martes, 17 de octubre de 2017

Autodesk Inventor

Autodesk Inventor es un programa para diseño mecánico avanzado en 3D, con modelado paramétrico, directo y libre, tiene una capacidad base para realizar diseño de piezas, sus dibujos y ensambles de partes. En una versión profesional, Inventor ofrece simulación por elementos finitos, sistemas de movimientos, chapa metálica, ruteo de cables, plástico, moldes y administración de datos.

Con un programa como Autodesk Inventor, los diseñadores, ingenieros y emprendedores pueden conceptualizar ideas, crear modelos 3D y documentarlos para la vida real, también es posible someter el diseño a una validación virtual variando sus parámetros, analizando  su resistencia, desde la optimización su forma  hasta la preparación de moldes.


-Entró en el mercado en 1999, producido por la empresa de software Autodesk, muchos años después que los antes mencionados y se agregó a las Series de Diseño Mecánico de Autodesk como una respuesta de la empresa a la creciente migración de su base de clientes de diseño mecánico en dos dimensiones hacia la competencia, permitiendo que los computadoras personales ordinarias puedan construir y probar montajes de modelos extensos y complejos.

Durante sus primeros lanzamientos, Autodesk Inventor fue desarrollado con un nombre código tomado de un vehículo popular. Comenzando con R11, todos los lanzamientos poseen un nombre código relacionado con algún inventor o científico famoso.

Tipos de archivos (plantillas) en Inventor

Archivos de pieza (.ipt)

Cuando se abre un archivo de pieza, se activa el entorno de pieza. Los comandos de pieza permiten manipular bocetos, operaciones y cuerpos que se combinan para formar piezas.
Puede insertar una pieza de un cuerpo en ensamblajes y restringirlos en las posiciones que ocupan cuando se fabrica el ensamblaje. Puede extraer varios archivos de pieza de una pieza con varios cuerpos.
La mayoría de las piezas se inician con un boceto. Un boceto consiste en el perfil de una operación y cualquier geometría (como una trayectoria de barrido o un eje de rotación) necesarios para crear dicha operación.
Un modelo de pieza es un conjunto de operaciones. Si es necesario, los cuerpos sólidos de un archivo de pieza con varios cuerpos pueden compartir operaciones. Las restricciones del boceto controlan las relaciones geométricas, como el paralelismo y la perpendicularidad. Las cotas controlan el tamaño. Este método se conoce conjuntamente como modelado paramétrico. Permite ajustar las restricciones o los parámetros de acotación que controlan el tamaño y la forma de un modelo, y ver automáticamente el efecto de las modificaciones.

Archivos de ensamble (.iam)

En Autodesk Inventor, se insertan componentes que actúan como una única unidad funcional en un documento de ensamblaje. Las uniones y las restricciones de ensamblaje definen la posición y el comportamiento de estos componentes. Un ejemplo es el eje de un árbol de transmisión que se alinea con el centro de un agujero de otro componente.
Cuando se crea o abre un archivo de ensamblaje, se accede al entorno de ensamblaje. Los comandos de ensamblaje manipulan subensamblajes y ensamblajes en conjunto. Puede agrupar piezas que funcionen juntas como una unidad y, a continuación, insertar el subensamblaje en otro ensamblaje.
Se pueden insertar piezas en un ensamblaje o utilizar los comandos de pieza y de boceto para crear piezas en el contexto de un ensamblaje. Durante la ejecución de estas operaciones, el resto de los componentes del ensamblaje siguen estando visibles.
Para completar un modelo, puede crear operaciones de ensamblaje que afecten a varios componentes, tales como agujeros que pasan por varias piezas. Las operaciones de ensamblaje suelen describir a menudo procesos de fabricación específicos, como procesos posteriores al mecanizado.
El navegador de ensamblaje supone la herramienta más adecuada para activar los componentes que desea editar. Utilice el navegador para editar bocetos, operaciones y restricciones, activar y desactivar la visibilidad de los componentes, y ejecutar otras tareas. En la siguiente imagen de un ensamblaje, dos de los componentes muestran un icono que indica que forman parte de un conjunto de contactos. Los componentes que pertenecen a un conjunto de contactos se comportan como lo harían en el mundo físico.

