Manual de asignación de tolerancias geométricas y dimensionales aplicado a programas CAD (Solidworks 2017 y NX10)
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(2) CONTENIDO pág. LISTADO DE IMÁGENES Y TABLAS……………………………..……………………3 INTRODUCCIÓN…………………………………………….……………………….......4 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………..………………………………………5 1.1 JUSTIFICACIÓN……………………..……………………………………………….6 1.2 OBJETIVOS…………………………………………..……………………………….7 1.2.1 Objetivo general……………………..……………………………………………...7 1.2.2 Objetivos específicos……………..………………………………………………..7 2. MARCO TEÓRICO…………..…………………………………………………………8 3. ESTADO DEL ARTE…….……………………………………………………………13 4.DESARROLLO DE LA PROPUESTA……………….………………………………16 4.1 ELABORACIÓN DEL CONTENIDO MULTIMEDIA…….………………………..16 4.1.1 Selección y traducción de normas y documentación a fin……………………16 4.1.2 Instrucción y perfeccionamiento en el uso de los software prestablecidos…18 4.1.3 Reconocimiento de las necesidades básicas para la grabación de voz en el material multimedia………………………………………………………………………18 4.1.4 Identificación y elección de los programas informáticos para la edición visual del contenido…………………………………………………………………………......19 4.1.4.1 RawShorts……………………………………………………………………….19 4.1.4.2 Bandicam………………………………………………………………………...19 4.1.4.3 Vegas Pro 15…………………………………………………………………….19 4.1.5 Producción y esquematización de los video-tutoriales………………………..21 4.1.5.1 Diseño y contenido de los conceptos ISO e ISO GPS (sección teórica)....21 4.1.5.2 Elaboración de ejemplos leva y conjunto mecánico para los CAD’s (sección práctica)…………………………………………………………………………………...25 5. CONCLUCIONES…………………………………………………………………….29 6. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………..30.
(3) LISTADO DE IMÁGENES Y TABLAS. pág. Imagen 1. La funcionalidad de un elemento mecánico clásico…………………..…..9 Imagen 2. Métodos de medición a nivel local y global………………………………10 Imagen 3. El requisito envolvente……………………………………………………...11 Imagen 4. Representación del término Datum……………………………………….12 Imagen 5. Entorno de trabajo Solidworks 2017………………………………………13 Imagen 6. Entorno de trabajo Siemens NX 10……………………………………….14 Imagen 7. Fragmentos de algunos video-tutoriales………………………………….17 Imagen 8. Entorno de trabajo de RawShorts…………………………………………20 Imagen 9. Área de estudio Bandicam…………………………………………………20 Imagen 10. Entorno de trabajo en Vegas Pro 15……………………………………21 Imagen 11. Recopilación de algunas tomas sobre la segunda parte teórica……..22 Imagen 12. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y cuarta parte teórica………………………………………………………………………23 Tabla 1. Conceptualización sobre el contenido teórico de los video-tutoriales…...24 Imagen 13. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y cuarta parte teórica………………………………………………………………………25 Tabla 2. Resumen del material aplicado a Solidworks 2017 y NX 10 tutoriales….26. 3.
(4) INTRODUCCIÓN. El siguiente documento hace un completo estudio respecto al dimensionamiento de elementos mecánicos con base en las normas ISO e ISO GPS para dar a conocer a nuestros futuros graduandos las bases técnicas del manejo de estas reglas aplicado a los sistemas CAD más usados durante el recorrido de sus carreras tecnológicas y así poder mejorar el avance tecnológico en cuanto a los procesos de manufactura, precisión y optimización en el diseño y elaboración de componentes y ensambles industriales. Con lo anterior se esquematizó de forma didáctica a especie de curso virtual traducido como manual de asignación de tolerancias geométricas y dimensionales aplicado a sistemas CAD (Solidworks 2017 y Nx 10) donde se da a conocer toda la información relacionada a las normas mencionadas en un principio, así como su implementación y uso en cada uno de los software. Para el desarrollo de la propuesta se valoraron diferentes aspectos, como calidad visual y auditiva de los videos, tiempo de duración, tipo de audiencia, manejo de los conceptos y materiales requeridos respecto a la grabación y edición (micrófono, lugar de grabación, elementos para la reducción de ruidos exteriores, programas y plantillas de presentación del contenido audio-visual) Terminado el material multimedia, se consultó con un profesor en el área de mecánica de la facultad tecnológica para constatar la veracidad y calidad del material desarrollado. Además, poder detallar que tan amigable era el contenido hacia demás personas que tendrían acceso al material, dejando así vía libre para el desarrollo y perfeccionamiento de este tipo de contenido audiovisual con otro sistema de normar y herramientas CAD, que ofrece el mercado.. 4.
