Enseñanza del autocad para ingenieros eléctricos (página 2)

Partes: 1, 2

Cargar el sistema.

Busca el Icono de AUTOCAD en el
menú de Inicio/Programas o en el
escritorio.

Activar las Barras de Herramientas
necesarias.

En la barra Menú del sistema, entra en las
opciones VIEW «Ver» / TOOLBARS «Barra de
Herramientas».

Aparece entonces la caja de diálogo
«Barra de Herramientas». Verifica que estén
activas las siguientes opciones: DRAW (Dibujo), SOLIDS
EDITING (Editar Sólidos),
Estándar, 3D ORBIT
(Orbita 3D), Render, SOLID (Sólidos) y
VIEW (Vistas). Si están
activas otras no afectan, pero pudieran ocupar el espacio de
pantalla de las que necesitamos.

Retorna a la opción «Ver» del
menú principal y sigue la secuencia «Pto. vista
3D» / «Parámetros Pto. Vista».
Aparecerá la ventana de "Parámetros del Punto de
Vista", en la que se muestra el
valor actual
de su posición angular respecto al eje X y al plano XY.
Copia ambos valores para
que después puedas hacer comparaciones. La
posición de inicio debe ser X:270 , XY:90

Formas de obtención de sólidos.
Podemos considerar dos procedimientos
generales para la obtención de sólidos:

Por generación de sólidos dados como
primitivas del programa.(Entrada de datos:
generatriz, directriz, centro, etc.)
Por modelación constructiva. (a partir
de primitivas, transformaciones tridimensionales y booleanas,
etc.)

I – Generación de sólidos a partir
de primitivas

Ejercicio

Construir un cilindro a partir de su primitiva, con
centro en el punto C (150, 150, 0), diámetro 100 y altura
200.

Solución

Es posible seguir diferentes caminos para representar el
sólido pedido. Recomendamos que esta primera vez sigas los
pasos que se indican a continuación (entrando datos por
teclado) y
posteriormente investigues por tu cuenta otros caminos.
Además, en su configuración inicial el sistema
sólo tiene definidas 4 ISOLINEAS, y esto no permite una
correcta apreciación visual del cuerpo. Pero de esto
hablaremos más adelante. Construiremos el cuerpo sin hacer
cambios iniciales para ver lo que pasa.

Pasos:Oprimir el ícono de la barra de
herramientas de sólidos. (El profesor
explicará paralelamente otros caminos.)

Entrar por teclado el centro (150,150,
0).
Entrar por teclado el diámetro
(100).
Entrar por teclado la altura del cilindro
(200).

En pantalla aparecerá solamente un
círculo.

Se cambia la cantidad de ISOLINEAS. (Teclea el
comando ISOLINES + Enter. El programa te
informará cuantas están definidas (4). Teclea,
por ejemplo, 32 y la tecla «Enter». Aparentemente
no sucede nada. Es necesario "redibujar" el cilindro, tecleando
el comando REGEN.
Se activan opciones del menú «VER /
Sombra / …» entrando en cada
submenú.
Si se activan en la barra de herramientas Orbita 3D
los íconos y .
Observa las transformaciones que sufre el cilindro tras los
cambios de posición. Trata de comprender que está
ocurriendo espacialmente. Combina esto con las opciones de
«VER / Sombra / …» y saca conclusiones al
respecto.

II – Modelación constructiva de
sólidos

La modelación de sólidos ofrece una rica
gama de posibilidades, que paulatinamente trataremos durante el
curso. Las principales son:

Por revolución
Por extrusión
Unión, Intersección y diferencia
(Álgebra de
Boole)
Otras

Modelación de un sólido por
revolución de un perfil.

El procedimiento de
trabajo lo
comprenderás mejor realizando paso a paso el siguiente
ejercicio.

Ejercicio

Construye el modelo que se
muestra, empleando para ello el perfil y el eje de
rotación dados como dato.

Modelo

Perfil y eje para su rotación

Solución

La obtención de un sólido por
rotación solo se puede realizar si el perfil empleado para
generar el modelo es una polilínea o curva cerrada. En el
caso de la figura dada, necesitaremos construir previamente el
perfil, y a continuación aplicar la rotación
según el eje dado.