Archivos de presentación (.ipm)

Los archivos de presentación sirven para diversos fines. Use un archivo de presentación para:
  • Crear una vista explosionada de un ensamblaje para usarla en un archivo de dibujo.
  • Crear una animación que muestre el orden de ensamblaje paso a paso. La animación puede contener los cambios de la vista y el estado de visibilidad de los componentes en cada paso del proceso de ensamblaje. Puede guardar la animación en un formato de archivo .wmv o .avi.

Archivos de dibujo (.idw, .dwg)

Una vez que se crea un modelo, se puede crear un dibujo para documentar el diseño. En un dibujo, inserte vistas de un modelo en una o más hojas de dibujo. Añada cotas y otras anotaciones de dibujo para documentar el modelo.
Un dibujo que documenta un ensamblaje puede contener una lista de piezas automática y referencias numéricas de elementos, además de las vistas requeridas.

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Interfaz de Inventor


A diferencia de AutoCAD, Inventor  tiene en su lado izquierdo un árbol de navegación en el cual queda registrado todas las operaciones o acciones que se hacen en la pieza de tal forma que puedes modificar cualquier dato que hayas introducido en días anteriores.
Esta ventana se llama Navegador y puede posicionarse en cualquiera de los lados o dejarla flotante en la pantalla. Si no se encuentra visible, tendrás que ir a la ficha vista; grupo ventanas y en Interfaz del usuario, Activar navegador. En la carpeta origen tenemos los planos de trabajo, el sistema de ejes y el centro.
En la zona inferior de la pantalla se encuentra la Barra de estado que nos muestra:
  • Información general de las acciones realizadas
  • Herramientas de dibujo: Forzar objetos a rejilla, Mostrar restricciones, ocultar geometría de delante de un plano, etc.
  • Coordenadas relativas y absolutas de los puntos
  • Número total de incidencias del documento activo y documentos abiertos en la sesión.
  • Número de cotas necesaria en el dibujo para quedar totalmente definido.
Sobre la barra de estado tenemos las pestañas o fichas de los archivos abiertos. Desde la versión Inventor 2015 se ha añadido una ficha con la  pantalla de inicio.
Observamos que no tenemos una barra de comandos para introducir las órdenes como en AutoCAD, por lo que emplearemos los iconos de la cinta de opciones o las diferentes opciones de un navegador que sacaremos mediante el botón derecho del ratón.
Como ocurría con el entorno de AutoCAD, tenemos el área de trabajo donde encontramos la Barra de navegación, el Viewcube (ambos por defecto a la derecha de la pantalla) y el Icono indicador 3D.
El indicador 3D está compuesto por tres flechas que representan los ejes X (color rojo), Y (verde) y Z (azul). Nos indica como está situada nuestra figura en el espacio de trabajo.
En la zona superior encontramos:
  • Botón de aplicación. Se despliega un menú con las herramientas similares a AutoCAD. Desde aquí podemos configurar el sentido del zoom ya que va al revés que en AutoCAD. Para ello ir a Opciones; pestaña de Visualización y en Comportamiento del zoom activar Invertir dirección.
  • Barra de herramientas de acceso rápido. Están las herramientas utilizadas con mayor frecuencia como son gestión de archivos, de rehacer y deshacer entre otros. Se puede personalizar añadiendo más iconos como el navegador de materiales y de aspecto, edición de parámetros, etc. Esta barra se puede colocar encima o debajo de la cinta de opciones, igual que en AutoCAD.
Cinta de opciones. Igualmente se divide en pestañas y cada una de ellas está formada por grupos agrupando comandos de la misma categoría y que van a cambiar según donde o con qué tipo de archivo estemos trabajando. Como ocurre con AutoCAD podemos cambiarla de aspecto, personalizarlas poniendo o quitando grupos mediante el botón derecho del ratón, desanclarla y posicionarla en el lado que se quiera.