(5) 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. El diseño de piezas mecánicas es un área de estudio que demanda excelentes bases en cuanto al análisis del material frente a diversos factores (tales como tipos de cargas aplicadas, condiciones climáticas, composición del material, entre otros), así como el tipo de ajuste y posición que tomará cada elemento del mecanismo. Es por ello que la correcta asignación de tolerancias geométricas y dimensionales por parte del diseñador se convierte en una de las causas más relevantes a la hora de llevar a cabo un proyecto de ensamble de componentes mecánicos, ya que no solo definirá el tipo de preparación que tiene el profesional a la hora de llevar a cabo éste tipo de trabajos, sino también se verá reflejada en la optimización de los costos de manufactura del producto e incluso en la fiabilidad que ofrece éste último a la hora de cumplir la función que le es encargada. En la industria colombiana (en especial las pequeñas y medianas empresas) es poco habitual que se maneje toda la información sobre el dimensionamiento de cuerpos mecánicos, de hecho, ésta misma se ha limitado a uso de la elección de tolerancias de tipo dimensional (por medio del uso de tablas y del análisis individual de los elementos mas no como un conjunto) a procesos que demandan un mayor grado de precisión y el uso de tolerancias geométricas. Ahora bien, dentro de estos procesos de tolerado y manufactura de elementos mecánicos, en la actual industria colombiana, existe varios problemas al momento de aplicar correctamente la(s) norma(s) adecuada(s) y se trabaja de manera incompleta, en parte, por la gran desinformación que tienen la mayor parte de las empresas con sus empleados que no están capacitados para poder implementar adecuadamente estas normas al momento de mecanizar y tolerar, además, otro punto importante al momento de ver el porqué del problema en la industria colombiana, es el hecho de que si bien, los profesionales universitarios pueden llegar a tener algún conocimiento sobre las normas, en la mayoría de ocasiones, no saben aplicarlas de manera correcta al momento de producir alguna pieza o producto, mediante el uso de software especializado. Por otra parte, hablando netamente del uso de software, aunque cuenta con las herramientas necesarias para dar cumplimiento a las normas a la hora de tolerar, lo cierto es que muchos no saben cómo pasar el conocimiento que tienen sobre las mismas al software y, por ende, el proceso (aunque se tengan las herramientas) queda incompleta por 5.
(6) falta de información necesaria para realizar adecuadamente el tolerado en una pieza. Por lo anteriormente descrito, se plantea como posible solución, la implementación de un manual que guie a los usuarios de algunos software CAD (NX y SolidWorks) a trasladar el conocimiento de las normas hacia los programas de manera que, al momento de hacer el uso de las mismas no tenga dificultades y logre realizar su actividad sin inconvenientes, es por eso que se hace necesario una explicación lo más detallada posible en la que se den a conocer las herramientas que cada programa posee para realizar las funciones deseadas. Para ello, se pretenden realizar algunas video guías en las que la idea es mostrar de la manera más detallada posible la forma adecuada de realizar trabajos que requieren un uso apropiado de las normas de tolerado en piezas y demás aspectos a considerar al momento de dimensionar y evitar muchos de los errores que se cometen hoy en día en la industria colombiana.. 1.1 JUSTIFICACIÓN En la actualidad, la industria metalúrgica colombiana se ha vistió afectada por los bajos índices de calidad en sus procesos de manufactura frente a otros países en américa latina (Paraguay, Perú, Chile, entre otros) debido a la falta de información y correcta aplicación de las actuales y más reconocidas normas de dimensionamiento geométrico (ASME e ISO GPS) en sistemas CAD. Es por ello, que el grupo de trabajo desea realizar un material didáctico y de fácil acceso para todos los estudiantes y futuros graduandos en tecnología mecánica, para combatir los presentes estándares de calidad que manejan las grandes y medianas empresas en Colombia, y así, crear un avance y desarrollo de las competencias que demanda el mercado internacional. Otro de los factores importantes en el desarrollo del manual, es el hecho de que además que se tiene un conocimiento básico de las normas, el uso de los sistemas CAD respecto a dimensionamiento de forma y geométrico no es el adecuado; lo anterior, debido a que varios de estos sistemas de diseño por computador, facilitan procesos de acotación automática, la cual, la mayoría de las veces no es la correcta frente a los procesos de fabricación y estandarización referente a los productos finales en el exterior. Sumado todo lo anterior, el objetivo final de este trabajo, es empezar un cambio en la producción de sistemas mecánicos con el fin de optimizar y mejorar las cualidades de los mismos para así llegar a ser un país más competitivo frente a los demás en américa latina; asimismo, comenzar esta variación por enseñar a nuestros próximos diseñadores y estudiantes la importancia de ser asertivos en el 6.
