Ens hem sortit! La peça CAD ja està feta. Ara cap a la següent fase del treball

10 de juliol. Definida la forma exterior

29 de setembre. Acabat el buidat interior

Portem molts dies d’autoaprenentatge del software de CAD que utilitzarem per a definir gràficament la nostra peça. Ha arribat el moment de posar en ordre els conceptes i els procediments apresos:

El software CAD (Computer Aided Design) utilitzat és un modelador de sòlids paramètrics 3D. Permet la interacció amb el seu homòleg CAM (Computer Aided Manufacturing) i és el que utilitzen al Blaise Pascal.

Què és un modelador de sòlids paramètrics 3D

• Aquests programes es basen en paràmetres (variables de les quals depén el resultat final). Aquests paràmetres són les dimensions de l’objecte, les quals determinen la seva geometria.
• Els sistemes CAM utilitzen aquests paràmetres per generar el codi de control numèric que permetrà mecanitzar la peça.
• Un sòlid paramètric no és un dibuix fix, sinò que conté instruccions que li permeten reaccionar davant els canvis de dimensions (de valors dels paràmetres): si alguna dimensió canvia, el model es reconstrueix automàticament.
• Els sòlids 3D es poden veure des de qualsevol punt de vista en qualsevol moment del seu procés de creació.
• Aprendre a utilitzar aquest tipus de programes de forma bàsica és relativament senzill. El model final, per complicat que sigui, es va construint de manera seqüencial, mitjançant operacions simples.
• Aquests programes detecten els errors dimensionals durant el procés de creació, alertant l’usuari per tal que realitzi les correccions necessàries.
• Un cop definida la peça en 3D, la producció dels plànols és automàtica.

El model paramètric

A partir de la creació d’una peça (representació 3D) es pot generar ensamblatges (relacions amb altres peces) i plànols (dibuixos tècnics 2D). Tots tres documents estan relaciontas entre si, de manera que qualsevol canvi en els paràmetres d’un d’ells provoca la reconstrucció automàtica de la resta. Els avantatges respecte els sistemes CAD 2D tradicionals són evidents.

Procès de creació d’un sòlid paramètric

Creació del volum base. Es crea a partir d’un croquis 2D d’una forma geomètrica (rectangle, crecle, …) sobre un dels plànols de referència (planta, alçat, perfil), al qual s’afegeixen les dimensions per acotació per tal de definir la seva forma, tamany i posició respecte a l’origen de coordenades. Aquest croquis 2D es converteix en sòlid 3D aplicant una operació d’extrussió perpendicular al plànol del croquis.

La resta d’operacions es creen afegint o treient material a aquest volum base. Es poden realitzar a partir d’un croquis 2D sobre les cares del sòlid (sortint, tall, forat, …) o bé s’apliquen directament sobre els vèrtexs o les aristes, sense necessitat de croquis previ (aixamfranat, redondeig, …)

Aquestes operacions queden reflectides al Gestor de Disseny del programa i es poden editar en qualsevol moment del procés, provocant la reconstrucció automàtica del sòlid.

Pautes que seguirem per a la creació del nostre sòlid paramètric

P.1. Hem decidit anar reflectint tot el procés en una taula, en la qual constarà: el número d’ordre i nom de l’operació, el pla, cara, arista o vèrtex sobre el qual s’aplicarà, el croquis 2D a realitzar, les mesures que cal obtenir per tal d’acotar el croquis, i l’aspecte visual de la peça un cop aplicada l’operació.

P.2. Utilitzarem l’origen de coordenades com a punt de referència.

P.3. Afegirem totes les dimensions que defineixin completament cada croquis, sense definir-lo en excés.

P.4. Afegirem les relacions necessàries que no es crein de manera automàtica.

P.5. Simplifiquem les operacions. El programa i la lectura de l’arxiu són més senzills amb molts croquis simples que amb pocs de complicats.

P.6. Utilitzarem línies constructives (auxiliars) sempre que ens sembli necessari.

P.7. Podem copiar croquis previs per tal d’estalviar esforços.

