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EJERCICIO Nº22 (3D)

Ejercicio de la función Shaft y Pocket

Ejer-N22-PartD-147-Dodecaedro

  El objetivo de este ejercicio es crear un dodecaedro, de 50mm de lado, en sólido y de la forma mas simple posible.
  Lo primero es saber las “características geométricas” de esa figura:

• Está formado por 12 pentágonos regulares.
• Uno de los planos principales pasa por dos aristas opuestas (amarilla y roja) de los pentágonos y por cuatro diagonales.

• La sección de este plano principal tiene este aspecto:

  Vamos a basar la construcción en que la arista amarilla, que se señala en la figura anterior, se encuentra en un plano que pasa por la diagonal del pentágono de la base.
Los pasos a dar son los siguientes:

1. Crear un Part e identificarlo.
2. Crear un parámetro de tipo Length, llamado “Lado” y de valor igual a 50mm. Esto nos sirve para cambiar el tamaño en cualquier momento de forma fácil.
3. Creamos un Body al que identificamos como “Dodecaedro” y lo operamos mediante “Assemble” con el PartBody. Dejamos en “Define in work object” el body recién creado.
4. Creamos un sketch posicionado en el plano XY y origen predefinido y en él:

• Dibujamos un círculo de radio sin acotar y lo suficientemente grande, cuyo centro no coincida con nada.
• Creamos un punto, sobre el círculo, que no coincida con nada.
• Creamos puntos equidistantes usando el comando  “Equidistant Points”, seleccionando primero el círculo y después el punto recién creado y tecleamos una distancia de 50mm Nos saldrá algo parecido a esto:

• La cota en rojo (que no tiene f(x) al lado) la editamos y la ponemos con fórmula igual al parámetro Lado.
• Hacemos coincidir el primer punto con el último y unimos los puntos con líneas mediante el icono “Profile”.
• Ponemos que una de las líneas como horizontal y el círculo lo ponemos de línea de construcción.

• Salimos del sketch y lo identificamos como “Sketch.Centrado”.

5. Copiamos el sketch anterior y lo pegamos en el mismo body y lo identificamos como “Sketch.Vertice”.
6. Editamos el primero y hacemos que coincida el centro del círculo con el origen de coordenadas del sketch (por eso lo identificamos como centrado).
7. Editamos el “Sketch.Vertice” y hacemos que un vértice del lado horizontal coincida con el origen.
     En ambos casos los sketch’s se quedarán verde, como debe ser. Estos pasos lo hacemos porque es muy difícil, si tenemos coincidiendo con el origen el centro del círculo, quitar esa coincidencia. El “Sketch.Centrado” será la cara de la base.
8. Vamos a editar el “Sketch.Vertice” para colocarlo en su sitio. Lo colocaremos como si fuera una cara abatida sobre el plano de la otra cara, por lo tanto, deben coincidir un lado y los dos vértices.

• Nos colocamos con el ratón sobre el “Sketch.Vertice” y con el botón derecho damos “Sketch.Vertice object > Change sketch support” y nos aparece una ventana.

• Cambiamos el tipo de Origen de “Implicit” a “Projection Point” y seleccionamos el vértice adecuado (el que coincida con el eje Y mas fácil).
• Cambiamos la “Orientación” y la ponemos como “Parallel to line” y elegimos la línea de ese vértice. Si es necesario actuaremos sobre  Reverse H o/y sobre  Reverse V. Debe quedarnos así:

• Damos a OK.

  Sabemos que el vértice, que en la figura anterior señalamos, se ha desplazado en el “abatimiento” sobre un plano perpendicular a la arista coincidente de ambos pentágonos describiendo un círculo. Y también sabemos que antes de ser abatido estaba en el plano que contiene a la diagonal. Con estos dos conocimientos vamos a calcular cual era su posición antes de ser abatido.

9. Editamos el Sketch.Vertice y “externalizados” mediante “Output feature” un vértice y el lado coincidente con el H.
   
10. Dibujamos un plano “Normal to curve”, perpendicular a la arista común y que pase por el vértice.
11. Obtenemos el punto de intersección de esa arista común con el plano. Usaremos la opción  “Extend linear supports for intersection” Ese será el centro del círculo.
    
12. En ese plano dibujamos un círculo con centro en la intersección y que pase por el vértice, para lo cual usaremos la opción “Center and Point”.
    
13. Calculamos la intersección de ese arco de circulo (para que de solo una solución) con el plano que pasa por la diagonal, en nuestro caso el plano YZ. Unimos ese punto con el vértice y obtenemos la posición en el espacio de una arista del pentágono abatido.
14. Creamos un plano que pase por dos líneas. Este plano define la cara donde se encontraba el pentágono abatido.
15. Obtenemos, mediante un giro con el comando “Rotate” y 72 grados, activando la opción “Repeat object alter OK”. Algunos preguntarán ¿porque no “Circular Pattern”?. Pues porque con ese comando se crean planos que después hay que usarlos de forma conjunta y no sirve para nada.
    