(7) manejo de las normas de tolerancias y dimensionamiento geométrico así como la aplicabilidad en sistemas de diseño CAD más usados y disponibles en la universidad.. 1.2 OBJETIVOS. 1.2.1 Objetivo General Desarrollar un material de apoyo para el correcto uso de los conceptos de dimensionamiento geométrico y dimensional por medio de herramientas CAD (Solidworks y NX).. 1.2.2 Objetivos Específicos •. •. •. Identificar y establecer el conjunto de información alrededor de dimensionamiento y tolerancias de acuerdo a normas técnicas a utilizar en el proyecto y su implementación en programas CAD. Desarrollar un material de apoyo que oriente de manera adecuada los procesos de dimensionamiento y asignación de tolerancias usando software CAD. Validar el material frente a los actores que harán uso del manual (profesores y estudiantes).. 7.
(8) 2. MARCO TEÓRICO. En determinadas ocasiones, por ejemplo: mecanismos muy precisos, piezas de grandes dimensiones, etc., la especificación de tolerancias dimensionales puede no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de los mecanismos. Una tolerancia dimensional aplicada a una medida ejerce algún grado de control sobre desviaciones geométricas, por ejemplo: la tolerancia dimensional tiene efecto sobre el paralelismo y la planicidad. Sin embargo, en algunas ocasiones la tolerancia de medida no limita suficientemente las desviaciones geométricas; por tanto, en estos casos se deberá especificar expresamente una tolerancia geométrica, teniendo prioridad sobre el control geométrico que ya lleva implícita la tolerancia dimensional. Podríamos definir la tolerancia geométrica de un elemento de una pieza (superficie, eje, plano de simetría, etc) como la zona de tolerancia dentro de la cual debe estar contenido dicho elemento. Dentro de la zona de tolerancia el elemento puede tener cualquier forma u orientación, salvo si se da alguna indicación más restrictiva. El uso de tolerancias geométricas evita la aparición en los dibujos de observaciones tales como “superficies planas y paralelas”, con la evidente dificultad de interpretación cuantitativa que conllevan; aún más, a partir de los acuerdos internacionales sobre símbolos para las tolerancias geométricas, los problemas de lenguaje están siendo superados. Las tolerancias geométricas deberán ser especificadas solamente en aquellos requisitos que afecten a la funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones relativas a la fabricación; de otra manera, los costes de fabricación y verificación sufrirán un aumento innecesario. En cualquier caso, estas tolerancias habrán de ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los requisitos del diseño.. 8.
(9) Imagen 1. La funcionalidad de un elemento mecánico clásico (eje) radica en los soportes donde se ubica el cojinete (rojo), el ajuste con tornillos al mismo (azul) y la parte donde transferirá el movimiento (verde).. Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Características funcionales en un eje.. El uso de tolerancias geométricas permitirá, pues, un funcionamiento satisfactorio y la intercambiabilidad, aunque las piezas sean fabricadas en talleres diferentes y por distintos equipos y operarios. El concepto de tolerancias geométricas está regido por estándares internacionales de normalización en el dibujo industrial, tales como ISO, ASME, DIN GOST, entre otras, de las cuales el grupo de trabajo decide elegir las normas ISO debido a son base teórica de muchas de las normas previamente mencionadas. Entre este conjunto de normas encontramos las normas ISO (dimensionales) e ISO GPS (con especificación geométrica). Con referencia a ISO, la documentación del plano se rige a una serie de parámetros especificados en ISO 128 e ISO 129 donde se especifica la manera adecuada de acotación e indicación dimensional; respecto a sistemas de tolerancias y ajustes tenemos las normas ISO 286-1 e ISO 286-2 con un conjunto de tablas y simbología para ensambles tipo eje-agujero donde se tienen dos métodos de medición. El primero a nivel local (tamaño de dos puntos), donde el instrumento de medición toma de referencia la distancia entre dos puntos opuestos que se eligen de modo que la línea que los separa pase por el centro del elemento. La otra manera se da a nivel global (tamaño global), donde la mesura se realiza en todo lo que conforma la o las partes mecánicas involucradas; las 9.
(10) medidas globales más aplicadas son: tamaño máximo inscrito (que se dan en características internas como agujeros y cajas); tamaño mínimo circunscrito (normalmente utilizado en características externas como ejes, esferas y bloques) y para finalizar el tamaño de mínimos cuadrados, el cual se define como la medida promedio de toda la característica a tolerar.. Imagen 2. Métodos de medición a nivel local (figura A) y a nivel global (figura B).. Fuentes: Google imágenes. Cómo usar un calibrador pie de rey. The ISO geometrical product specifications handbook. Diámetro por mínimos cuadrados.. Además de lo anterior, tenemos un sistema de ajuste en ensambles mecánicos simples como eje-agujero conocido como requisito envolvente especificado en ISO 14405-1 de 2010 que garantiza la capacidad de montaje de componentes, en donde la característica no puede violar una característica virtual de forma perfecta en el límite de material máximo (un eje debe encajar en un orificio cilíndrico perfecto con un diámetro igual al límite de tolerancia superior). En el diseño del plano, el requisito de envolvente se indica al agregar Ⓔ un modificador después de la tolerancia, el requisito de envolvente siempre se aplica al límite máximo de material. Los requisitos de envolvente son más caros de fabricar y verificar.. 10.
