airbus catia v5 - modelizacion piezas de chapa

7/21/2019 Airbus Catia v5 - Modelizacion Piezas de Chapa

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AIRBUS INDUSTRIE APC045

Procedure

Modelizacin piezas de chapa conCATIA V5

Owners Approval:

Name : Pedro J. Cano Rodriguez

Function : Aprobador

Authorization:

Date :

Name : Santiago Martinez Sanchez-Caro

Function : Autorizador

SCOPE:

Este documento proporciona la metodologia necesaria para la modelizacin de piezas de chapa

utilizando la herramienta CATIA V5.

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Issue: A Date: Apr 2002 Page 1 of 35


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AIRBUS INDUSTRIE APC045APC045-MODELIZACION PIEZAS DE CHAPA CON CATIA V5


Indice

1INTRODUCCION. .............................................................................................. 4

2ESQUEMA DE MODELIZACION ........................................................................... 5

3PROCESOS PREVIOS........................................................................................ 7

4ENVOLVENTE.................................................................................................. 8

5FALDILLAS INCLINADAS ................................................................................. 10

6ESTAJES ...................................................................................................... 11

6.1 Ap licac in. ...............................................................................................................11

6.2 Creacin de la User-Feature ..................................................................................12

7ESPESOR DE FALDILLA .................................................................................. 14

8RECANTEOS DE ESQUINAS ............................................................................. 15

9RECORTES DE FALDILLA ................................................................................ 16

10DOBLES FALDILLA....................................................................................... 17

11TALADROS DE ALIGERAMIENTO .................................................................... 18

11.1 Ap licac in. ............................................................................................................. 18

11.2 Creacin de la User-Feature ................................................................................ 20

12BORDONES................................................................................................. 22

12.1 Ap licac in ..............................................................................................................22

12.2 Creacin de la Feature..........................................................................................23

13DESARROLLO ............................................................................................. 2513.1 Ap licac in ..............................................................................................................25


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13.2 Creacion de la feature...........................................................................................27

14RADIOS DE FALDILLA ................................................................................... 29

CASOS PARTICULARES ..................................................................................... 30

15INTEROPERABILIDAD CON CATIAV4 ........................................................... 31

Referencias ....................................................................................................................32

Glosar io ..........................................................................................................................33

Aprobac in y autor izacin ...........................................................................................34

Regist ro de revis iones ..................................................................................................35


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1 Introduccin.

Este documento proporciona la metodologa necesaria para la modelizacin de piezas de chapautilizando la herramienta CATIA V5.

Esta metodologa esta basada en la creacin de caractersticas utilizando las herramientas PART-DESIGN, USER-FEATURE y KNOWLEDGE, consiguindose una modelizacin parametrizda conla ventaja de que cualquier cambio va a estar controlado en funcin del tipo de feature normalizadao el parmetro correspondiente.

Para la modelizacin de algunas caractersticas se han creado herramientas especiales medianteUser-Feature basadas en las normas estndares indicadas, definiendo como se han generado paraseguir el mismo criterio en el caso de desarrollar casos similares.

A continuacin encontramos un esquema resumen del proceso de modelizacin de cada una de lascaractersticas, las cuales se describirn mas especficamente en cada uno de los apartados.


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2 Esquema de modelizacion

1. ENVOLVENTE

2. FALDILLA INCLINADA

3. ESTAJES

4. ESPESOR


5. RECANTEOS DE ESQUINA


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7. DOBLE FALDILLA

6. RECORTES DE FALDILLAS

8. TALADROS DE ALIGERAMIENTO 9. BORDONES



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3 Procesos previos

En primer lugar hay que copiar los elementos de referencia que vamos a utilizar de otros modelos,manteniendo (en los casos que sea conveniente) la relacin con dichos modelos mediante unpegado especial Paste Special with Link. Este grupo de elementos se incluir en una familia OpenBody, a la que identificaremos como Elementos importados.


