Practicando que es gerundio

Vamos a crear varias piezas, para practicar. Usaremos sólo 1 cróquis y las restricciones que hemos visto: perpendicularidad, verticalidad, igualdad, cotas horizontales, cotas verticales, coincidencia, simetrías, pertenencia a línea, lineas auxiliares, fijar ángulo y fijar radio. Los elementos que conocemos son: Líneas, polilíneas, circunferencias y rectángulos

NOTA: Hay muchas formas diferentes de hacer las piezas. La solución no es única

NOTA 2: No hace falta ir en orden. Podéis empezar por el que más os interese

Ejercicio 1: Pieza de mecano de 6 agujeros

Es la clásica pieza de mecano que ya sabemos hacer con geometría constructiva (un cubo al que le cambiamos las dimensiones para hacer la base y le restamos cilindros colocados en las posiciones que nos interesan)

Ahora la haremos usando un croquis

Guías de diseño:

• La base de la pieza es un rectángulo con simetría con respecto al origen

• Sólo se posicionan los 3 taladros de la parte izquierda. La posición de los 3 de la derecha quedan fijados al aplicar simetrías con respecto al eje y

• La distancia entre los centros de los agujeros es de 10mm. Esta distancia la fijamos tirando una linea auxiliar entre sus centros y fijando una distancia de 10. ¡Cuidado! Como estamos sobre el eje x, al tirar la línea, como tenemos las restricciones automáticas activadas, nos pondrá la restricción de horizontalidad y además las de coincidencia con los centros de los agujeros: eso es redundante y nos aparecerá un error en rojo. Simplemente eliminamos la restricción de horizontalidad y seguimos diseñando Fijamos la distancia con una cota para los dos agujeros más cercanos al eje y (el izquierdo y el derecho).

• Para fijar la distancia de los agujeros de la izquierda, tiramos dos líneas auxiliares que unan un agujero con el siguiente. Y aplicamos una restricción de igualdad con la línea auxiliar de 10mm que hemos hecho antes. La distancia entre los agujeros de la derecha se determina automáticamente por la simetría

• La distancia entre el agujero situado más a la izquierda, y la arista del extremo izquierdo la podemos establecer tirando una línea auxilir de 5mm (como en los casos anteriores). O directamente estableciendo la cota horizontal entre el centro del agujero y el vértice superior izquierdo (o el inferior, igual da)

• La guerra en el diseño con restricciones siempre está en la sobre-restricción: Si establecemos una restricción más de lo necesario, no podremos seguir diseñando correctamente. Como regla: siempre que coloquemos un elemento o una restricción, comprobamos los grados de libertad y nos aseguramos que hay un texto verde. Si aparece un texto rojo, es que hay restricciones incompatibles. Eliminamos la última y le otra pensada

• Este es el croquis que yo he hecho... pero... recordad: se puede hacer de muchísimas maneras diferentes. Y la mía seguro que no es la mejor :-)

Ejercicio 2: Porta-pendrives

Porta-pendrives clásico, como el que ya hemos hecho con geometría constructiva, pero diseñado con un croquis. Las ranuras donde se alojan los pendrives son vaciados completos (atraviesan la pieza). Lo hacemos así porque estamos trabajando en este ejemplo sólo con 1 croquis. Para hacer vaciados que no atraviesen toda la pieza hay que hacerlo en 2 croquis (lo veremos en la segunda parte)

El cuerpo lo hacemos rectangular, y lo redondeamos una vez terminado. El croquis es este:

El plano es este:

Ejercicio 3: Anillo de osito

Para este componente usaremos 2 croquis independientes, apoyados en el plano XY

El primer cróquis es el anillo básico. Se definen el radio interior (de 10mm) y el grosor (3mm). Este grosor se hace tirando una linea auxiliar sobre el eje x, que pertenece a ambas circunferencias (interior y exterior). Luego se fija su distancia

En el segundo croquis sobre el plano xy, se hacen las orejas del osito. Se coloca una circunferencia auxliar para representar el interior. En la segunda parte veremos cómo obtener esta circunferencia del croquis anterior, para no tener que volver a dibujara

• Colocamos una línea auxiliar con un extremo en el origen y en el otro extremo una circunferencia de radio 3mm que será la oreja izquierda. La fijamos a 45 grados