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Herramientas en Inventor

Extrusión

Una operación de extrusión añade profundidad a un perfil abierto o cerrado, o a una región. Las extrusiones son componentes empleados para crear y modificar cuerpos sólidos en una pieza. Especifique la dirección, la profundidad, el ángulo de inclinación y el método de acabado para la extrusión. Las operaciones extruidas pueden crear nuevos cuerpos en un archivo de pieza con varios cuerpos. Un nuevo cuerpo sólido crea un cuerpo independiente que se puede editar por separado. Un cuerpo sólido puede compartir operaciones con otros cuerpos sólidos.
Las extrusiones pueden modificar cuerpos con una operación de unión, de corte o de intersección. Puede utilizar la operación de extrusión de ensamblaje para aplicar un corte a través de otras piezas.
Al definir las extensiones de terminación de operaciones de extrusión, es conveniente usar las opciones Distancia, Distancia-Distancia y Hasta-Siguiente, Opciones. Si el modelo cambia y su cara de terminación ya no existe, vuelva a crear la extrusión. Si especifica una distancia concreta o la cara siguiente posible, no se alterará la extrusión.
Si se crean las extrusiones en archivos de pieza a partir de los perfiles abiertos, se pueden transmitir formas. La Propagación de forma describe soluciones definidas mediante la extensión de los extremos abiertos del perfil y por la forma del cuerpo. La propagación de formas genera una operación sólida para los cambios de topología en el cuerpo de la pieza debidos a la edición de operaciones que están en un nivel superior del árbol de operaciones. La operación de extrusión no depende de un perfil definido por las líneas de boceto ni las aristas de referencia específicas.
Cuando se crean en ensamblajes (no disponible en Inventor LT), las extrusiones representan un proceso de fabricación concreto, como la eliminación de material. Una extrusión en un ensamblaje puede ser una operación de pieza que se ha creado en un archivo de pieza en el contexto del ensamblaje. También puede ser una operación de ensamblaje que se creó en el archivo de ensamblaje. Por ejemplo:
  • Para añadir una operación a una pieza de un ensamblaje, realice la extrusión desde y hacia un plano o cara de otra pieza.
  • Para aplicar un corte a través de uno o varios componentes de ensamblaje, cree un perfil en un boceto de ensamblaje y, a continuación, realice una extrusión como operación de ensamblaje. Los planos de origen y terminación pueden estar en la cara de la pieza o en un plano de trabajo. Las caras y planos seleccionados deben estar al mismo nivel en el ensamblaje cuando se crea la extrusión.
    Nota: No puede utilizar perfiles abiertos para crear extrusiones como operaciones de ensamblaje.

Revolución

El comando Revolución crea una operación o un cuerpo sólido mediante la rotación de uno o varios perfiles de boceto alrededor de un eje. La revolución alrededor de un eje del boceto genera operaciones sólidas, como discos, bridas y espacios de engranaje biselados. La revolución alrededor de un eje desfasado respecto al boceto, crea sólidos con agujeros, como arandelas, matraces y conductos.
También puede utilizar el comando Revolución para crear una operación con simetría radial, como, por ejemplo, contenedores cilíndricos o juntas tóricas. Tales operaciones pueden definir la forma global de una pieza (una operación base) o convertirse en detalles como alerones, nervios o puntales.
Si crea una operación de ensamblaje, solo se admiten las operaciones de corte y salida de sólidos. Las operaciones de ensamblaje de revolución pueden cortar otras piezas.
Puede crear una superficie a partir de un perfil de revolución y, a continuación, utilizarla como un plano de terminación para otras operaciones o como una herramienta de división para una pieza dividida.
Puede utilizar un perfil abierto o cerrado para crear una superficie, que se podrá emplear como superficie de construcción o para diseñar formas complejas.

