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PROYECTO DE PRÁCTICA: GUÍAS PARA LA UTILIZACIÓN DE CATIA V5 R16 Y DELMIA V5 R 16 ENFOCADAS EN EL PROYECTO DE INGENIERIA INVERSA DEL RV-10 JUAN FERNANDO GÓMEZ VILLEGAS ASESOR David Apolinar Guerra Zubiaga Coordinador del Laboratorio PLM INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY CENTRO DE INNOVACIÓN EN DISEÑO Y TECNOLOGIA MONTERREY 2007

Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

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PROYECTO DE PRÁCTICA:

GUÍAS PARA LA UTILIZACIÓN DE CATIA V5 R16 Y DELMIA V5 R 16 ENFOCADAS EN EL PROYECTO DE INGENIERIA INVERSA DEL RV-10

JUAN FERNANDO GÓMEZ VILLEGAS

ASESOR David Apolinar Guerra Zubiaga

Coordinador del Laboratorio PLM

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY

CENTRO DE INNOVACIÓN EN DISEÑO Y TECNOLOGIA MONTERREY

2007

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CONTENIDO

PAG INTRODUCCIÓN 1 OBJETIVOS 2

1. GUIA PARA LA MODELACIÓN DE PARTES DEL RV-10 CON CATIA V5 R16. 3 2. GUIA PARA LA SIMULACIÓN DE ENSAMBLE DE COMPONENTES DEL RV-10 CON DELMIA V5 R16. 17 3. GUIA PARA LA MODELACIÓN DE TROQUELES PARA COMPONENTES DEL RV-10 CON CATIA V5 R16. 29 4. GUIA PARA EL MAQUINADO DE 3 EJES CON CATIA V5 R16 PARA COMPONENTES Y HERRAMENTAL DEL RV-10. 46 BIBLIOGRAFIA 63

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INTRODUCCIÓN

El presente trabajo se realizó con el fin de elaborar guías de manejo para las herramientas de Dassault Systems CATIA V5 R16 Y DELMIA V5 R16, enfocadas en el proyecto de ingeniería inversa del RV-10 que se lleva a cabo en el Centro de innovación en Diseño y Tecnología (Cidyt) del Instituto Tecnologico de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM). Dirigido a los estudiantes que hacen parte de la modelación, ensamble y manufactura digital. El trabajo esta compuesto por cuatro (4) guías, la primera de ellas contiene ejercicios de modelación y ensamble para materiales de base lámina; la segunda presenta los pasos parda elaborar una simulación del ensamble y agregar instrucciones a medida que se desarrolla; en la tercera se diseña un troquel de doblez para un componente del alerón del RV-10; y la cuarta guía aplica un ejemplo de maquinado de 3 ejes a un componente del troquel. Las guías se componen de ejercicios descritos paso por paso, acompañados de figuras e imágenes que facilitan el entendimiento de la persona que se encuentre realizando el seguimiento.

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OBJETIVO GENERAL

• Elaborar cuatro (4) guías de manejo para las herramientas de Dassault

Systems CATIA V5 R16 Y DELMIA V5 R16, enfocadas en el proyecto de ingeniería inversa del RV-10.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Modelar componentes del RV-10 por medio de la herramienta de CATIA V5

R16. • Aplicar conceptos de manufactura de lámina, como alivios en esquinas,

compresión y extensión de doblaje, entre otros. • Utilizar el modulo de Generative Sheet metal Design que permite conocer

las variables presentadas en el trabajo de lamina. • Ensamblar y MODELAR componentes por medio de la metodología Top to

Down Design. • Simular el ensamble de forma virtual a partir de un plano de explosión con

el fin de facilitar el proceso al momento de realizarse. • Obtener un diagrama de procesos el cual contenga las secuencias

requeridas para el ensamble. • Generar instrucciones del proceso de ensamble a medida que va

transcurriendo la simulación. • Modelar las principales partes de un troquel para la formación de la

geometría de un componente del RV-10. • Realizar una simulación de maquinado, con el fin de obtener el código

maquina.

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1. GUIA PARA LA MODELACIÓN DE PARTES DEL RV-10 CON CATIA V5 R16.