Ejecuta los siguientes pasos:

Poner Pto. de Vista en inicio (Vista de Planta)
.
Además, Para trabajar con mayor comodidad activa en la
parte inferior de la pantalla los botones FORZO, REJILLA Y
ORTO, que como seguramente explicó el profesor,
facilitan el trazado en pantalla.
Activar Polilínea y dibujar con este comando el perfil
dado.
Activar por menú el comando «Dibujo /
Sólidos / Revolución». (Existe un
ícono pero por ahora es preferible familiarizarse con el
menú, para conocer mejor el ambiente del
sistema)
El programa te pide que designes el objeto. Marca con el
cursor el perfil dibujado. Si realmente lo construiste como una
polilínea, el programa marca el perfil con línea
discontinua para indicar que la figura ha sido
capturada.
El programa queda en espera de otro objeto, pero como
es sólo uno, oprimimos «Enter» para concluir
este paso.
El programa pide ahora los puntos inicial y final del
eje de revolución. Marca con el cursor, dos puntos
(inicial y final) sobre la línea del perfil que en este
caso coincide con el eje de rotación propuesto. Pueden
ser dos puntos cualesquiera, no tienen que ser el comienzo y el
final ni un lado del objeto.
El programa pregunta por el ángulo de
rotación. El valor implícito es 360º. Lo
mantenemos oprimiendo «Enter».
El sistema presenta el cuerpo modelado (vista
ortogonal). Cambia ahora los puntos de vista y explora las
posibilidades de visualización tal cual hiciste en el
caso del ejercicio del cilindro.

Repite el proceso, pero
cambiando el eje de rotación. Puedes utilizar una
línea paralela al eje dado como dato, o cualquiera de los
lados del perfil dato. Prueba diferentes variantes y te
sorprenderán los resultados. Este modelo se obtuvo a
partir de ese mismo perfil.

Modelación de un sólido por
extrusión

El efecto denominado «extrusión»
permite generar un cuerpo a partir de un perfil, un eje de
dirección y un ángulo. Si el
ángulo es 0º, la generación ocurre tal cual si
el perfil se repitiera a si mismo, hasta que el modelo alcanza el
espesor previsto.

Ejercicio

A partir de esta figura, construye por extrusión
el sólido que se muestra, con ancho 180, profundidad 30 y
altura de extrusado 50.

Acción previa

Recuerda restablecer el Punto de Vista a la
posición de inicio.

Solución

Como ves, hemos tomado el mismo perfil del Ejercicio
Nº 2, para mostrar además que un mismo perfil puede
dar lugar a sólidos muy diferentes, si la
generación se realiza por métodos
diferentes o si se cambian algunos de los parámetros (eje,
ángulo, etc).

Para obtener por extrusión el modelo indicado a
partir del perfil dado, podemos seguir los siguientes
pasos:

Dibujar el perfil empleando polilínea.
Recuerda activar los botones de FORZO REJILLA Y ORTO, si
es que no están activados. No es obligatorio pero te va
a ayudar en el trazado.
Activar por menú la orden «Dibujo /
Sólidos / Extrusión». También se
puede hacer directamente, activando en el ícono
en la barra de
herramientas de sólidos.
El programa te pedirá que designes el objeto.
Con el ratón, mueve el cursor y marca el perfil
dibujado.
El programa te pide que designes otro objeto, pero
como no tenemos otro termina este paso con
«Enter».
El programa pide ahora la altura o eje de
extrusión. Daremos por teclado la altura 50.
Después veremos qué pasa si se da un eje de
extrusión.
Finalmente el programa pide el ángulo para
realizar la extrusión. Si el ángulo es
cero, la extrusión se realiza vertical al perfil,
Si se da un ángulo entre -90 y +90 el proceso se realiza
con inclinación. Daremos el implícito 0º, y
por tanto sólo es necesario oprimir
«Enter».
Para ver el resultado, cambia ahora el Punto de Vista
a alguna de las posiciones axonométricas no
verticales.

Ejercicio

Construir la representación de la figura dada
como dato, que es el resultado de la unión de dos
cilindros concéntricos, el primero de diámetros 100
y altura 20; y el segundo de diámetro 60 y
altura 30 (es decir, 50, como medida total tomada desde la base
que descansa en el plano XY).