(11) Imagen 3. El requisito envolvente varía su interpretación según el elemento a controlar, el tipo de ensamble requerido y el grado de precisión en las piezas involucradas.. Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Requisito envolvente.. Las tolerancias en sistema ISO permiten calcular la posición teórica del elemento a trabajar, pero presenta diversos problemas de interpretación en cuanto a la ubicación, posición y orientación de la cota respecto al componente real (que representa cierta clase de imperfecciones como el acabado superficial, el maquinado del mismo, entre otros aspectos). Con la modernización de mecanismos industriales para la optimización industrial, se fueron creando nuevas reglas para el análisis de los mismos, con lo cual aparece un nuevo formato de estandarización conocido como ISO GPS, que proporcionaba no solo un detalle dimensional de los elementos o conjunto de ellos sino también una especificación espacial. En éste documento podemos encontrar 11.
(12) diferentes tipos de tolerancias que van interrelacionadas con las características geométricas de la pieza a tolerar (como planicidad, redondez, paralelsimo, angularidad, concentricidad, simetría, entre otras); sistemas de referencia (Datums) que son, a grandes rasgos, el contexto dimensional donde se analiza el elemento o mecanismo definidas en la tabla 1 de ISO 1101; y zonas de tolerancia, que permiten la adecuada interpretación de cada tolerancia geométrica.. Imagen 4. Representación del término Datum (plano de referencia) en el sistema GPS.. Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Alineación datum secundario en el sistema de referencia.. 12.
(13) 3. ESTADO DEL ARTE. Como hemos mencionado anteriormente, haremos énfasis en los programas de diseño virtual Solidworks 2017 y NX 10. El primero, elegido por la facilidad de uso que presenta su interfaz, además de la variabilidad de herramientas que simplifican y mejoran el tiempo invertido durante el diseño mecánico. Actualmente Solidworks presenta soluciones en el diseño y análisis, diseño eléctrico y electrónico y gestión de datos. Las herramientas fundamentales que podremos encontrar en éste software están enfocadas en: modelos de piezas y ensambles; fabricación mecánica (diseño de planos en 2D); simulación, para la evaluación y perfeccionamiento del elemento en cuestión; compendio de normas, según los diferentes estándares de diseño manejados en diferentes países; sistema de CAM (programación CNC para el proceso de manufacturado de componentes mecánicos); tolerancia geométrica en modelado 3D (DimXpert); por último, herramientas para el diseño eléctrico y electrónico como complemento al desarrollo de piezas mecánicas.. Imagen 5. Entorno de trabajo Solidworks 2017, haciendo uso de la herramienta de acotación geométrica y dimensional DimXpert.. Fuente. Design & Motion. Dimensiona como un experto con Solidworks DimXpert. 13.
(14) Para el caso de NX 10, se decidió escogerlo debido a que la facultad cuenta con las licencias y es uno de los programas base que tienen nuestros estudiantes para el aprendizaje del modelado y ensamblaje. Creado por General Motors, fue comprado por Siemens PLM Software. Entre las herramientas que ofrecen para la creación de proyectos y sistemas mecánicos, son en su gran mayoría bastante similares a las contenidas por Solidworks 2017, pero, en NX 10 hay una herramienta que conocida como PMI, qué, al igual que DimXpert, permite la acotación geométrica en un modelo 3D, sin embargo existe una serie de diferencias, una de ellas es que PMI es menos práctica y didáctica durante su manejo, cosa que DimXpert simplifica los métodos de acotación geométrica, otra gran diferencia es que PMI no maneja la gran mayoría de estándares de dimensionamiento existentes a nivel mundial, caso contrario de DimXpert y para finalizar, PMI es una herramienta que no viene contenida directamente en el entorno de NX 10, debe ser adquirida en un paquete adicional; por el contrario, DimXpert ya viene incluido en la versión esencial y Premium del software.. Imagen 6. Entorno de trabajo Siemens NX 10, haciendo uso de la herramienta de acotación geométrica y dimensional PMI.. Fuente. Google imágenes. Siemens NX10 - Product and Manufacturing Information (PMI) 14.
(15) Con lo anterior el equipo de trabajo se enfocó en el aprendizaje de cada uno de los CAD citados previamente, haciendo uso de recursos informativos como tutorías virtuales, manuales proporcionados por las mismas compañías y documentos relacionados con cada una de las normas, con el fin de comparar el manejo que hace cada software durante el proceso de diseño a lo establecido en la teoría de las normas ISO y ISO GPS.. 15.