EJERCICIO 1

Antes de comenzar a realizar la modelación de cualquier componente es importante tener las medidas correctas de este, para así obtener un diseño debidamente similar al original. Para el ejercicio 1 se tomara como referencia la piel del alerón A-1001-L. Parte 1: Perfil Debido a que la piel del alerón es una pieza compleja, se obtiene una foto del perfil.

1. Start → Shape → Sketch Tracer . Para tener eje de referencia y planos en el espacio se insertara una nueva parte al producto.

2. En product clic derecho del mouse → Componentes → New Part.

3. Doble clic en Part1 → Ubicar el plano YZ perpendicular a la pantalla, por

medio de la herramienta Normal View .

4. Create an Inmersive Sketch → Abrir la imagen del perfil de la pieza.

5. En Sketch Parameters → Use a line.

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Debido a que la foto no esta correctamente escalada, se ubica la línea en la parte de la pieza donde se tenga una distancia conocida, para este caso se utilizara la parte inferior del A-1001-L, el cual tiene una distancia de 93.5mm.

6. File → Save.

Parte 2: Construcción de la superficie. 1. Del árbol de especificaciones, doble clic en Part1 → Start → Mechanical

Design → Part Design. 2. Seleccionar el plano YZ → Sketch → Dibujar la siguiente trayectoria.

Esta trayectoria servirá de guía para modelar las piezas que dentro del ensamble soporten la piel del alerón, un Power copy se creará para evitar repetir el Sketck cada que se necesite.

3. Create a Powercopy → Seleccionar Sketch1 → OK.

4. Start → Mechanical Design → Wireframe and Surface Design →

Extrude → Seleccionar el Sketck previamente creado → Entrar una distancia de 1295mm → OK.

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5. File → Save. Parte 3: Transformación a lamina (Sheetmetal).

1. Start → Mechanical Design → Generative Sheetmetal Design . Para mejor visualización se esconde la foto. 2. Del árbol de especificaciones → Clic derecho en Applications →

Hide/Show . El primer paso para comenzar a trabajar en el modulo de Generative Sheetmetal Design es establecer los parámetros de espesor de lamina, radio de dobles y tipo de alivios.

3. Sheetmetal Parameters → Thickness entrar un valor de 0.6mm → Default Bend Radius entrar un valor de 1mm.

4. Bend Extremities → Round Relief → Valor de L1: 3mm → Valor de L2: 5mm → OK.

El segundo paso al modelar en Generative Sheetmetal Design, es establecer cual parte de la pieza será la fija y a partir de esta se le agregará lámina con los respectivos dobleces. Para este caso ya se tiene una superficie de referencia, es necesario convertirla y especificar cual será la parte fija del componente. 5. Hopper → En Surface seleccionar Extrude1, ya sea diractamente del

dibujo o del arbol de especificaciones → Invert Material Side → En Referente Wire elegir Edge1 → Invariant Point Elegir Vertex1 → OK.

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6. Fold/Unfold → Del árbol de especificaciones Extrude1 → Hide/Show . Ya se puede apreciar como la lamina se dobla y se desdobla.

7. File → Save.

Parte 4: Creación de orificios. La mayoría de los orificios utilizados en los componentes, son para ubicar los remaches que unen las piezas en el ensamble, debido a esto los orificios entre las piezas deben estar propiamente alineados. Para facilitar la creación de los orificios se inicia creando puntos de referencia, luego se proyectaran a las partes que se irán ensamblando. 1. Para el A-1001-L tomar las medidas y crear los puntos utilizando la

herramienta Point .

2. Luego de haber creado los puntos utilizar la herramienta Hole y Circular

Cutout .

3. File → Save.

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EJERCICIO 2

Modelación del componente del alerón A-1015, referenciado con la piel del alerón A-1001-L creada en el ejercicio 1.

Parte 1: Parte fija del componente.

1. Start → Mechanical Design → Generative Sheetmetal Design →

Sheetmetal Parameters .

2. Thickness entrar un valor de 0.6mm → Default Bend Radius entrar un valor de 1mm.

3. Bend Extremities → Minimum with no relief → OK.

4. Instantiate From Document → Seleccionar Part1 (O el nombre de la

parte a la cual se le asignó el powercopy) 5. Seleccionar el plano YZ → OK → Doble clic en el Sketch.1 → modificarlo

agregando una línea y cortando → Aceptar.

