points.

En la pestaa Control se puede controlar el barrido del perfil. Viendo las figuras

de la derecha, si se tiene pulsado el botn , se puede entender las distintas

opciones que ofrece.

Las otras dos pestaas son anlogas al caso Pad.

Ilustracin 582: Definicin de Sweep.

351


Estilo Revolute: La ventana de definicin de este modo de generar una

proteccin puede verse en la Ilustracin 583. El elemento auxiliar eliminar el

material que intersecta con las representaciones elegidas.

Se pueden seleccionar los ngulos inicial y final, que se definen como se

muestra en la ventana de definicin de la Ilustracin 583.

La pestaa Filled es igual que en los casos anteriores.

Estilo Thick Surface: Vara la

ventana de definicin para

adaptarse a la manera de

generar la proteccin, y queda

como se observa en la

Ilustracin 584. En este caso se

aade material de un espesor

determinado.

Ilustracin 583: Definicin del modo Revolute.

Ilustracin 584: Definicin de Thick Surface.

352


Estilo External Shape: En este caso se selecciona una superficie exterior,

que si se escoge la de una pieza se genera un cuerpo que cubrir dicha pieza

entera. La ventana de definicin se puede ver en la Ilustracin 585.

Como se puede observar en las figuras explicativas de la Ilustracin 585, esta

operacin elimina material.

Nota: En estas dos ltimas opciones son en las nicas en las que el elemento a seleccionar no tiene men contextual para crearlo, es decir, que tiene que

estar ya generado.

8.2.4.2 Assembly Split

El comando Split permite recortar un ensamblaje mediante un plano, cara o

superficie rpidamente. Se pueden recortar uno o todos los componentes del

ensamblaje en funcin de las representaciones que se escojan en la ventana

Assembly Feature Definition.

El mismo proceso es anlogo a los casos anteriores, y en la ventana de

definicin (Ilustracin 586) tambin se puede encontrar en botn de dobles

Ilustracin 585: Definicin de External Shape.

353


flechas , y si se pulsa se pueden ver figuras explicativas como en Assembly

Protected.

Si se activa la opcin Intersection radius, se ve como vara la figura explicativa

de la ventana de definicin para contemplar los radios de acuerdo (ver

Ilustracin 587).

Ilustracin 586: Definicin de un corte.

Ilustracin 587: Corte con radio de acuerdo.

354


8.2.4.3 Sectioning

Un comando bastante til que sirve para crear planos de seccin y corte en el

ensamblaje es el que se pasa a explicar a continuacin. Aunque no pertenece

a la barra de herramientas que se estaba comentando, se habla aqu de esta

herramienta ya que es parecida a la explicada anteriormente, con una

excepcin, en este caso el material no se elimina definitivamente, sino slo

para visualizar mejor el conjunto.

Al igual que ocurra en la herramienta Explode, Sectioning en el mdulo Digital

Review, que pertenece al taller Degital Mockup.

Lo primero ser pasar con el ensamblaje al mdulo Digital Review. Una vez en

l, habr que insertar en el producto principal del ensamblaje un

Representation tipo Review, como se muestra en la Ilustracin 567.

Como pasaba anteriormente, aparecern una serie de barras de herramientas

que sern las que son necesarias. De ellas hay que fijarse en la paleta Review

Creation . El botn que interesa es el penltimo de la

barra anterior .

Cuando se pulsa dicho botn aparece la ventana de

definicin de la sectorizacin y el plano de corte por

defecto en el dibujo, como se muestra en la

Ilustracin 588.

Si se pulsa el botn , se muestra el volumen que

se va a cortar (ver Ilustracin 589).

Ilustracin 588: Definicin de la sectorizacin.

355


En la pestaa Positioning, se muestran dos botones. El primero sirve para

cambiar el sentido del corte con respecto al plano. El segundo devuelve el

plano de corte a su posicin inicial (ver Ilustracin 590).

Para mover el plano en sentido de su normal, slo hay que mantener pulsado

el botn derecho del ratn sobre el plano y mover el ratn, o moverlo con el eje

w del comps. Si el plano no afecta a una parte del ensamblaje que interesa

cortar, basta con ampliar el efecto del corte movindolo con los ejes u y/o v.

Si se quiere cambiar el plano de posicin, basta con mover el comps. Hay que

colocar el cursor sobre el origen del comps hasta que salga un icono con

cuatro flechas. Una vez ah, se mueve manteniendo pulsado el botn derecho

del ratn, a donde interese. Se puede ver un ejemplo de esto en la Ilustracin

591. Se coloca el comps en la parte superior del ensamblaje y se baja el plano

de corte con el eje w hasta la posicin que se muestra en la misma

ilustracin.