(16) 4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA. En búsqueda de dar a conocer, en primera instancia, a la comunidad universitaria de éste tipo de lineamientos en el área del diseño y dibujo técnico, el equipo de trabajo analizó los diferentes medios por los cuales propagar la información contenida, de los cuales se eligió realizar un material multimedia que sea más ameno de entender y de acceder por parte de nuestros estudiantes y personal a fin. Con lo anterior se planteó una serie de vídeo-tutoriales que contuviera tanto una parte teórica donde está contenida toda la investigación sobre la aplicación y desarrollo de las normas ISO e ISO GPS, así como una parte enfocada a la práctica de éstas reglas a los sistemas CAD mencionados con anterioridad.. 4.1 ELABORACIÓN DEL CONTENIDO MULTIMEDIA Pero cabe aclarar que, para la creación de éste contenido, se tuvo en cuenta diferentes aspectos, como, por ejemplo: tiempo de duración de los videos, sistema de locución de la información contenida, estructuración de cada video, programas de grabación y edición, tipo de calidad audiovisual, entre otros requisitos para hacer de éste material, uno de los más completos y, por supuesto, uno de los más sencillos de entender y así evitar una errónea interpretación de las normas trabajadas.. 4.1.1 Selección y traducción de normas y documentación a fin. Luego de definidos éstos aspectos, se inició con la fase de traducción de la información, de los cuales se eligieron dos documentos. El primero, la norma ISO 1101 en su tercera edición, donde encontramos toda la aclaración relacionada al dimensionamiento geométrico, así como la interpretación de la simbología en la acotación del elemento y su interpretación en el plano. El segundo (manual ISO de especificaciones geométricas del producto o su título en inglés The ISO geometrical product specifications handbook) relacionaba y comparaba el procedimiento del análisis dimensional con el geométrico, además de realizar un completo resumen y explicación de las normas presentadas en ISO 1101, además de proporcionar en su anexo A, uno de los ejemplos sustentados en los videotutoriales relacionados a la parte de los CAD’s.. 16.
(17) Imagen 7. Fragmentos de algunos video-tutoriales relacionados a la explicación teórica de las normas.. 17.
(18) 4.1.2 Instrucción prestablecidos.. y. perfeccionamiento. en. el. uso. de. los. software. Luego de terminada la traslación de idioma de los documentos base para la teoría y procedimiento del proyecto, se realizó un aprendizaje del manejo de los software por medio de manuales proporcionados por las empresas creadoras de los CAD’s y plataformas informáticas de contenido audiovisual como YouTube en donde se evidenció la falta de contenido, en especial de habla hispana, sobre el manejo de las herramientas de dimensionamiento geométrico en los programas Solidworks 2017 y Siemens NX 10.. 4.1.3 Reconocimiento de las necesidades básicas para la grabación de voz en el material multimedia. Paso seguido, se indagó y seleccionó los materiales necesarios para la edición del contenido multimedia. En primera instancia, se pensó en la grabación del sonido vocal para la explicación tanto de la parte teórica como la práctica, donde se cotizaron distintos micrófonos con la capacidad de adaptarse a un computador portátil y ofrecer una buena calidad de grabación; en donde se encontró un rango de precios desde los setenta mil pesos colombianos a los trecientos veinte mil. Por recomendación y accesibilidad económica se eligió un Yinwei YW-001 de un valor de setenta y cuatro mil pesos, que se ajustaba a las necesidades primordiales en la grabación. Otro de los parámetros pensados, fue la reducción de ruidos exteriores, para lo cual se hizo un sistema de disminución de sonido en el lugar de grabación que consistió en ubicar en las zonas más susceptibles al ruido, cubetas de huevos recicladas. Posterior a la realización de las partes visuales del material multimedia, se esquematizó una especie de guion para cada uno de los archivos previamente elaborados con el fin de prevenir muletillas y silencios no requeridos. Con lo anterior, el grupo de trabajo se enfocó en asegurar a la audiencia a fin, claridad en los conceptos fundamentales para el dimensionamiento nominal y geométrico de elementos mecánicos y ensamblajes de los mismos.. 18.