6. Wall → Seleccionar el Sketch.1 → OK.

7. File → Save. Parte 2: Paredes.

1. Sketch → Seleccionar la superficie frontal como referencia → Dibujar el siguiente Sketch.

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2. Cutout → Seleccionar el Sketch → Cortar hasta la superficie posterior.

3. Flange → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

4. Basic → Length 16mm → Angle 90deg → Radius 1mm → OK.

5. Realizar la misma operación con los siguientes tres (3).

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6. Flange → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

7. Basic → Length 9.25mm → Angle 90deg → Radius 1mm → OK.

8. Flange → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

9. Basic → Length 6.35mm → Angle 90deg → Radius 1mm → OK. 10. Flange → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

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11. Basic → Length 9.25mm → Angle 90deg → Radius 1mm → OK.

Para agregar paredes de lamina en ejes rectos es recomendado utilizar la herramienta Wall on Edge.

12. Wall on Edge → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

13. Value 16mm → With Bend → OK.

14. Wall on Edge → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

15. Value 16mm → With Bend → OK.

16. Wall on Edge → Seleccionar el eje de la superficie frontal.

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17. Value 16mm → With Bend → OK.

18. Fold/Unfold → Sketch → Seleccionar superficie frontal → Realizar el siguiente Sketch:

19. Cutout → Seleccionar el Sketch → Cortar hasta la superficie posterior.

20. File → Save. Parte 3: Orificios y redondeos.

1. Sketch → Seleccionar superficie frontal → Point by Clicking → Ubicar estos 2 puntos:

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2. Aceptar el Sketch → Hole → Seleccionar el punto y la superficie frontal → Up to next → Entrar un diámetro de 6.35mm → OK.

3. Repetir la operación anterior con el otro punto. 4. File → Save.

EJERCICIO 3. En este ejercicio se ensamblara el componente A-1015 con respecto a la piel del alerón A-1001. Además se proyectaran las coordenadas de los remaches en ambas partes, para asegurar la alineación entre estos. 1. Start → Mechanical Design → Assembly Design.

2. Existint Component → Product1(Nombre del ensamble) → Seleccionar el ala del alerón A-1001 → Abrir.

3. Fijar esta pieza en el espacio → Fix → Seleccionar la pieza.

4. Existint Component → Seleccionar la parte A-1015 → Abrir → Ensamblar con respecto al ala → hasta que quede completamente restringido.

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5. Del árbol de especificaciones seleccionar A-1015 → Start → Mechanical

Design → Wireframe and Surface Design .

6. Escoger los puntos exteriores del perfil que estarán conectados con el

componente A-1015 → Projection → Seleccionar la superficie exterior del A-1015 ( Para facilitar la selección, esconder A-1001 o utilizar la ALT + Clic izquierdo del Mouse) → Aceptar.

7. File → Open → A-1015 → Aceptar.

8. File → Save.

Modelación del componente A-1003 a partir del ensamble realizado en los ejercicios 1-3, y conversión de este componente a base de lamina. 1. File → Open → Ensamble Alerón.

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2. Insert → New Part → Seleccionar el producto desde el árbol de especificaciones → De la ventana que aparece New Part: Origin Point Dar No.

3. Doble clic en la nueva parte desde el árbol de especificaciones → Start →

Wireframe and Surface Design → Part Design.

4. Sketch → Seleccionar superficie frontal de A-1015 → Dibujar la siguiente trayectoria:

6. Aceptar el Sketch → Extrude → Seleccionar el Sketch previamente creado → Entrar una distancia de 1295mm → OK.

7. Start → Mechanical Design → Part Design → Thick Surface → Elegir la superficie → Entrar un valor de 0.6mm de espesor → OK.

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Para la especificación de los puntos donde irán ubicados los remaches se

repiten los pasos 5 y 6 del ejercicio 3, utilizando la herramienta Projection . 8. File → Open → A-1003.

9. Start → Mechanical Design → Part Design → Realizar el corte de los 15

orificios que contiene el componente.