• Para fijar la distancia radial de la oreja al centro, colocamos un punto coincidente con la circunferencia de la oreja y con la línea auxiliar radial. Luego hacemos que este punto pertenezca también a la circunferencia interior auxiliar

• La posición de la otra oreja la establecemos mediante una simetría en el eje y

Este es el plano del anillo:

Ejercicio 4: Marco

Marco sencillo. Primero se hace un croquis con dos rectángulos centrados en el origen, con estas dimensiones

Y luego se hace un chaflán de 2mm

Ejercicio 5: Monóculo (like a sir)

Monóculo diseñado a partir de 2 cróquis independientes. Para que te sientas "like a sir"

En el primer croquis están las circunferencias interiores y exteriores

Se extruyen 3mm y se aplica un redonde interior y exterior de 2mm. Luego el segundo croquis con el mango del monóculo

Se extruye 2mm. Y se aplica un redondeo de 0,90mm

Ejercicio 6: PCBPrint básico

Haremos un PCBPrint muy básico, con una resistencia y un pulsador

La clave para hacer los PCBprints es modificar la cuadrícula para que la separación sea de 2.54mm, que es el paso estándar usado en casi todos los componentes pasantes (though-hole) de electrónica. Es el mismo paso que tienen las protoboards

También activamos la opción de ajustarse a la cuadrícula

Ahora empezamos a colocar los taladros de los componentes, situando sus centros en los puntos de la cuadrícula. Con una protoboard al lado, podemos saber cuántos cuadritos hay de separación para cada componente. Así, el conector macho de 3 pines tiene cada pata en puntos contigûos (longitud de 3 cuadros). La resistencia ocupa en total 5 cuadros (una pata en el inicial y la otra en el final). El pulsador ocupa 4 cuadros horizontales y 3 verticales

En este ejemplo estoy mostrando los modelos de los componentes 3D (resistencia, pulsador y conector) para mostrar la idea, pero no hace falta para el diseño del PCBprint.

El radio del taladro lo hacemos de 0.7mm. Finalmente hacemos el rectángulo perímetro que contiene todos los taladros (también ajustado a la cuadrícula). Hacemos coincidir su esquina inferior izquierda con el origen de coordenadas. No hace falta establecer restricciones

Aunque no es necesario, si quisiéramos eliminar todos los grados de libertad, seleccionamos todos los centros de los taladros, y la esquina superior derecha de la placa, y le damos a la restricción de bloqueo (Candado) para que se fijen automáticamente sus cotas verticales y horizontales. Luego las reordenamos opcionalmente a mano para que se vean mejor

Por último, extruimos 1.2mm y aplicamos un redondeo de 2mm. Ya tenemos nuestra placa lista para imprimir y soldarle los componentes

Esto son los planos

Ejercicio 7: Cuña para calzar puertas

Este es un ejercicio muy sencillo: una cuña para calzar las puertas y que no se cierren. El croquis lo situamos sobre el plano vertical xz

Al extruirlo le damos a la propiedad de Simétrico al plano. Esto son los planos

¡Y aquí lo podemos ver impreso y en acción!

Ejercicio 8: Ganchos para mesa

Haremos un gancho que se acopla a una mesa, bien para fijar manteles de papel, o bien para colgar cosas de la mesa: bolsos, llaves, etc...

Creamos un croquis en el plano zx con la forma del gancho. Está diseñado para usarse en mesas con tablero de 20mm de grosor. Observa que las dos partes del gancho de sujección NO son paralelas. Se ha hecho así para que hagan presión al colocarse. El croquis con sus restricciones es este:

Luego lo extruimos 10m y aplimos redondeos y chaflanes

Finalmente se imprime y lo usamos :-)

Estos son los planos (aunque faltan cotas por poner)

Más sobre diseño con Croquis

Composición de croquis

Los croquis se tienen que situar siempre sobre un plano de referencia. Hasta ahora hemos usados los estándares: plano xy (horizontal) y los verticales (xz, yz). Pero podemos crear croquis sobre otros planos

• Creamos un croquis nuevo con un rectángulo de 60x30 con simetría de origen
• Lo extruimos 5mm (por ejemplo)
• Situamos un plano de referencia sobre la cara superior
• Seleccionamos el plano de referencia y creamos un croquis en él
• Situamos otro rectángulo en el interior del otro
• Aplicamos un vaciado de 3mm