Ilustracin 590: Pestaa Positioning.

Ilustracin 589: Volumen del corte.

356


Ilustracin 591: Cambio del plano de corte.

El Representation generado (Review) contiene dos campos: Slides y Notes.

Cuando ya se tiene la sectorizacin que se quiere, se acepta y se comprueba

que en el Review creado, sta se guarda en el campo Notes (ver Ilustracin

592).

8.3 Ejercicios Propuestos

Una vez explicado todo el mdulo Assembly Design, estamos en disposicin de

realizar cualquier montaje. Por supuesto que para la ejecucin de un

ensamblaje se pueden utilizar diferentes comandos y la obtencin del resultado

final no variar.

En este apartado del Captulo presentamos diversos ejercicios en los que ser

necesario utilizar los comandos explicados a lo largo de todo el desarrollo

terico.

Ilustracin 592: Section en el rbol.

357


Ejercicio 1: Ensamblaje 1

Este primer ejercicio consiste en el montaje de una articulacin de cuatro

piezas. Para posicionar estos componentes, siendo adems el primer ejercicio

que vamos a realizar, usaremos dos tipos de restricciones: Coincidence

Constraint y Contact Constraint.


Este ejercicio consiste en el montaje de unos alicates. Aunque se puede

acceder a las piezas ya diseadas desde el CD ROM que se adjunta, sera

conveniente, su realizacin por el lector.

358


Para conseguir el montaje del conjunto comenzaremos incluyendo las piezas

en el fichero CATProduct para seguir determinando las restricciones que

definen el conjunto.


En este ejercicio se solicita el montaje de ocho piezas ya diseadas con el

mdulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta Ejercicio propuesto

del Captulo 8 del CD ROM adjunto, como todos los anteriores. El archivo

realizacin del montaje biela.CATProduct muestra la solucin del ejercicio

A continuacin podemos observar algunas vistas del conjunto pedido.

359



En este ejercicio se solicita el montaje de seis piezas ya diseadas con el

mdulo Part Design, y que se encuentran en la carpeta Ejercicio propuesto

del Captulo 8 del CD ROM adjunto, para generar un volante de inercia. En este

caso se mostrarn las cotas de las piezas por si el lector quiere realizar el

ensamblaje desde el comienzo, modelando todas las piezas, empezando por la

pieza 1 (eje):

360


Pieza 2 (sector):

Pieza 3 (casquillo):

Pieza 4 (soporte):

361


Pieza 5 (arandela):

Pieza 6 (palanca):

Conjunto final (volante de inercia):

362

Captulo 8ASSEMBLY DESIGN (DISEO DE MONTAJES)8.1Objetivos 8.2Fundamentos Tericos 8.2.1Insertar los elementos de un ensamblaje 8.2.1.2 New productNota: en ambas maneras de aadir el nuevo producto, se puede encontrar la opcin de introducir directamente un Mechanical product, como se puede observar en las Ilustraciones 520 y 521.8.2.1.3 New Representation8.2.1.4 Existing component8.2.1.5 Sustitucin de un componente8.2.1.6 Reordenar el rbol de especificacionesNota: Todas estas herramientas se tienen en una barra de herramientas que se encuentra en el mdulo VPM Physical Editor, en el taller Infrastructure. La barra de herramientas es la que se muestra en la Ilustracin 535. 8.2.1.9 Paleta Product Structure Tools. Sub-paleta Multi InstantiationFast Multi InstantiationDefine Multi Instantiation

8.2.2Restringir un ensamblaje 8.2.2.1 Restricciones y Geometra8.2.2.2 Creacin de Engineering Connections8.2.2.3 Aadir Restricciones a una Conexin Existente

8.2.3Mover un ensamblaje 8.2.3.1 Manipulation 8.2.3.2 Sub-paleta Snap8.2.3.3 Explode8.2.3.4 Stop manipulate on clash

8.2.4Operaciones sobre un ensamblaje 8.2.4.1 Assembly Hole8.2.4.2 Assembly ProtectedPermite generar un elemento auxiliar que podr afectar a varias representaciones para eliminar o aadir material. Se pulsa sobre el icono , y aparecer la ventana de definicin de un Representation si no se tiene ninguno en el ensamblaje. A continuacin aparecer la ventana de definicin de esta herramienta, que se muestra en la Ilustracin 575, as como la barra Creation.8.2.4.2 Assembly Split8.2.4.3 Sectioning

assembly design (diseño de...

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