10. Start → Mechanical Design → Generative Sheetmetal Design →

Recognize .

11. En Reference Face → Elegir la superficie fija de la lamina.

12. Elegir Full Recognition → OK.

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13. Fold/Unfold para verificar que se realizo la conversión a lámina. 14. File → Save. Con el mismo procedimiento que se aplicó para la modelación de los componentes del alerón A-1015 y A-1003, se modelan los componentes restantes del alerón.

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2. GUIA PARA LA SIMULACIÓN DE ENSAMBLE DE COMPONENTES DEL RV-10 CON DELMIA V5 R16.

Para comenzar la guía es fundamental tener un ensamble modelado con restricciones y otro en explosión, para este caso se utilizará el ensamble del Alerón.

Parte 1: Establecer el ensamble como producto. 1. Start → Digital Process for Manufacturing → DPM – Assembly Process

Simulation .

2. Del arbol de especificaciones → Clic derecho en Product list → Insert Product → Elegir el ensamble en explosión → Abrir.

Parte 2: Simulación del ensamble. Parte 2.1: Simulación del ensamble entre A-1003 y A-1004.1.

1. Create a Visibility activity → Clic en Process desde el arbol de especificaciones → Seleccionar todos los componenetes menos el A-1003 desde el árbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Hide Selected → OK

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2. Creat a ViewPoint Activity → Clic en Hide Part 1.1 del arbol de especificaciones → Insert After → OK.

3. Create a Visibility activity → Clic en Change View Point desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Elegir el componente A-1004.1 desde el arbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Show Selected → OK.

4. Create a Move Activity → Clic en Show A-1004.1 desde el árbol de

especificaciones → Insert After → OK → Seleccionar A-1004.1 → En Edit Shuttel OK → En la ventana de Track establecer un tiempo de 10 segundos.

5. Desde la ventana de manipulation seleccionar Smart Target → Clic en la pared trasera de A-1004.1 → Seleccionar la pared frontal de A-1003.

6. Clic en Smart Target → Record (insert) de la ventana de recorder. Se aprecia la trayectoria que transportara el componente A-1004.1 hasta el A-1003, en un tiempo de 10 segundos. 7. De la ventana Player Play Forward y Play Backward para

apreciar el movimiento → En la ventana de Track OK.

8. Del menú superior Process Simulation → Run . Es importante revisar el diagrama de procesos a medida que se va realizando la simulación, debido a que este es el medio donde de ordena la secuencia de las operaciones.

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9. Open PERT Chart → El proceso debe aparecer asi:

10. File → Save. Parte 2.2: Simulación del ensamble entre A-1003 y A-1004.2

1. Create a Visibility activity → Clic en Move A-1004.1 desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Elegir el componente A-1004.2 desde el arbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Show Selected → OK.

2. Rotar el ensamble de tal forma que se puedan apreciar los 3 componentes hasta ahora visibles.

3. Creat a ViewPoint Activity → Clic en Show A-1004.2 del árbol de especificaciones → Insert After → OK.

4. Create a Move Activity → Clic en Change Viewpoint desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Seleccionar A-1004.2 → En Edit Shuttel OK → En la ventana de Track establecer un tiempo de 10 segundos.

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5. Desde la ventana de manipulation seleccionar Smart Target → Clic en la pared trasera de A-1004.2 → Seleccionar la pared frontal de A-1003.

6. Clic en Smart Target → Record (insert) de la ventana de recorder.

7. De la ventana Track → OK.

8. Del menú superior Process Simulation → Run .

9. Open PERT Chart → Organizar el proceso por etapas así:

10. File → Save. Parte 2.3: Ensamble de A-1003 con A-1015.

1. Create a Visibility activity → Clic en Move A-1004.2 desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Elegir el componente A-1015 desde el árbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Show Selected → OK.

2. Rotar el ensamble.

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3. Creat a ViewPoint Activity → Clic en Show A-1015 del árbol de especificaciones → Insert After → OK.

4. Create a Move Activity → Clic en Change Viewpoint desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Seleccionar A-1015 → En Edit Shuttel OK → En la ventana de Track establecer un tiempo de 10 segundos.

5. Desde la ventana de manipulation seleccionar Smart Target → Clic en la pared trasera de A-1015 → Seleccionar la pared frontal de A-1003.