Solevado

Las operaciones de solevación fusionan varios perfiles, llamados secciones, y realizan su transición a formas suaves entre perfiles o caras de piezas. Las secciones pueden ser curvas en bocetos 2D o 3D, aristas de modelo o contornos de cara. Puede utilizar raíles, o bien un eje y la unión de puntos, para controlar la forma y evitar la torsión. En el caso de solevaciones abiertas, una o ambas secciones finales pueden ser un punto agudo o tangente. La solevación puede producir tanto cuerpos sólidos como de superficie.
Se puede utilizar la opción Solevación para crear formas orgánicas complejas para los sectores de productos de consumo, automoción y marítimo. Utilice Solevación para:
  • Cree una operación sólida o un nuevo cuerpo.


  • Generar la forma, crear un modelo de superficie y, a continuación, cosa la superficie cosida resultante en un sólido.
  • Cree superficies solevadas y úselas con el comando Esculpir a fin de crear una forma o modificar el modelo.

Chaflán



Los chaflanes biselan las aristas de las piezas. Los chaflanes pueden estar a la misma distancia de la arista, a una distancia especificada, a un ángulo con respecto a una arista o a una distancia diferente de la arista para cada cara. Al igual que los empalmes, no requieren bocetos y están restringidos a la arista en la que los inserta.
Para los chaflanes creados en el entorno de ensamblaje (no disponible en Inventor LT), la geometría se puede seleccionar desde varias piezas.
Dado que los chaflanes son operaciones de acabado, es interesante insertarlos al final del proceso de diseño una vez definidas otras operaciones. Por ejemplo, en los ensamblajes (no disponible en Inventor LT), los chaflanes se suelen utilizar para eliminar material cuando se preparan operaciones posteriores, como soldaduras.

Agujero

La operación Agujero permite insertar un agujero especificado en una pieza, opcionalmente con rosca. Se pueden crear escariados, avellanados, refrentados y agujeros taladrados con tipos de puntos de taladro y rosca personalizados. Se puede especificar un agujero sencillo, un agujero roscado, un agujero de rosca inclinado o un agujero con juego, e incluir tipos de roscas a partir de la hoja de datos de roscas. Es posible crear agujeros individualmente o en un patrón.
En el entorno de piezas se pueden crear múltiples agujeros conjuntamente como una sola operación, utilizando los puntos finales seleccionados, los centros de agujero del boceto o los centros de la geometría. Puede cambiar las cotas, el tipo, la terminación y otros parámetros de todos los agujeros a la vez.
Si se crea un solo agujero y este se duplica en un patrón, se puede definir el número y espaciado de los agujeros en el patrón. Para los agujeros de un patrón, así como sus características, edite la operación de agujero y la operación de patrón.
En el entorno de pieza, utilice un boceto compartido para crear un patrón con varias operaciones de agujero y más de un tamaño o tipo de agujero. Los bocetos compartidos no están disponibles cuando se crea el agujero como una operación de ensamblaje (no disponible en Inventor LT).

Empalme

Los empalmes son operaciones predefinidas que redondean o cierran las esquinas u operaciones interiores o exteriores o las operaciones de una pieza.
Se pueden crear empalmes de arista, que se basan en las aristas seleccionadas; empalmes de cara entre dos caras o conjuntos de caras adyacentes; o empalmes envolventes, que son empalmes de radio variable tangentes a tres caras o conjuntos de caras adyacentes.
Aunque un empalme de boceto 2D y una operación predefinida de empalme pueden parecer idénticas, la operación de empalme presenta varias ventajas:
  • Una operación de empalme se puede editar, desactivar o suprimir independientemente de la operación de extrusión, sin volver al boceto original.
  • Si las aristas restantes no se han empalmado, tendrá más control sobre los vértices.
  • Tendrá más flexibilidad al realizar las operaciones subsiguientes como, por ejemplo, aplicar un ángulo de desmoldeo.
Dado que otras operaciones pueden afectar a los empalmes, añádalas hacia el final del proceso de modelado. Por ejemplo:
  • Es más fácil añadir un desmoldeo a una cara que interseca con otras caras en un ángulo agudo, por lo que es mejor añadir el desmoldeo a una cara antes de pasar a los empalmes.
  • Los empalmes pueden aumentar el tiempo necesario de actualización cuando las cotas de la operación cambian. Para trabajar más eficazmente, añada las operaciones del diseño básico lo antes posible y espere hasta el final del proceso para añadir operaciones de empalme.
  • Si establece un nuevo orden para las operaciones, puede provocar resultados no deseados en las operaciones de empalme existentes. Al añadir operaciones tales como empalmes y chaflanes al final del proceso de modelado, puede ahorrar problemas.