P.8. A l’hora de dimensionar els croquis és millor començar per les dimensions més petites i acabar amb les més grans.

P.9. Procurarem col·locar les cotes de manera que no destorbin a l’hora de visualitzar l’operació.

Amb tot això ja podem posar-nos mans a l’obra. Estem animats, ens sortirem.

La precissió del mesurament depén en bona part de l’instrument de mesura que s’utilitzi.

Les magnituds a mesurar en el nostre cas són:

• longituds i angles sexagesimals per tal de representar gràficament la peça.
• masa i volum per tal de definir el material del qual està fabricada.

Mesura de longituds. Hem decidit utilitzar el calibre (peu de rei) digital, perquè:

• la seva apreciació (0,01 mm) ens permet la suficient precissió del mesurament.
• la seva capacitat permet mesurar la dimensió més gran de la peça.
• és polivalent: permet obtenir mesures d’exteriors, interiors i profunditats.
• no hi ha possibilitat d’error humà en la interpretació de la lectura de l’aparell.

Mesura d’angles sexagesimals. Utilitzarem el goniòmetre de l’aula de tecnologia. La seva apreciació és de només 1º, però com que només preveiem un mesurament angular ens ha semblat suficient.

Mesura de la densitat del material. Per obtenir-la dividirem la masa pel volum de la peça.

• mesurarem la masa utilitzant la balança digital del laboratori de química. La seva apreciació és de 0,01 g.
• mesurarem el volum amb una probeta graduada del laboratori de ciències naturals. La seva apreciació és de 5 ml.

Pautes que seguirem per a la realització dels mesuraments i l’expressió de les mesures:

P.1. Assumim l’error associat a tot mesurament. Només podem minimitzar-lo mesurant amb precissió.

P.2. Per obtenir el valor més probable d’una mesura, realitzarem els mesuraments 5 cops i calcularem la mitjana aritmètica. Aquest valor és el que definirem com a valor nominal als plànols de la peça i servirà de referència a l’hora de fabricar-la.

P.3. Les mesures obtingudes quedaran reflectides en una taula. En el cas de mesures indirectes, caldrà explicar el procés per obtenir-les.

P.4. Per expressar les mesures utilitzarem el Sistema Internacional d’Unitats. El nombre de decimals dependrà de l’apreciació de l’instrument de mesura utilitzat.

P.5. El procés de mesurament serà paral·lel al de la representació gràfica: del més general al més particular. Per a cada operació de dibuix definirem i obtindrem les mides que ens calen. Totes les dades sobre aquest procés les reflectirem en una taula.

Dani i Carol, IES Bellvitge

Hoy hemos desmontado el soporte del taladro.

Hemos conseguido separar la pieza 2. Nos ha costado, pero eso no es lo peor. Por dentro no tiene desperdicio … ver diapositiva 8

[slideshare id=456597&doc=detallspea2-1213036451338497-8&w=500]

Nosotros nos atrevemos a dibujar esta pieza, pero … se puede fabricar? No haremos nada más hasta que no sepamos qué piensan en Blaise Pascal.

Buscábamos una pieza con una cierta complejidad de forma (no demasiado compleja pero tampoco demasiado simple), porque queremos trabajar la representación gráfica como base para la fabricación de la pieza. Por eso nos gustó la pieza 5 del soporte del taladro del aula de tecnologia.

Pero este estudio mecánico al que se refiere Antoine del comportamiento de las tres piezas que formarían la 5, que a mi personalmente me parece fascinante, se desvía del objetivo del trabajo. Queremos que a partir de la interpretación de nuestros planos se pueda fabricar la pieza: nos apetecía el fresado porque Dani utilizó las fresadoras del Blaise Pascal el curso pasado. Creíamos que esta pequeña base podría sernos útil a la hora de trabajar el proceso de fabricación.

Conclusión: Si la pieza 2 se puede fabricar por fresado, nosotros podemos medir, definir tolerancias y representar las tres piezas 1, 2, 3 y el ensamblaje, y fabricar solamente la pieza 2. Lo que es importante para nosotros es la fabricación con fresadora.