(19) 4.1.4 Identificación y elección de los programas informáticos para la edición visual del contenido. Antes de hacer los guiones para la grabación de voz, se decidió por desarrollar la parte visual de los video-tutoriales, para ello, se investigó los programas más prácticos de usar, que ofrecieran una buena calidad audiovisual y más fáciles de adquirir e instalar en los ordenadores donde se realizarían los ajustes audiovisuales. De lo anterior se eligieron tres programas: RawShorts, Bandicam y Vegas Pro 15.. 4.1.4.1 RawShorts. En primer lugar, tenemos a RawShorts, que es un programa diseñado para crear videos informativos (infografías) de forma sencilla y dinámica, que, de manera gratuita o en su versión paga, genera un excelente ambiente audiovisual, enfocado a una buena percepción de los receptores del contenido. En éste programa se trabajó esencialmente con la parte relacionada a los conceptos de ISO e ISO GPS.. 4.1.4.2 Bandicam. En segundo lugar, encontramos a Bandicam, que es un material informático creado para realizar capturas de pantalla o también conocidos como “pantallazos” en el ordenador mientras se realiza cualquier tipo de actividad en el mismo. En Bandicam se realizó el contenido referente a la aplicabilidad de las normas en los CAD’s definidos en un principio.. 4.1.4.3 Vegas Pro 15. El último de los programas elegidos fue Vegas Pro 15, el cual fue creado para la edición de audio y video de manera más detalla y profesional a manera de creación de contenido para grandes plataformas audiovisuales como YouTube y Twich. En éste se desarrollaron las grabaciones de voz; se ajustaron los diferentes picos de sonido y pausas no deseadas durante la reproducción; además, se sincronizaron los archivos creados tanto en RawShorts como en Bandicam.. 19.
(20) Imagen 8. Entorno de trabajo de RawShorts. Imagen 9. Área de estudio Bandicam.. 20.
(21) Imagen 10. Entorno de trabajo en Vegas Pro 15.. 4.1.5 Producción y esquematización de los video-tutoriales. Dentro de los contenidos, tenemos dos aspectos que marcan la pauta del desarrollo del proyecto: parte teórica y fracción práctica. El equipo de trabajo decide realizar en primer lugar una explicación completa y puntual de las normas ISO e ISO GPS, para que el espectador dimensione y se contextualice de la importancia del adecuado uso de éstas pautas, además, puesto a que gran parte de la información de éstas reglas de dibujo se encuentra distribuida en distintos artículos (la mayoría en inglés), el grupo decidió en juntar la información más relevante de cada uno de éstos documentos y para la comodidad y facilidad en la comprensión de las mismas; se traducen y adecuan a un lenguaje apropiado como se explicó en Selección y traducción de normas y documentación a fin. Terminada la fase anterior, se procede a compilar todo material relacionado con los CAD’s a manejar y definir qué tipo de elementos podrían encerrar la gran mayoría de los tipos de tolerancias geométricas y dimensionales explicadas en el contenido teórico, para lo cual se eligió una pieza individual (leva mecánica), que demandaba un alto grado de precisión en cuanto a las zonas funcionales que ofrece la misma y un sistema mecánico (cojinete-eje), base de diveros sistemas de 21.
(22) transferencia de movimiento y utilizado en gran parte de la industria, y que (como aspecto relevante en la hora de diseñar), dependiendo el grado de funcionalidad, tendrá el uso completo o parcial del compendio de normas utilizadas en ISO e ISO GPS. Terminado la definición de contenidos, el equipo de trabajo procedió a definir los parámetros en los que duraría cada video con el objetivo de que la información expuesta en cada uno de los archivos multimedia fuera clara y agradable. Para ello se tuvieron en cuenta puntos relevantes como la forma de presentar la información en cuanto a calidad y diseño (en un formato muy dinámico y atractivo para el espectador) y la cantidad de información que recibiría el receptor en un video (tiempo de duración de un video), en donde (con base a experiencias propias y comentarios de muchos consumidores de videos en la web) se decide darle un lapso máximo a cada uno de los videos de veinte minutos, con el fin de evitar saltos de tiempo y pérdida de la información durante la visualización del mismo.. 4.1.5.1 Diseño y contenido de los conceptos ISO e ISO GPS (sección teórica). Con referencia en la parte teórica se tiene una compilación de 4 archivos multimedia. En la primera parte se explicó todos los conceptos manejados por ISO e ISO GPS tales como los principios fundamentales de ISO e ISO GPS, en donde se explica una parte ética y de responsabilidad por parte del diseñador a la hora de realizar el diseño de un elemento; características de un elemento; tipo de características en las que se enfoca ISO e ISO GPS; y la importancia de saber usar las normas de manera adecuada para evitar gastos innecesarios y, por supuesto, generar una garantía y calidad al producto elaborado. Para la segunda parte, se realizó el desarrollo de la noción ISO, donde se establecieron diferentes aspectos como su indicación en la documentación de la pieza dependiendo el tipo de tolerancia dimensional que requiera el objeto, ya sea lineal o angular, además de los requisitos respecto al material; el modo de interpretación de la tolerancia a la hora de tomar el muestreo de la pieza o el tipo de fabricación que demande la misma; la explicación, uso y aplicación de los sistemas de tablas usados para referenciar la respectiva tolerancia; y la ambigüedad que puede existir a la hora de interpretar la tolerancia dimensional. Luego de finalizada la exposición de ISO, se procedió a aclarar la parte geométrica del reglamento ISO, pero debido a la gran cantidad de información del mismo, el grupo toma la decisión de dividir la información debido a dos razones, la primera expuesta en el título Producción y esquematización de los video-tutoriales frente a la duración de los videos y la segunda, en búsqueda de no saturar al 22.