A continuacin vamos a definir los principales datos de la pieza como parmetros, mediante

Create Formulas and parameters .

Espesor de chapa

Radio interior de doblado

Alturas de faldillas

Angulo de faldillas

Las superficies que copiamos como importadas, se recortarn por los planos correspondientes paraconseguir unas superficies cmodas y tiles para la modelizacin de la pieza.

Parmetros definidos

Elementos de referencia

Comentrio [DPyS1]: ..\..\online\prtug\prtugat0100.htm


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4 Envolvente

Como primer paso vamos a crear una envolvente, la cual nos servir de base para ir aadiendo lasoperaciones necesarias. En funcin de la forma de la pieza y la posicin de las superficies deapoyo, podemos optar por dos mtodos.

Mtodo 1

Siempre que sea posible elegiremos esta opcin, ya que utilizamos solo una feature.

Crear un contorno Sketcher en un plano normal a la cara plana, con un lado coincidente con dichacara y con un espesor igual a la mayor de las faldillas (asociar al parmetro).

Para la creacin de la envolvente vamos a utilizar la feature PAD a partir del contorno delSketcher y limitarla con las superficies correspondientes (en el ejemplo se emplean dos lmites).


Coincidencia con el plano

Asociado al parmetro de ancho de faldilla

Superficies lmites

Comentrio [DPyS2]: ..\..\online\prtug\prtugbt0501.htm


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Mtodo 2Crear un contorno Sketcher en la cara plana de la pieza, dndole creces en la zona de apoyo desuperficies.

Crear la envolvente con la feature PAD , introduciendo como dimensin, el parmetro de

ancho de faldilla.


Cortar la envolvente con feature SPLIT por las superficies correspondientes.



Superficie lmites

Creces


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5 Faldillas inclinadas

Para crear las faldillas inclinadas vamos a utilizar la feature DRAFT . Para ello seleccionamos lafaceta a inclinar, la faceta neutral y el ngulo que lo incluimos como frmula procedente de losparmetros definidos.

Faceta a inclinar

Faceta neutral



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6 Estajes

Para crear los estajes vamos a utilizar la herramienta User-Feature. Para ello se ha creado conanterioridad la feature que desarrolla esta caracterstica conforme a la norma CAN10079, que seencontrar en el catlogo de modelizacin que se encuentra disponible.

A continuacin, adems de definir la forma de aplicarlo, se indica como se ha creado para seguir elmismo criterio para desarrollar casos similares.

6.1 Aplicacin.

El proceso de aplicacin de un estaje se har insertando la User-Feature que se encuentra en el

catlogo de Features de modelizacin con el nombre de JOGGLE.

Como Imputtenemos:

el plano lmite de la pieza que crea el estaje

la faceta o superficie de apoyo.

Plano de estaje


Faceta

Y como Parameterintroduciremos los valores correspondientes segn la norma:

En funcin de latabla de la norma

a profundidad de estaje.

r radio mnimo de redondeo. f distancia de seguridad.

l longitud de estaje.


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El resultado final ser la User Feature llamada Estaje dentro del Part Body. Insertaremos una User-Feature por cada estaje que tengamos.

6.2 Creacin de la User-Feature

El estaje lo vamos a realizar con una operacin de SPLIT . Para ello necesitaremos unasuperficie de corte, que ser el resultado de las operaciones que detallamos a continuacin.

Primero creamos dos planos paralelos al del estaje. El primero a una distancia de seguridad (f). Y elsegundo a la distancia del estaje (l) de este anterior. Creamos sus correspondientes parmetros.

Plano a distancia del estaje (l)

Plano a distancia de seguridad (f)Plano del estaje

Vamos a alargar la superficie de apoyo, para ello primero sacamos los lmites con BOUNDARY ,

y seguidamente realizamos un EXTRAPOLATE , con una longitud de 10mm.