Vaciado

El comando Vaciado produce una pieza hueca con un grosor de pared definido por el usuario. Los vaciados son operaciones paramétricas utilizadas para piezas moldeadas y de fundición. El material de la parte interior se elimina, dejando una cavidad hueca. Si cambia las cotas de la pieza o del vaciado, ambos se redimensionarán automáticamente.
Por defecto, Autodesk Inventor proporciona una operación de vaciado precisa. Si no existe una solución precisa y está activada la aproximación, se intentará aproximar.
Para definir un vaciado, especifique una o varias caras de pieza para eliminarlas de uno o varios cuerpos y deje el resto de las caras para las paredes del vaciado. Defina el espesor de la pared del vaciado e indique la dirección relativa a la cara de la pieza actual. Si no especifica ninguna cara para su eliminación, el vaciado creará una pieza hueca.


Es conveniente especificar un espesor de cara uniforme porque de esta manera evitará deformaciones durante la fabricación y refrigeración. Si es necesario, especifique que las caras puedan tener un espesor diferente.
En una solución precisa, cada punto de la superficie original tiene un punto correspondiente en la superficie de desfase. La distancia entre ambos puntos coincide con el espesor especificado. Una solución aproximada permite que Autodesk Inventor se separe de la distancia especificada para intentar encontrar una solución aceptable.
Puede controlar los casos en los que se produce la desviación, así como la precisión de la aproximación. No olvide que cuanto más precisa sea la aproximación más tiempo se tardará en calcularla. Las soluciones aproximadas se ofrecen únicamente cuando no existe una solución precisa y cuando la solución aproximada es factible. Si las soluciones aproximadas no le resultan aceptables, puede desactivar esta opción.
Dado que los vaciados eliminan material de toda la pieza, las operaciones añadidas a la pieza después de aplicar el vaciado no se ven afectadas por esta operación. Por ejemplo, si crea un boceto de una operación de sólido y la extruye, la extrusión no se vaciará.
Para garantizar que todas las operaciones se incluyan en una operación de vaciado, utilice uno de los siguientes métodos:
  • Cree un boceto de todas las operaciones de la pieza antes de crear el vaciado.
  • Utilice el navegador para reorganizar las operaciones. Desplace todas las operaciones basadas en boceto para colocarlas por encima del vaciado en la jerarquía.

Barrido


Las operaciones o los cuerpos de barrido se crean moviendo o barriendo uno o varios perfiles de boceto a lo largo de un camino. Los distintos perfiles que utilice deben existir en el mismo boceto. La trayectoria puede ser un contorno abierto o cerrado, pero debe atravesar el plano del perfil.
Normalmente, una operación de barrido requiere como mínimo dos bocetos no consumidos, un perfil y una trayectoria, en planos intersecantes. En algunos casos, se puede utilizar un boceto no consumido único para el perfil y una arista de modelo existente para el camino. Para controlar la orientación del perfil de barrido, puede elegir entre mantener el perfil constante con respecto a la trayectoria o paralelo con respecto al perfil original. Para controlar la escala o la torsión de un perfil de barrido, seleccione una superficie o raíl guía.
Los caminos de barrido tradicionales se utilizan para objetos que tienen perfiles uniformes barridos por una trayectoria, como, por ejemplo, guías de juntas y cableados o tuberías de un ensamblaje.
Los barridos de raíl guía se utilizan para objetos con perfiles no uniformes que cambian de escala o de torsión a lo largo de una trayectoria, como un asa compleja para una pieza consumida.
Los barrido de superficie guía se utilizan para objetos que tienen perfiles uniformes barridos por una trayectoria no plana. La torsión del perfil debe mantener una orientación determinada en una superficie seleccionada, tal como una operación de mecanizado en una pieza cilíndrica.