6. Clic en Smart Target → Record (insert) de la ventana de recorder.

7. De la ventana Track → OK.

8. Del menú superior Process Simulation → Run .

9. Open PERT Chart → Organizar el proceso por etapas así:

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10. File → Save. Parte 2.4: Ensamble de A-1003 con respecto al ala del alerón A-1001.

1. Create a Visibility activity → Clic en Move A-1015 desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Elegir el componente A-1001 desde el árbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Show Selected → OK.

2. Rotar el ensamble.

3. Creat a ViewPoint Activity → Clic en Show A-1001 del árbol de

especificaciones → Insert After → OK. 4. Create a Move Activity → Clic en Change Viewpoint desde el árbol de

especificaciones → Insert After → OK → Seleccionar A-1001 → En Edit Shuttel OK → En la ventana de Track establecer un tiempo de 15 segundos.

5. Desde la ventana de manipulation seleccionar Smart Target → Clic en el los siguientes puntos.

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6. Clic en Smart Target → Record (insert) de la ventana de recorder.

7. De la ventana Track → OK.

8. Del menú superior Process Simulation → Run .

9. Open PERT Chart → Organizar el proceso por etapas así:

10. File → Save. Parte 2.5: Ensamble de A-1003 con respecto a la barra A-1009.

1. Create a Visibility activity → Clic en Move A-1001 desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Elegir el componente A-1009 desde el árbol de especificaciones → Asegurar que en Visibility este oprimido Show Selected → OK.

2. Rotar el ensamble.

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3. Creat a ViewPoint Activity → Clic en Show A-1009 del árbol de especificaciones → Insert After → OK.

4. Create a Move Activity → Clic en Change Viewpoint desde el árbol de especificaciones → Insert After → OK → Seleccionar A-1009 → En Edit Shuttel OK → En la ventana de Track establecer un tiempo de 25 segundos.

5. Con el compas y en la dirección W/Z desplazar la barra a una distancia de

aproximadamente 1000mm.

6. Record (insert) de la ventana de recorder.

7. Con el compas y en la dirección U/X desplazar la barra a una distancia de aproximadamente 436mm.

8. Record (insert) de la ventana de recorder. 9. Con el compas y en la dirección W/Z negativa desplazar la barra a una

distancia de aproximadamente 1000mm. 10. Record (insert) de la ventana de recorder.

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11. De la ventana Track → OK.

12. Del menú superior Process Simulation → Run .

13. Open PERT Chart → Organizar. 14. File → Save. Parte 3: Instrucciones de ensamble. Es importante agregar instrucciones escritas a la medida que se va realizando la simulación del ensamble, con el fin de clarificar y facilitar el proceso al encargado del ensamble, para esto se pueden insertar ventanas con texto que indican la actividad relacionada con el video. 1. Create a Text Message Activity → Seleccionar la cuarta actividad desde

el árbol de selección o del diagrama PERT (Show part1.2) → De la ventana que aparece Insert After → OK.

2. En la ventana Edit Text Operation → Create New → Escribir como titulo de la ventana Paso.1 → Y como texto: Ensamblar el componente A-1004.1 con respecto a A-1003, con la ayuda de clecos → OK.

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3. Del menú superior Process Simulation → Run . En la simulación ya aparece una ventana:

Para que la ventana no permanezca en la pantalla a través de todo el proceso es necesario adicionar una operación para removerla.

4. Create a Text Message Activity → Seleccionar la quinta actividad desde

el árbol de selección o del diagrama PERT (Move A.1004.1) → De la ventana que aparece Insert After → OK.

5. En la ventana elegir Delete → Seleccionar Paso.1 → OK. 6. Create a Text Message Activity → Seleccionar la séptima actividad

desde el árbol de selección o del diagrama PERT (Show A-1004.2) → De la ventana que aparece Insert After → OK.

7. En la ventana Edit Text Operation → Create New → Escribir como titulo de

la ventana Paso.2 → Y como texto: Ensamblar el componente A-1004.2 con respecto a A-1003, con la ayuda de clecos → OK.