Lo siguiente es realizar un OFFSET en el sentido del estaje de la superfie de apoyo, y

seguidamente interseccionar esta superficie y el plano (f ), con INTERSECTION . Y tambincrear la interseccin de la superfice de apoyo y el plano (l).



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El OFFSET lleva el parmetro asociado profundidad de estaje (a).

Entre estas dos curvas realizamos un BLEND .

Seguidamente realizamos un FILLET entre el BLEND y la superficie de apoyo extrapolada. Yotro entre la superficie resultante y el OFFSET. Estos FILLET llevarn asociado el parmetror.

Fillet (r)

El siguiente paso es cortar esta superficie resultante por un plano que generaremos paralelo al msalejado del plano de estaje, a una distancia igual a r. Este paso lo realizamos para que el corte del

estaje acabe ah, y no pueda cortar otra parte de la pieza. El corte lo hacemos con SPLIT .

Esta es la superficie que utilizaremos para realizar un SPLIT al Part Body.

Con la geometra generada creamos la User-Feature con INSERT+USER FEATURE+ USER

FEATURE CREATION :

En DefinitionIntroducimos los siguientes elementos:

El SPLIT de corte

Los Parmetros

El OpenBody con los elementos de referencia necesarios

Como Imputsnos debe aparecer:

Plano de estaje

Superficie de apoyo

En Parameters , publicamos los parmetros creados anteriormente: f, r, l y a

Y en Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal el SPLIT.



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7 Espesor de la pieza

Para crear el espesor de faldilla se tiene que realizar con anterioridad el radio de doblado con

FILLET seleccionando la faceta correspondiente. El radio se introduce como frmula en funcinde la suma del parmetro del espesor y el radio interior de doblado.

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A continuacin se utiliza la feature SHELL para crear el espesor, seleccionando la facetacorrespondiente. El espesor se introduce como frmula en funcin del Parmetro existente.

Faceta

Faceta


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8 Recanteos de esquinas

Para realizar los recanteos vamos a utilizar cortes con las superficies correspondientes. Una vez

generadas todas las superficies se agrupan con la funcin JOIN (seleccionando Ignore

erroneous elements). Con esta superficie realizamos el corte con un SPLIT .



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9 Recortes de faldi lla

Se generar una superficie mediante una extrusin de una curva normal a la superficie mediante la

funcin SWEEP . Con esta curva realizaremos un SPLIT sin incluir los radios de esquina.

NOTA : en el caso de faldillas inclinadas, es necesario crear la superficie de corte para crear ellmite normal a la faldilla.



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10 Dobles faldilla.

Para conseguir una faldilla doble vamos a utilizar una superficie SWEEP con una gua y la carade la faldilla como referencia. Con esa superficie y el parmetro del espesor, utilizando la funcin

THICKSURFACE conseguimos la faldilla, definiendo a continuacin los radios.

Superficie de referencia

Curva gua



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11 Taladros de aligeramiento

Para crear los taladros de aligeramiento vamos a utilizar la herramienta User-Feature. Para ello seha creado con anterioridad la feature que desarrolla esta caracterstica conforme a la norma

ASN451.01, que se encontrar en el catlogo de modelizacin que se encuentra disponible.


11.1 Aplicacin.

Disponemos de cuatro User Feature, aplicando la norma ASN 451.01, correspondientes a taladrosestndar y de precisin, y en funcin del rango del espesor aplicado.

Para taladros estndar (hasta 1.4 mm de espesor y desde 1.6 mm)Para taladros de precisin ( hasta 1.2 mm y desde 1.4 mm)

Como paso previo tenemos que crear un Body nuevo, en el cual se insertarn las estas features yque debe permanecer activo.


catlogo de Features de modelizacin con el nombre de:

CUTOFF EDGE HOLES ( PRECISION 1,2-1,4)

CUTOFF EDGE HOLES ( PRECISION 1,4-1,6)

CUTOFF EDGE HOLES ( STANDARD 1,2-1,4)

CUTOFF EDGE HOLES ( STANDARD 1,4-1,6)

Como IMPUTStenemos:

Cara del slido

Punto de taladrado sobre la cara

Parmetro del espesor

Como PARAMETERStenemos:

Dimetro nominal del taladro, el cual tiene la tabla de Excel asociada para elegir eltipo correspondiente.