Bobina (Rosca)

Una bobina crea un cuerpo o una operación helicoidal, como un muelle o roscas en una superficie cilíndrica. Una bobina puede ser un nuevo cuerpo en una pieza con varios cuerpos.
Para crear roscas, especifique un perfil de bobina que represente la forma de la rosca, y utilice el punto central del cilindro para crear el eje de rotación.
Puede utilizar la operación Espira para crear muelles, pero si desea diseñar modelos de muelle real, utilice los generadores de muelles, que están disponibles en los ensamblajes, en el panel Muelle de la ficha Diseño.

Nervio


Utilice Nervio para crear nervios (formas de soporte cerrado con paredes finas) y refuerzos (formas de soporte abierto con paredes finas) utilizando un perfil abierto o cerrado.


Los nervios pueden tener un grosor normal al plano del boceto y alargar el material plano al boceto. Los nervios también pueden tener un grosor plano del boceto y alargar el material en la dirección normal al plano de boceto.
Los nervios y refuerzos de corte se utilizan con frecuencia en moldes y piezas fundidas. En piezas de plástico, normalmente se utilizan para proporcionar rigidez y evitar que se comben.
  • Los nervios pueden tener un grosor normal al plano del boceto y alargar el material plano al boceto.
  • Los nervios también pueden tener un grosor plano con relación al boceto y alargan el material en la dirección normal al plano de boceto.
  • Las redes del nervio proporcionan una serie de soportes con paredes finas intersecantes.
Defina la sección transversal de un nervio o refuerzo de corte utilizando un perfil abierto o cerrado. Puede proyectar el perfil en la cara siguiente, definir su dirección (para especificar la forma de un nervio o de un refuerzo) y su grosor. Puede añadir operaciones de soporte para fiador o desmoldeo a los refuerzos.
Para crear una red de nervios, especifique varios perfiles intersecantes o no intersecantes en un boceto. El mismo espesor (y el desmoldeo, si se especifica) se aplicará a toda la red.
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Ensamble del ClawBot

Para ver el procedimiento completo paso a paso con videos hacer clic aquí

Se necesitara descargar los elementos y piezas requeridas para ensamblar por completo el ClawBot. Estas son las siguientes:


2. Se empieza por armar la base del robot haciendo uso de lo puntos de referencia de cada una de las partes para que se junten con más facilidad.


Añadir las partes adicionales al diseño como tuercas, tornillos y todas las piezas necesarias para mantener en un diseño estable al robot en diseño. Se añaden todo tipo de "collares" para estabilizar el diseño aún más y se da una base para las ruedas.

3. Se continua con las ruedas en las que se toman pieza para formar la construcción completa de la rueda y se usan collares para mantenerlo sostenido.

Se repite el proceso con las otras tres ruedas (o se puede copiar y pegar) y se termina con las sub-estructuras de engranajes en las ruedas conectando cada una para que puedan funcionar efectivamente.


4. Se sigue con el montaje de las bases secundarias de la base que ya tenemos arreglada, estas incluyen el micro-controlador con la batería del robot y obviamente; el mecanismo superior engranado que va a sostener el brazo del robot posteriormente. 


5. Finalmente, construir el brazo final del robot y usando las piezas restantes como las cuerdas metálicas para sostener las secciones del robot (inferior y superior) y la tenaza del brazo, con uso del seccionamiento y las restricciones que han sido aplicadas a lo largo de la construcción del robot.

Pues claro, esta es una vista bastante general sobre como armar el ClawBot, si se quiere saber paso a paso todas las herramientas y posicionamientos de cada elemento del diseño mirar el link mencionado al inicio con explicación en detalle.


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