Referencia a geometrías externas

• Vamos a ligar el croquis del vaciado con el croquis original, para hacer que el vaciado esté situado a 4mm de los lados
• Hacemos visible la pieza original (en modo de alhambres)
• Le damos a la opción: Crear una arista vinculada a una geometría externa
• Seleccionamos la arista superior. Se pondrá de color violeta
• Vemos que es una arista fija: No la podemos mover
• Establecemos restricciones relativas a ella, como si fuese una línea más de nuestro croquis
• Tiramos una línea auxiliar a 45 grados que una los vértices superiores izquierdos de ambos rectángulos
• Establecemos una cota horizontal para el marco de 4mm

Ejercicio 9: Llavero con texto

• Añade otro croquis al marco anterior para crear el asa para el llavero
• Este asa la hacemos mediante un arco
• Añade recondeos en las esquinas, de 3mm
• Vete al escenario draft y pon un texto (te acuerdas de cómo se hacía?)
• Vete al escenario part y extruye el texto
• Crea un elemento nuevo: part y mete el marco y el texto dentro

Extrusión por revolución

También podemos realizar la extrusión por revolución. Vamos a crear una Ficha como esta:

En el plano vertical xz colocamos un croquis, que se corresponda con la mitad de la sección de la pieza. Luego aplicamos la extrusión por revolución para crear la ficha completa

Extrusión por trayectoria

• Creamos un croquis nuevo con una trayectoria
• Pueder ser una circunferencia, un arco o una curva (B-spline)
• Colocamos un plano y seleccionamos la curva: el plano se colocará normal al punto inicial de la curva
• Seleccionamos el plano y colocamos un croquis encima. El origen se sitúa coincidente con el comienzo de la curva
• Ponemos un rectángulo, por ejemplo, con simetría de origen
• Ahora le damos al icono de extrusión por trayectoria (Barrido del croquis....)
• Donde pone perfil, pinchamos en objeto y seleccionamos la trayectoria
• El croquis se extruirá a lo largo de la trayectoria

Extrusión con torsión

• Desde el escenario part creamos una espiral 3D: (Creación de primitivas geométricas)
• Altura: 30, paso: 120
• Desde part design creamos un nuevo croquis en el plano xy, con un rectángulo, por ejemplo
• Le damos a extrusión por trayectoria
• Pinchamos en Objeto y seleccionamos la élice
• En orientación de la sección le damos a ángulo fijo
• Le damos a aceptar. Nos aparece un menú con tres opciones: Pinchamos por ejemplo en la segunda

Interpolación de secciones

• Creamos un croquis nuevo, en el plano xy, con un rectángulo con simetría de origen
• Creamos otro croquis, también en el plano xy (ponemos una circunferencia, por ejemplo)
• En las propiedades del segundo esquema pinchamos en "map mode" (los 3 puntos)
• En la ventana que se abre ponemos z=20, para que el croquis se sitúe a una altura de 20mm del suelo
• Seleccionamos el primer croquis y pichamos en el icono de Interpolación de secciones ("Desplegando un persil seleccionado a través...)
• Le damos a añadir sección y pinchamos en la circunferencia
• Nos aparece la figura. Le damos a aceptar

Repeticiones

• Hacemos un croquis nuevo con un rectángulo centrado en origen. Lo extruimos 10mm

• Colocamos un plano de referencia encima

• Ponemos otro rectángulo menor, en la izquierda del rectágulo inicial

• Lo vaciamos una distancia de por ejemplo 5mm

• Seleccionamos el elemento recién creado y pinchamos en el icono de repetición

• Seleccionamos una distancia total de por ejemplo 30 y un número de repeticiones igual a 8

• Las repeticiones también pueden ser axiales

Dar espesor

• Creamos un croquis con una polilinea cerrada, y lo extruimos
• Le damos al icono de crear espesor

Para saber más

Escenario TechDraw

FreeCAD 0.17 viene con un escenario nuevo que nos permite crear planos para fabricación: TechDraw. Todavía es muy básico, y somo todas las cosas nuevas, hay que usarlo con precaución, y siempre guardando nuestro diseño para no perder nada.

Este es el plano que he generado para la pieza de mecano, del ejercicio 1

• ¿Queréis probarlo? Abrir en freecad La pieza de mecano. Cambiad al escenario TechDraw y activar la pestaña inferior "Drawing viewer"

Microelly latest video

https://youtu.be/V2CSXZ7C7Vo