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En la tabla asociada, como

nota informativa tenemos

el dimetro en la base D, y

la altura del taladro H.

Si hubiera ms taladros de aligeramiento en la misma cara, incluiramos en el body anterior todoslos User Features a aplicar.

Por ltimo este body lo sumamos con UNION TRIM al Part Body, seleccionando como facetas

a retirar las correspondientes a los taladros.

Facetas a retirar



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NOTA : Cada feature CUTOFF EDGE HOLES tiene asociada su tabla correspondiente segnnorma, para que en cualquier momento podamos cambiar de tipo.

11.2 Creacin de la User-Feature

La creacin de la faldilla del taladro de aligeramiento, la vamos a conseguir con una revolucin deun sketcher.

La cara de apoyo debe ser plana, y en un plano normal a esta, vamos a colocar el sketcher arevolucionar, apoyndonos en el punto de taladrado.

Lo siguiente es crear el sketcher en ese plano, adems vamos a crearlo en otro body, al igual que elSHAFT, para luego unirlo al part body. (Necesario para crear la user feature)

Diseamos el contorno tomando como referencia el punto de taladrado y restriccionando segn loparmetros que vamos a crear segn la norma ASN 451.01:

Nominal diameter, D (dimetro en la base), H (altura) y espesor (de chapa).



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Con este sketcher vamos a hacer un SHAFT. Y seguidamente hacemos un ASSEMBLE entre estebody y el Part Body..

Por otra parte hemos generado una tabla de Excel basndonos en la norma ASN 451.01, con losparmetros antes citados, excepto el espesor. Posteriormente los asociamos a los creados en elsketcher.

Con la geometra generada creamos la User-Feature con INSERT+USER FEATURE+ USERFEATURE CREATION:

En DefinitionIntroduciremos los siguientes elementos: .

El ASSEMBLE de unin.

Los Parmetros



Cara del slido

Punto de taladrado sobre la cara


En Parameters, solamente publicamos el parmetros Nominal diameter, el cual tiene la tabla dediseo asociada.

En Documents tiene que aparecer la tabla de excel asociada, una vez que grabamos la userfeature.

En Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal el ASSEMBLE.



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12 Bordones

Para crear los bordones vamos a utilizar la herramienta User-Feature. Para ello se ha creado conanterioridad la feature que desarrolla esta caracterstica conforme a la normaASN 451.05, que seencontrar en el catlogo de modelizacin que se encuentra disponible.


12.1 Aplicacin

Disponemos de una User Feature, aplicando la norma ASN 451.01

Como paso previo tenemos que crear un Body nuevo, en el cual se insertarn las features y quedebe permanecer activo.


catlogo de Features de modelizacin con el nombre de STIFFENING DEPRESSIONS

Como IMPUTStenemos:

la cara de apoyo

los planos de simetra del bordn (plano del largo y plano del ancho)

el parmetro del espesor.

Como PARAMETERS:

la longitud total del bordn (L)

la altura de este (h), a la cual va asociada un atabla de diseo.

Esta User Feature la crearemos en un Body vaco, el cual sumaremos al Part Body con UNION

TRIM , seleccionando las caras a eliminar en el proceso.

Planos de simetraFacetas a retirar al

realizar la operacin

UNION-TRIM

Cara de apoyo

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12.2 Creacin de la Feature.

Vamos a seguir la norma ASN 451.05, por la cual vamos a definir los parmetros: L, l , h, r1, r2, R yEspesor.

Generamos una Tabla Excel con los valores de h, r1, r2 y R.L va a ser un parmetro libre, al igual que el espesor.