Antes de abordar la solución es necesario aclarar
que es posible construir este modelo por diferentes vías,
fundamentalmente las siguientes:

Construir dos cilindros concéntricos que
parten de la misma base.
Construir el cilindro de diámetro mayor;
utilizar el Comando ELEV para declarar la nueva coordenada "Z"
implícita, (coincidente con la altura de la base del
primer cilindro), y construir entonces el segundo cilindro, que
tendrá por altura la diferencia entre ambos.
Construirlo por «Rotación», a
partir del perfil más conveniente (una "T"
invertida).
Emplear la extrusión por separado de los
círculos dados como base.

Como lo que nos interesa es mostrar en este momento es
el procedimiento UNION, la solución más sencilla en
este momento es la indicada en (a).

Solución

De acuerdo con lo indicado en (a) debemos seguir los
siguientes pasos:

Con los datos dados, construir el cilindro de
diámetro mayor (D=100, h=20), trabajando tal como se
hizo en el Ejercicio Nº 1.
De igual modo, y con igual centro de base, construir el
segundo cilindro (D=60, h=50).
1. Mediante Menú seguir la secuencia
  «Modificar» / «Editar
  Sólido» / «Unión». Esto se
  puede hacer directamente con el ícono de la barra de
  Herramientas «Editar
  sólidos».
2. El programa responde solicitando que se designe a
  los objetos que se van a unir. Con el cursor, seleccione en
  cualquiera de las vistas a cada cilindro. Si todo va bien
  el programa informará que tiene localizados un total
  de 2 objetos.
3. Como ya no hay que unir más objetos, damos
  fin al proceso oprimiendo «Enter».
4. El proceso de UNION ha concluido y ahora contamos
  con un solo objeto, resultado de los 2 anteriores, que se
  aprecia bastante bien en la vista que muestra el
  Isométrico. (Recuerda que por el Menú
  principal, «Ver» / «Sombra» permite
  dar diferentes tonalidades al modelo, haciendo más
  realista la representación 3D obtenida).
Efectuar la UNION. Para ello debemos:

La pieza o modelo que hemos obtenido es aún muy
primitiva y deberá recibir aún varias
modificaciones para que sea más real, pero en realidad
sólo se trata por el momento de un ejemplo con fines
docentes, al
que daremos más vida a continuación.

Generación de sólidos por
DIFERENCIA

Dados dos o más sólidos que cuentan con
elementos comunes, la operación DIFERENCIA permite obtener
un nuevo objeto sólido que es resultado de la
"sustracción" Booleana de los sólidos
iniciales.

Ejemplifiquemos el procedimiento resolviendo el
siguiente ejercicio.

Ejercicio

Tomemos la pieza lograda por UNION en el Ejercicio
Nº 2 y hagámosle un orificio axial pasante, tal como
si se hubiese barrenado por su eje, desde la cara superior a la
cara o base inferior.

Esta acción
de "taladrar" la pieza es equivalente a introducir un tercer
cilindro en el problema, (del diámetro de la supuesta
barrena) y a continuación extraerlo, es decir
"restarlo", siendo precisamente este el proceso Booleano
denominado DIFERENCIA.

Partiendo de la pieza antes obtenida por UNION, podemos
obtener la pieza "perforada" siguiendo los siguientes
pasos:

Activando la vista Superior, construya un cilindro de
diámetro 20 y altura 50, colineal con los
anteriores.

Mediante Menú seguir la secuencia
«Modificar» / «Editar Sólido» /
«Diferencia ». Esto se puede hacer directamente con
el icono de la barra de Herramientas «Editar
sólidos».
El programa pide que se designe el sólido o
sólidos al que hay que substraer. Marque con el cursor
cualquier elemento perteneciente al sólido obtenido
antes por UNION, es decir, cualquiera de los dos cilindros
iniciales, y a continuación oprima «Enter»
para terminar la primera parte del proceso.
El programa pide ahora que se indique cual es el
sólido que hay que sustraer, es decir, el tercer
cilindro. Con el cursor toque algún elemento que
pertenezca al mismo, por ejemplo el circulo correspondiente a
su base, y oprima «Enter», con lo que queda
concluido el proceso de DIFERENCIA.
Aparentemente no ha sucedido nada, pero si das sombra
al Isométrico el orificio realizado se hará
claro; y si utilizas las vías que ya conoces (activar
rotación 3D) para mover el Isométrico hasta que
el orificio se puede ver de lado a lado, no quedarán
dudas de que la pieza ha sido "barrenada" por su centro, como
muestra la figura dada como dato.

