Universidad Tecnológica de León

Diseño Asistido por computadora.

Manuel Osvaldo Arzola de la Rocha.

Apunte 1. Introducción al dibujo técnico.

Temas:

1. Conceptos.2. Tipos de planos técnicos.3. Contenido.

1.- Conceptos

En el campo de la ingeniería y de la industria, existe un lenguaje de transmisión de información común que, además, tiene un carácter universal. Existen muchos idiomas y formas de expresión diversa, algunos creados específicamente para determinados campos del saber, y de entre todos estos sistemas de transmisión de la información, el dibujo es precisamente el lenguaje de transmisión de información grafica por excelencia. Pero además, el dibujo técnico transmite información tecnológica, y lo hace de una forma que es universalmente entendida.

El objetivo del dibujo técnico, como campo del saber, es abordar ese lenguaje de transmisión de información que es el entorno gráfico, mediante el estudio de sus reglas y sus normas comúnmente aceptadas. El objetivo concreto es el plano industrial, sobre el cual se soportan tanto información grafica, basada en líneas y elementos gráficos, como información tecnológica, apoyada en convencionalismos y símbolos.

Para plantear una serie de procedimientos y unificar conceptos, a continuación expongo secuencialmente el proceso de diseño de una caja de cerradura convencional.

El primer paso de la tarea de diseño con el que se enfrenta un ingeniero o un técnico es el de plasmar sus ideas en un croquis, ya sea a mano o con ayuda de algún CAD. En un primer momento el ingeniero o técnico tiene únicamente información geométrica de la pieza que está definiendo, y por ello, el dibujo que se obtiene puede corresponder al dibujo que se muestra en la figura 1.1.

Figura 1.1

Del dibujo anterior se puede obtener rápidamente una representación en un sistema plano (diédrico), con el objetivo de ver en detalle determinadas partes de la pieza y poder dimensionar en forma preliminar, figura 1.2.

Figura 1.2

Una vez definido geométricamente el elemento a desarrollar, viene una decisión importante. Desarrollar el procedimiento para llevarlo a cabo. En este caso supongamos que el ingeniero o técnico decidió que la caja de la cerradura ha de ser obtenida mediante doblado de una chapa plana en una sola pieza. Por lo cual, el siguiente paso es la obtención del desarrollo de la caja, vea la figura 1.3.

Figura 1.3

Pero el plano anterior dista mucho de ser un plano de fabricación entendible por un técnico de doblado de chapa. El plano, primero, tiene que evolucionar a una definición geométrica integral, vea figura 1.4, y después a la definición de los puntos de doblado de la chapa, vea figura 1.5.

Figura 1.4. Acotación integral de la chapa.

Figura 1.5. Líneas de doblado de la chapa.

Como resultado de lo anterior se puede obtener una figura tridimensional de la caja de cerradura una vez fabricada, figura 1.6.

Figura 1.6.

Figura 1.7.

2.- Tipos de planos técnicos.

Plano técnico. Es un documento que resguarda de forma grafica la representación completa, clara, correcta y precisa de un elemento, conjunto o instalación industrial. El plano va acompañado de indicaciones de medidas, materiales, acabado o cualquier otro dato que posibilite y facilite tanto la fabricación como el montaje, la construcción o incluso la duplicación por parte del técnico o ingeniero correspondiente.

Es posible obtener dibujos industriales del campo mecánico, energético, eléctrico, electrónico, construcción, etc.

A continuación muestro dibujos técnicos de diversas aéreas:

Figura 2.1. Ing. Mecánico. Figura 2.2. Arquitectura. Figura 2.3. Ing. Eléctrica. Figura 2.4. Ing. Aeroespacial. Figura 2.5. Ing. Civil (Tuberías). Figura 2.6. Ing. Civil (Estructural). Figura 2.7. Ing. Mecánica (Ilustración técnica).

Figura 2.1

Figura 2.2

Figura 2.3

Figura 2.4

Figura 2.5

Figura 2.6

Figura 2.7

En todos los casos los dibujos tienen que cumplir una serie de normas fundamentales como son:

Claridad. No hay que dar lugar a interpretaciones equívocas por parte de la persona que lee el plano. Esto hace que haya que adoptar criterios de unanimidad en cuanto a la utilización de los distintos tipos de líneas, colocación de las vistas o indicaciones expresas.

Suficiente y conciso. En el plano solo tiene que aparecer la información suficiente y necesaria para su correcta interpretación. La información redundante no es buena ya que puede dar lugar a malos entendidos.

Adaptado. A la información que el usuario del plano tiene que encontrar para realizar correctamente su trabajo. La persona que realiza un proceso de fabricación como puede ser el taladrado de una serie de orificios no necesita la misma información que la persona encargada de realizar el montaje del componente en un conjunto.

De acuerdo con el contenido de los dibujos técnicos es posible su clasificación inicialmente en:

Croquis o esquema. Plano.