Creamos un Open Body llamado Elementos del Bordn, donde estar toda la geometra necesaria

como definicin en la User Feature a excepcin del THICKSURFACE final.

La modelizacin se va a basar en una superficie creada a partir de un contorno Sketcher que corre

por una espina tambin definida en un Sketcher, limitndose con radios esta superficie con la carade apoyo de la pieza. Tambin se define una superficie extruida por el contorno exterior para poderaplicarlo con el UNION-TRIM



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Para poder insertar esta ltima operacin en el User Feature, es necesario que aparezca colgando

de un ASSEMBLE en el Part Body, as que antes lo insertamos para hacer esta operacin enotro Body vaco.

Con la geometra generada vamos a INSERT+USER FEATURE+ USER FEATURE CREATION


El ASSEMBLE de unin.

Los Parmetros



Cara del slido

Planos de simetra


En Parameters

la longitud total del bordn (L)

la altura de este (h), a la cual va asociada un atabla de diseo.

En Documents tiene que aparecer la tabla de Excel asociada, una vez que grabamos la userfeature.

En Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal el ASSEMBLE.



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13 Desarrollo

El desarrollo de la pieza se va a obtener mediante la aplicacin de las User-Feature que se hancreado al respecto. Se aplicarn por cada faldilla a desarrollar y es imprescindible apoyarse sobreuna cara plana.

En concreto existen dos tipos de User-Feature que se encontrar en el catlogo de modelizacin

que se encuentra disponible, que se aplicarn en funcin de las caractersticas de la faldilla:

Para faldillas constantes en funcin de BA segn norma DIN9003.

Para faldillas variables apoyadas en superficies con doble curvatura, o faldillas con ngulovariable. En este caso se va a disponer de varias User-Feature en funcin del nmero deplanos intermedios, y si queremos que dichos planos sean Imputs a la hora de aplicarlos.

Una vez creados todos los desarrollos, se sumarn para obtener el desarrollo definitivo.


13.1 Aplicacin

El proceso de creacin de un estaje se har insertando la User Feature creada dentro de unOpenBody llamado DESARROLLO .

El proceso de generar un desarrollo se har insertando la User-Feature que se encuentra en el

catlogo de Features de modelizacin con el nombre de DESARROLLO.

En este catlogo van a existir los correspondientes a los tipos y caractersticas que hemos apuntadoanteriormente:

DESARROLLO FALDILLA CONSTANTE

DESARROLLO FALDILLA VARIABLE 10 PLANOS DEFINIDOS

DESARROLLO FALDILLA VARIABLE 10 PLANOS NO DEFINIDOS

DESARROLLO FALDILLA VARIABLE 20 PLANOS DEFINIDOS

DESARROLLO FALDILLA VARIABLE 20 PLANOS NO DEFINIDOS

En el caso de planos definidos se crean automticamente a distancia constante

En el caso de planos no definidos hay que seleccionarlos a la hora de aplicarlos. Esconveniente cuando nos encontramos con faldillas con recortes, en las cuales podemosseleccionar los planos de cambio de altura de faldilla.

Por ahora se han creado desarrollos con 10 o 20 planos intermedios, que se usarn enfuncin de la variacin de la faldilla



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DESARROLLO FALDILLA CONSTANTE

Como Imputstenemos:

plano de apoyo

planos lmites laterales

superficie a desarrollar

Parmetros de espesor, radio interior, ngulo de faldilla y ancho de faldilla.

En Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal la superficie FILL

DESARROLLO FALDILLA VARIABLE

Como Imputstenemos:

plano de apoyo


superficie lmite superior

Superficie de apoyo de faldilla

Parmetros de espesor y radio interior

(En su caso los planos intermedios)


Superficie limite superior

Plano de apoyo

Superficie de apoyo

Planos laterales

En Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal la superficie FILL


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13.2 Creacin de la feature.