(23) receptor del material multimedia con mucha información, se selecciona las tolerancias geométricas más usadas en el dibujo de planos además de reconocer que la prioridad del grupo es la de enfatizar en que los destinatarios del contenido realizado comprendan y dominen de manera óptima y adecuada el uso de éstas tolerancias en aras de mejorar la calidad y productividad del profesional en el sector industrial, en especial el metalmecánico. Con lo anterior se da una tercera y cuarta fracción en el contenido teórico, donde se mostró la diferenciación entre el concepto de ISO e ISO GPS, la interpretación de las zonas de tolerancia geométrica en sistemas planares y tridimensionales, la explicación de la simbología más usada y básica de GPS, así como el manejo de nuevas ideas como el caso de grados de libertad según la tolerancia geométrica y sistemas de referencia (Datums). Imagen 11. Recopilación de algunas tomas sobre la segunda parte teórica propuesta en el material multimedia.. 23.
(24) Imagen 12. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y cuarta parte teórica.. 24.
(25) A continuación, podrá ver con detalle una breve descripción del trabajo realizado detrás de la edición del material con referencia a su teoría.. Tabla 1. Conceptualización sobre el contenido teórico de los video-tutoriales. RESUMEN ESQUEMATIZACIÓN, EDICIÓN Y CALIDAD DE VIDEOS EN SU SECCIÓN TEÓRICA Parte teórica. 1. Título Introducción a ISO e ISO GPS. ¿Qué son las GD&T?. 2. Norma ISO. Indicación, interpretación y ambigüedades.. 3. Norma ISO GPS. Parte 1. Zonas de tolerancia, grados de libertad, simbología y explicación tolerancias fijas.. 4. Norma ISO GPS. Parte 2. Explicación tolerancias móviles, datums y sistemas datum.. Duración (min:seg). Descripción. 6:32. Conceptualización sobre los principios y restricciones condicionados por ISO e ISO GPS.. WMV. 8:51. Información detallada acerca de la representación de tolerancias dimensionales y sus dificultades de interpretación en el plano.. WMV. 13:23. Introducción general a la norma ISO GPS así como el estudio detallado de las tolerancias geométricas más usadas en el diseño mecánico. WMV. 13:03. Complementación de la información dada en la parte uno. Además de la exposición de un nuevo concepto (Datums).. WMV. 25. Calidad.
(26) 4.1.5.2 Elaboración de ejemplos leva y conjunto mecánico para los CAD’s (sección práctica). Pasando a la parte práctica, el contenido multimedia se dividió en 4 videos. En los dos primeros se realiza la explicación del entorno NX 10 y la elaboración de la documentación dimensional y geométrica del dibujo en el plano para una pieza tipo leva y un ensamble mecánico tipo eje-cojinete seleccionadas previamente por ciertos parámetros explicados en Producción y esquematización de los videotutoriales; explicando y realizando un paso a paso de los estándares fijados por las normas ISO e ISO GPS citados con anterioridad en la sección teórica. En las dos últimas partes, se enfocan en el manejo del CAD Solidworks 2017, con lo cual, se da inicio con una breve diferenciación entre las soluciones de dibujo de la herramienta CAD NX 10 y Solidworks 2017, en donde se pone en evidencia el contraste frente a los tiempos de diseño y la versatilidad de las herramientas de dimensionamiento geométrico ofrecidos por el software Solidworks (con DimXpert) a su competidor NX 10; también, se dan las pautas necesarias y obligatorias para configurar el entorno de trabajo de Solidworks 2017; y por último se realiza el mismo procedimiento de estudio frente a un único elemento (leva) y el conjunto mecánico (cojinete-eje), solo que ahora usando las ayudas del entorno Solidworks 2017, en este caso DimXpert y simplificando gran parte de la explicación de las tolerancias utilizadas con anterioridad en el software NX10. Con lo anterior se da final a la primera edición de video tutoriales referente a un sistema de normas de tolerancia y dimensionamiento geométrico de piezas y sistemas mecánicos, dejando en cada uno de los videos aproximadamente 24 días de grabación y 62 días de edición, sin contar el tiempo invertido frente a la traducción de los documentos que contenían todos los conceptos utilizados por ISO e ISO GPS, para ofrecer un material completo y amigable en el aprendizaje y reconocimiento de la importancia de las tolerancias (dimensionales y geométricas) en los procesos de manufactura y calidad del servicio otorgado por parte de distas piezas y conjuntos mecánicos.. 26.