Un croquis o esquema, figura 2.8, es siempre la primera versión de todo plano técnico. El primer objetivo que se plantea es que el ingeniero o técnico se ayude a plasmar sus ideas, es decir información que tiene en mente y que no se concreta de manera real hasta que no se transcribe en papel. Normalmente se realiza a mano, pero debe incluir siempre la fecha, las referencias de versión o revisión correspondientes, los códigos así como cualquier dato que posibilite su ubicación, clasificación o archivo. Lo anterior puede ser crucial en un proceso de patente.

Figura 2.8.

Los planos a su vez pueden ser clasificados en dos grandes grupos:

Planos o dibujos de conjunto. Planos de despiece o detalle.

Tanto los planos de conjunto como los de despiece o detalle, pueden ser realizados a su vez en sistemas de dos dimensiones (2D) o en sistemas de tres dimensiones (3D).

2.1.- Planos o dibujos de conjunto.

El plano o dibujo de conjunto conlleva información relativa a una entidad de orden superior, tiene como objetivo transmitir información de carácter global, haciendo referencia al conjunto y a las interrelaciones entre las partes, más que en cada uno de los detalles.

En el caso concreto de un plano de conjunto mecánico se pueden plantear dos opciones, que el conjunto esté montado o que el conjunto esté desmontado, en árbol o explosionado, como también se define. Ante este esquema, hay cuatro posibilidades.

2D montado, es el modo de representación idóneo para analizar las interrelaciones entre cada uno de los componentes, figura 2.9.

Figura 2.9 2D desmontado, es el primer paso hacia un plano de despiece. Es útil en tareas de

montaje o ensamblado, figura 2.10.

Figura 2.10

3D montado, es la representación ideal para temas de imagen, documentos de carácter menos técnico y más operativo o estratégico, figura 2.11.

Figura 2.11.

3D desmontado, es el primer paso hacia el 3D de despiece. Es útil en tareas de montaje con cierto grado de complejidad, para adjuntar en manuales técnicos o en catálogos profesionales, figura 2.12.

Figura 2.12

2.2.- Planos de despiece o detalle.

El plano o dibujo de despiece o detalle, conlleva información de detalle relativa a una entidad de orden elemental. Tanto si se elabora en dos o tres dimensiones tienen por objetivo transmitir información de carácter concreto, haciendo especial hincapié en el detalle.

Se pueden distinguir básicamente dos orientaciones en este tipo de planos o dibujos. Aquellos que profundizan en los detalles funcionales o geométricos dimensionales del elemento, esto es, relativo al diseño, planos de diseño, o aquellos que profundizan en los detalles y la información necesaria para fabricar o ejecutar físicamente la pieza del plano, planos de producción.

En el entorno mecánico se plantean cuatro posibilidades disponibles de acuerdo con esta estructuración.

2D diseño, es el modo de representación correcto para analizar la geometría de cada parte de la pieza, figura 2.13.

Figura 2.13

2D producción, son los planos que aportan información y datos dimensionales concretos relativos a la fase de fabricación. Sobre ellos se incluye información de los pasos intermedios necesarios y son los idóneos para reflejar la acotación de fabricación, figura 2.14.

Figura 2.14

3D diseño, son los correctos para abordar temas de imagen o lanzamiento comercial de un producto determinado, figura 2.15.

3D producción, son planos que normalmente acompañan a los de 2d de producción para facilitar la compresión de la geometría en casos complejos, figura 2.16.

Figura 2.15

Figura 2.16

2.3.- Formatos.

Las dimensiones del papel en donde se imprimen los dibujos están normalizadas y reciben el nombre de formatos.

El tamaño estandarizado ISO 216 basado en la norma alemana DIN 476, tienen las siguientes dimensiones.

Formato Series A Series B Series C

Tamaño mm × mm in × in mm × mm in × in mm × mm in × in

0 841 × 1189 33.1 × 46.8 1000 × 1414 39.4 × 55.7 917 × 1297 36.1 × 51.1

1 594 × 841 23.4 × 33.1 707 × 1000 27.8 × 39.4 648 × 917 25.5 × 36.1

2 420 × 594 16.5 × 23.4 500 × 707 19.7 × 27.8 458 × 648 18.0 × 25.5

3 297 × 420 11.7 × 16.5 353 × 500 13.9 × 19.7 324 × 458 12.8 × 18.0

4 210 × 297 8.3 × 11.7 250 × 353 9.8 × 13.9 229 × 324 9.0 × 12.8

5 148 × 210 5.8 × 8.3 176 × 250 6.9 × 9.8 162 × 229 6.4 × 9.0

6 105 × 148 4.1 × 5.8 125 × 176 4.9 × 6.9 114 × 162 4.5 × 6.4

7 74 × 105 2.9 × 4.1 88 × 125 3.5 × 4.9 81 × 114 3.2 × 4.5

8 52 × 74 2.0 × 2.9 62 × 88 2.4 × 3.5 57 × 81 2.2 × 3.2

9 37 × 52 1.5 × 2.0 44 × 62 1.7 × 2.4 40 × 57 1.6 × 2.2

10 26 × 37 1.0 × 1.5 31 × 44 1.2 × 1.7 28 × 40 1.1 × 1.6

En la figura 2.17 se muestra la serie A del formato normalizado.