16. Vamos a calcular el sólido de partida, que será una esfera. El centro de esta vendrá definido por las perpendiculares en los centros de las caras y para ello vamos a “dibujar una cara”.

• Copiamos el “Sketch.Vertice” y lo pegamos. Le cambiamos la posición de esta forma:

 

17. Editamos el sketch y externalizados el centro del círculo.
18. Trazamos una línea perpendicular pasando por el centro de esa cara y que llegue hasta el plano YZ. El extremo de esa línea asi construida es el centro de la esfera.
     
19. Dibujamos en un sketch en el plano YZ un semicírculo cuyo centro esté en el extremo del punto obtenido con la línea y que pase por uno de los vértices. Esto hace que pase por el otro vértice, claro. Dibujamos también una línea de eje.
    
20. Salimos del sketch y ponemos “Define in work object” el body “Dodecaedro”. Y con el sketch hacemos un sólido con el comando “Shaft”, del módulo “Part Design”.
21. Cortamos la esfera por los planos creados, con el comando Split uno a uno (no se puede hacer de otra forma. El resultado parece una magdalena..jejeje..
    
    Ya solo queda hacer la parte simétrica. Vamos a obtener el plano de simetría.
22. En “Generative Shape Design”, creamos un plano paralelo al XY y que pase por el punto del centro.
23. Obtenemos el plano de simetría del XY, respecto de este plano.
24. Volvemos a copiar el “Sketch.Centrado” y lo pegamos. Lo posicionamos (como hemos hecho anteriormente) pero con la posición invertida.
    
25. Obtenemos los planos de la otra cara. Aquí hace falta un poco de “visión espacial”. La arista marcada por la mano y el vértice mas alto del pentágono determinan el plano.
26. Repetimos la rotación y obtenemos los demás planos.
27. Hacemos los cortes en el módulo “Part Design”.
    

Este otro método es “copiado” con variaciones del de mi amigo kvsa07:

1. Creamos un pentágono en el plano YX en un sketch y le dibujamos la diagonal.
   
2. Creamos otro sketch en el plano de la diagonal y en el dibujamos:

• Un círculo con el centro en el eje V y que pase por el punto del vértice.
• Un exágono irregular que solo 4 vértices coinciden con el círculo.
• Las otras líneas son paralelas dos a dos.
• Una diagonal por el centro según dibujo.
• Ponemos una cota de referencia a la diagonal de la cara, para copiar con fórmula.
• Ponemos una cota con fórmula.

3. Salimos del sketch y creamos otro sketch en el mismo plano que el anterior con un semicírculo que coincida con el círculo del otro sketch. Y en el entorno “Part Design” un Shaft con el semicírculo.
4. Hacemos un Pocket con el sketch de la sección principal.
   
5. Volvemos al entorno del “Shape Design” y hacemos unas rotaciones de 72 grados del sketch de la sección principal, repitiéndolo 3 veces.
6. Regresamos al “Part Design” y por cada “Rotate” hacemos un Pocket (con el lado hacia fuera) obtenido esto:
   
   
     Como veis, yo algunas veces “me complico la vida” o ignoro alguna propiedad que hace que el trabajo sea mas fácil. Pero no está mal hacer las dos versiones para probar y ver la problemática.

Otra opción mas….
Una vez hecho el primer Pocket, aplicamos un “Circular Pattern” del Pocket.1 obteniendo esto:

  Este otro método es mas difícil de “visualizar” pero es el mas corto que conozco. Lo he visto en www.auxcad.com por el compañero BaCk_For y se trata de usar secciones principales colocadas estratégicamente. El centro del dodecaedro está en el origen de la pieza y la posición un tanto rara.

1. Hacemos un pentágono en el plano XY con la solo escusa de obtener el valor de la diagonal, la cual acotamos para poderla usar.
   
   
2. Dibujamos una sección principal en el plano YZ, estando colocadas las aristas en vertical. Esto lo haremos en un sketch de tipo “Positioning” para usarlo otra vez. Vemos que tiene dos círculos de construcción: uno pasa por los vértices de las aristas y otro es tangente a las mismas.
   
   
   
   
3. Salimos del sketch, lo copiamos y cambiamos su posición al plano XY, dándonos esto:
   
   
   
   
4. Volvemos a repetir la operación colocandolo en el plano XZ, dandonos esto:
   
   
   
   
5. Hacemos un sólido con el comando “Combine” con dos de los sketch, dándonos esto que “despista” (al menos a mi…) un poco…
   
   
   
   
6. Y con el tercer sketch hacemos un Pocket eliminado la parte exterior. Hemos usado una fórmula de la altura para que si cambiamos el valor del parámetro nos mantenga el de la altura del pocket. El resultado final es este:
   
   
   
     Muy corto, verdad? El problema es saber si he colocado bien las secciones principales….¡Gracias BaCk_For y kvsa07!!

Dirija sus preguntas a: juanri@muchocatia.es

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