(27) Imagen 13. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y cuarta parte teórica.. 27.
(28) Paso seguido, podrá encontrar con detalle una pequeña explicación del trabajo realizado detrás de la edición del contenido multimedia en relación a la parte práctica.. Tabla 2. Resumen del material aplicado a Solidworks 2017 y NX 10 tutoriales. RESUMEN ESQUEMATIZACIÓN, EDICIÓN Y CALIDAD DE VIDEOS EN SU SECCIÓN TEÓRICA Parte práctica. 1. 2. 3. 4. Título. NX 10. Parte uno.. Duración (min:seg). Descripción. 6:59. Adaptación de las normas ISO e ISO GPS en el CAD y desarrollo de una parte del acotado.. WMV. 20:00. Finalización del acotado y revisión de la norma ISO aplicado al sistema cojinete-eje.. WMV. 13:01. Configuración de las normas ISO e ISO GPS en la plataforma. Explicación de la herramienta DimXpert para un elemento tipo leva.. NX 10. Parte dos.. Solidworks 2017. Ajuste de operaciones y acotación sistema leva.. Solidworks 2017. Acotación sistema mecánico ejecojinete.. 8:55. 28. Explicación de la herramienta DimXpert para un ensamble mecánico ejecojinete. Comparación con NX 10.. Calidad. WMV. WMV.
(29) 5. CONCLUCIONES. Luego de terminado el proceso de elaboración del contenido en sus bases teóricas y prácticas, el material obtenido se remitió a una validación por parte del ingeniero Germán Sicachá, quién gestó un análisis a profundidad de cada una de las partes realizadas, dando así una visión más profesional al trabajo realizado por el grupo de trabajo. En general se desarrollaron gran cantidad de tolerancias tanto dimensionales cómo geométricas expuestas por la norma ISO e ISO GPS en búsqueda de enriquecer un gran vacío de información sobre su uso y la relevancia que tiene en los procesos de manufactura a nivel nacional, buscando así, el mejoramiento en la calidad de nuestros productos, no solo dando una esquematización teórica de lo que consiste las normas, sino también dando un avance en la aplicación de herramientas informáticas o bien llamados software para el diseño, enfocándonos en las más conocidas y útiles para este tipo de trabajos como lo son Solidworks 2017 y Siemens NX 10. Por otra parte, se demostró que es posible crear un material más didáctico y atractivo para quienes incursionan en el área del diseño de elementos mecánicos, puesto que gran parte de la información encontrada estaba contenida en artículos, manuales, guías y tutoriales que, en su gran mayoría, fueron desarrollados en idioma extranjero (inglés) y que, tanto para quien hace una búsqueda rápida en el tema, pero no tenga un claro dominio del lenguaje se pueda convertir en una labor que le llevara más tiempo del que esperaba; como para quien realiza indagar de manera más minuciosa pero le pueda parecer un poco menos atractivo y fácil de entender lo que está consultando. Con lo anterior se dejan las puertas abiertas a incursionar otro tipo de herramientas tecnológicas como AutoCAD, Solidegde; así mismo otro tipo de normas tales como la ASME, DIN, ANSI; con el fin de enriquecer más la base propuesta por el equipo de trabajo, así como dar una mayor cantidad de fuentes en donde el diseñador pueda elegir la más adecuada para el área o proyecto que esté elaborando.. 29.
(30) 6. BIBLIOGRAFÍA. ✓ NIELSEN, Henrik. The ISO geometrical product specifications handbook. 1 ed. Dinamarca.: POD publications, 2012. 382 p. ISBN 978-87-7310-722-5. ✓ ISO 1101. Geometrical product specifications (GPS). 3ra ed. Suiza.: ISO, 2012. 109 p. ✓ BSI Standards Publication. ISO code system for tolerances on linear sizes. 1 ed. Inglaterra. British Standards Institution (BSI), 2010. 62 p. ISBN 978-0580-70751-3. ✓ LEU, Ming. Ghazanfari, Amir. Kolan, Krishna. NX 10 for Engineering Design. 1 ed. Missouri.: Universidad de ciencia y tecnología de Missouri, 2015. 207 p. ✓ SOLIDWORKS, INC. Introducción a Solidworks. Estados Unidos.: Computacional Applications and System Integration, Inc. 2014. 134 p. ✓ BOGOLIÚBOV, S. Tareas para el curso de dibujo técnico. 1 ed. Moscú.: Editorial Mir Moscú, 1989. 209 p. ISBN 5-03-000607-9 ✓ JIRÓN, Mirna. SICACHÁ, Germán. Fundamentos básicos del dibujo de elementos de máquinas. Bogotá D.C. 1 ed.: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2011. 306p. ISBN 9588723000. 30.
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