En la figura 2.18 se muestra la serie B del formato normalizado.

Cada formato se obtiene doblando en dos el inmediato superior al dividir por la mitad el lado mayor.

A la hora de elegir el formato hay que regirse por la lógica y seleccionar el menor formato que permita ver con claridad el dibujo original. Todos los dibujos técnicos tienen que realizarse, siempre que sea posible, dentro de uno de los formatos indicados arriba.

Figura 2.17

Figura 2.18

2.4. – Acotación.

La acotación es el proceso por el cual se asigna una dimensión real a cada una de las partes de un dibujo técnico.

Desde el punto de vista de la clasificación de los planos técnicos en planos de conjunto y planos de despiece, se puede organizar la acotación desde dos puntos de vista.

Acotación integral. Acotación funcional.

La acotación integral es aquella que se desarrolla sobre las piezas, componentes o entidades para las que es necesario definir dimensionalmente todas y cada una de las partes. Es la única alternativa en el caso de dibujos de piezas aisladas. También es necesaria en el caso de componentes de un conjunto cuando se desea hacer un plano de diseño, normalmente en dos dimensiones, cuyo objeto es transmitir información exhaustiva de la geometría del componente, figura 2.19.

La acotación funcional, por el contrario, se utiliza en dibujos de despiece obtenidos de un plano de conjunto para los que es conocido correctamente conocido el entorno y donde lo único que se desea definir es la interrelación de un elemento con el entorno o con una parte del mismo.

3.- Contenido.

Un proyecto industrial en su concepción contiene los siguientes puntos básicos.

Memorias de cálculo. Planos. Condiciones. Presupuesto.

A grandes rasgos las memorias de cálculo incluyen todos los procedimientos, mediciones y operaciones en las que se fundamenta el diseño; las condiciones incluye los puntos a observar para que el proyecto se lleve a cabo y una explicación a detalle (manual) sobre el funcionamiento del dispositivo así como sus especificaciones de uso; por último el presupuesto, como es obvio, incluye el costo de la realización del proyecto o dispositivo así como el costo de su mantenimiento y capacitación de uso.

Los planos deben contener información suficiente para que en conjunción con la información contenida en las memorias, las condiciones y el presupuesto, conforme un todo autosuficiente que pueda ser entendido sin dudas por un equipo técnico o ingenieros encargados de llevar a cabo el proyecto

Figura 2.19. Acotación integral de un gancho de grúa.

Por lo anterior todo plano debe de contener dos tipos de información, una geométrica y dimensional, definida por las formas, las vistas o las acotaciones, y otra tecnológica, definida mediante símbolos, convencionalismos, indicaciones de tolerancias o textos. Dentro de un plano tan importante es la información geométrica y grafica como la tecnológica, ya que el objetivo de un plano industrial es la transmisión de información en el campo de la ingeniería.

3.1.- Cuadro de datos.

Se denomina cuadro de datos al rectángulo que normalmente se sitúa en la parte inferior derecha de un plano y sobre el que se introducen una serie de datos representativos o vinculados al plano.

Dentro del cuadro de datos se incorpora a veces la denominada lista de materiales (BOM, Bill of materials), cuya situación idónea es en la parte superior del cuadro de datos.

El cuadro puede estar subdividido en secciones en las que se refleja las distintas informaciones necesarias para una fácil interpretación del dibujo. Una de estas secciones es la zona de identificación en la que aparecen datos como:

Titulo del dibujo, que es una descripción literal del contenido funcional del dibujo. Puede coincidir con el nombre de designación del elemento o conjunto.

Nombre del propietario que puede ser la razón social de la empresa.

En el cuadro pueden aparecer otros datos complementarios como son un número de registro o identificación del dibujo, identificación de la persona que realizo el dibujo, fecha, identificación de la persona que reviso o modifico el dibujo, normativa que se aplico y la escala del dibujo, vea la figura 3.1 para ejemplificar de un cuadro de datos sencillo.

Figura 3.1

La numeración de los planos puede variar entre las empresas, por dar un ejemplo de estos códigos se describe lo siguiente.

Un código que identifica el proyecto. Por ejemplo, el proyecto de construcción del motor 100 podría venir reflejado como M100.

Un código que identifica un grupo de planos dentro del proyecto. Grupo de planos de la carcasa, C100.

Un código que identifica el plano del elemento. Plano de taladros de la carcasa, T001.

De acuerdo con lo dicho anteriormente, la numeración de un plano concreto podría ser

M100-C100-T001.