CONCLUSIONES.

Con el empleo del
sistema de guías metodológicas para los
estudiantes se lograron de manera satisfactoria los objetivos
propuestos.
Existió mayor independencia y creatividad
por los estudiantes en la solución de ejercicios y
problemas
planteados. El alumno a medida que va desarrollando su aprendizaje, se
da cuenta de la evolución de sus conocimientos y
paulatinamente adquiere autonomía.
La atención a los estudiantes en sentido
general pudo efectuarse de forma individual para los que lo
necesitaron en cada puesto de trabajo.
La motivación y la disciplina
en los laboratorios se incremento con la ayuda de las
guías metodológicas constructivas.
El alumno es un sujeto activo del aprendizaje y sus
iniciativas e inquietudes las puede llevar a cabo con
efectividad, ya que es uno de los objetivos del método.

BIBLIOGRAFÍA.

1 – Manual del
Profesor. Asignatura: DIBUJO BÁSICO.

MSc. Lic. Eladio Ruiz Martell. Ing. Guillermo
Fernández López. Lic. Nelson Figueredo
Coucelo

Ing. Alberto Rodríguez Piñeiro.
Departamento Gráfica de Ingeniería. Facultad de Ingeniería
Mecánica

CUJAE

2 – AHUMADA ACEVEDO, Pedro. "Hacia una evaluación
de os aprendizajes en una perspectiva

Constructivista". Revista
Enfoques Educacionales, Vol.1, Nº 2, 1998, Departamento de
Educación,
Facultad de Ciencias
Sociales, Universidad de
Chile

Dirección:
http://csociales.uchile.cl/publicaciones/enfoques/02/edu01.htm

3 – La construcción del conocimiento
en la iconografla espontánea de …Formato de archivo:
PDF/Adobe Acrobat – Versión en HTML Luisa
María Martínez García. La
construcción del conocimiento en la iconografla… Mi
análisis sobre el dibujo espontáneo
de los niños
parte

de un enfoque.

http://www.ucm.es/BUCM/revistas/bba/11315598/articulos/ARIS0000110017A.PDF

4 – LA ESCRITURA Y SU
IMPORTANCIA EN LA CONSTRUCCIÓN DEL CONOCIMIENTO

Auspiciar la construcción del conocimiento a
través de la expresión escrita, … fue llamada por
Decroly expresión abstracta para diferenciarla del
dibujo http://www.saber.ula.ve/alexandr/db/ssaber/Edocs/pubelectronicas/agoratrujillo/Agora9/maria_torres

5 – Interacción y construcción
significativa del conocimiento: notas El aprendizaje es
un proceso de construcción del conocimiento y no de mera
… realizan un dibujo del tamaño requerido y proceden a
contar sobre él, …

http://webpages.ull.es/users/jagcruz/Articulos/Uno_1998.pdf

6 – Revista… forma la Visualización
actúa como vehículo para la construcción del
conocimiento, … el dibujo y la aplicación de las
transformaciones geométricas para …

http://www.infovis.net/printRec.php?rec=revista&lang=1

7 – Criterios para la selección
y la
organización También lo serán el
diseño,
el dibujo, la expresión, la producción… Como parte de la
formación en la construcción del
conocimiento,…

http://www.comenius.usach.cl/webmat2/enfoque/criterios_seleccion.htm

MSc. Jorge Ramírez
Vallvey.

MSc. Carlos Morciego García

Universidad de Camagüey. Facultad de Electromecánica. Gráfica de
Ingeniería. Tf. 261456

SECCION VII: Seminario
Internacional "La Ingeniería Eléctrica y Mecánica por un Desarrollo
Sostenible". (SIIEM 2007)

Comisión 4. Enseñanza de la Ingeniería Mecánica, Eléctrica y la Física.

Partes: 1, 2

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