Para faldillas constantes

Esta User-Feature se ha creado sobre la base de la norma DIN 9003 siguiendo el mtodo de

dimensionado 2

Los inputs de nuestra User Feature llamada Desarrollo de chapa de ngulo constante, van a ser dedos tipos: geometra y parmetros.

Geometra: Planos lmites, superficie base y para desarrollar.

Parmetros: Espesor, Radio de doblado, ancho de faldilla y ngulo de doblado.

Creamos un Open Body nuevo llamado Geometra de desarrollo, donde vamos a colgar toda lageometra necesaria para la construccin del desarrollo.

Vamos a utilizar como superficie a desarrollar el EXTRACT de la cara. Lo primero que vamos a

hacer es agrandar la superficie a desarrollar con EXTRAPOLATE , para que no haya problemas

con las intersecciones, para ello sacamos previamente el BOUNDARY .

Seguidamente hallamos las intersecciones de esta superficie con los planos lmites y con el plano

base con la orden INTERSECTION .

Vamos a hacer una paralela a la interseccin de la superficie con el plano base, a una distancia queviene dada por el mtodo 2 de la norma DIN9003.

X = (R+S)*tg( /2)

Siendo R el radio de doblado de la chapa, S el espesor y el ngulo de doblado.

Nota: Modificamos la frmula, y sustituimos por (180deg-), ya que tomamos el ngulo dedistinto sitio.

Despus volvemos a hacer otra paralela a esta ltima a una distancia L igual a:

L = Ancho de faldilla + BA X

Siendo el ancho de faldilla un parmetro, X la distancia calculada en el apartado anterior y

BA otro parmetro igual a la longitud del arco de doblado definido por la siguiente frmula.

BA =(/180deg) **(R+s/2)



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Lo siguiente ser recortar todo el permetro con TRIM y crear la superficie desarrollada con

FILL .

Con la geometra generada creamos la User-Feature con INSERT+USER FEATURE+ USERFEATURE CREATION:


El Parmetros BA



plano de apoyo


superficie a desarrollar

Parmetros de espesor, radio interior, ngulo de faldilla y ancho de faldilla.

No se publica ningn parmetro Parameters.

En Outputssolamente tiene que aparecer como resultado principal el FILL.

Faldillas apoyadas en superficies con doble curvatura, o faldillas con ngulo variable

Esta User-Feature se ha generado de la siguiente manera:

Conseguir la superficie neutra de la faldilla incluido el radio.

Cortar esa superficie por un nmero de planos determinados

Crear el desarrollo de esas intersecciones como lneas en el plano de apoyo y con las

longitudes correspondientes. Con los puntos extremos de esas lneas definir un spline que junto al resto de lmites

conseguiremos una superficie FILL que ser la superficie desarrollada.



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14 Radios de faldil la

Por ltimo vamos a realizar los radios de faldilla con FILLET , seleccionando las aristascorrespondientes.



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Casos particulares

Existen casos que por sus caractersticas pueden modelizarse de una manera ms sencilla, comoes el caso de:

PERFILES

En este caso puede crearse un perfil RIB en base a un contorno de Sketcher y una espina,realizndose al final los cortes necesarios SPLIT.

Contorno

Espina



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15 Interoperabilidad con CATIA V4

El comportamiento del slido y la superficie desarrollada de un modelo CatPart al ficharse comomodelo .model es el siguiente:

El slido se transforma en un *SOL creado a partir de un *VOL.

La superficie desarrollada se transforma en un *SKI

Tambin se conservan todos los elementos usados como referencia para generar elslido: planos, curvas, facetas, etc.

NOTA: tanto el slido como la superficie desarrollada mantienen las mismas caractersticas que algenerarse directamente en V4, y por lo tanto no supondr ningn problema tanto para crear lasproyecciones en dibujo como para su fabricabilidad.


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Referencias


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Glosario


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Aprobacin y autorizacin

Aprobacin Autorizacin


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Registro de revisiones

Issue Fecha Resumen y razn de la modi ficaci n