8. Create a Text Message Activity → Seleccionar la decima actividad

desde el árbol de selección o del diagrama PERT (Move A-1004.2) → De la ventana que aparece Insert After → OK.

9. En la ventana elegir Delete → Seleccionar Paso.2 → OK.

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10. File → Save.

Si se desea que las instrucciones aparezcan en la pantalla a medida que se realiza la simulación, de Create a Text Message Activity se selecciona la opción Add to Existing, luego la ventana y se entra el texto deseado.

Parte 4: Actividades de pausa. Al momento de realizar la simulación del ensamble es conveniente pausarlo para tener una visión mas detallada de la actividad.

1. Create a Pause Activity → Seleccionar desde el árbol de selección o desde el diagrama PERT la actividad Show Text: Paso.1 → Insert After → OK. Automáticamente el programa selecciona el tiempo de espera, y este va incrementando por el número de actividades de pausa que se añadan a la simulación. Para configurar el tiempo de espera:

2. Del árbol de selección clic derecho en Pause Simulation → Properties → entrar los valores deseados de tiempo.

3. Del menu superior Process Simulation → Run .

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4. File → Save.

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3.GUIA PARA LA MODELACIÓN DE TROQUELES PARA COMPONENTES

DEL RV-10 CON CATIA V5 R16. Debido a que la mayoría de los componentes del RV-10 son de base lamina, estos llevan procesos de manufactura de doblez, corte, punzonado, entre otros. Los troqueles son herramientas que facilitan estos procesos de manufactura, y existen varios tipos de troqueles, se clasifican por la complejidad de la pieza y por el nivel de producción. Para la alta producción de materiales se utilizan troqueles progresivos, que realizan series de operaciones simultáneas, otorgando como resultado final el componente final. Debido al poco nivel de producción que requieren los componentes del RV-10, los troqueles no son muy complejos, llevan operaciones simples como el doblez y en algunos casos punzonado.

Parte 1: Componentes. Los componentes básicos de un troquel son:

• Placa inferior. • Placa sujetadora. • Matriz. • Sufridera. • Porta punzones o portaherramientas. • Macho. • Placa superior. • Placa pisadora. • Guías • Base guias.

Parte 1.1: Placa inferior.

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La placa inferior es la base del troquel, e esta se le adaptan los sistemas de sujeción que irán restringidos con la prensa. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Placa

inferior.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok.

4. File → Save. Parte 1.2: Placa sujetadora. Placa que se encuentra en la parte superior de la placa inferior, y se encarga de sostener la matriz del troquel. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Placa

sujetadora.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

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3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok.

4. File → Save.

Parte 1.3: Matriz. La matriz es la placa que lleva la geometría de la pieza al aplicar el dobles, con el fin de otorgarle la forma final al componente. La geometría que debe llevar la pieza es la del componente en forma de desdobles, y de forma doblada, el primero para acomodar la lamina antes del troquelado y el segundo para generar la forma en el momento del golpe del troquel. Para realizar esta operación es necesario tener el modelo guía en base lamina, para facilitar la copia de la geometría.

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1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Matriz.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok. Para la siguiente operación copiar la geometría externa de las piezas A-1005-L y A-1005_R desdobladas y ubicarla en la siguiente posición en la placa matriz:

4. Pocket → Extruir cortando 2mm → Aceptar.

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Repetir el paso anteriaor, pero copiando la geometría de los componentes doblados y ubicarla en la siguiente posición:

5. Pocket → Extruir cortando a través de todo el componente → Aceptar.

6. Edge fillet → Elegir los bordes internos del corte y entrar un radio de 5mm → OK.

7. File → Save. Parte 1.4: Sufridera. La sufridera es la placa que se encarga de sostener los machos, además es la que transmite el esfuerzo a la cabeza del punzón y evita el deterioro de la placa. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre

Sufridera.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

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3. adP → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok.

na de los componentes A-1005 y osicionarla igual que en la placa matriz:

Cortar la placa con la geometría exterp

4. File→ Save.

arte 1.5: Machos.

1. tart → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Macho.

Copiar la geometría externa del componente A-1005-R en condición doblada.

. Sketch

P

S

2 → Pegar la geometría.

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3. adP → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 105mm → Ok.

. En la pared superior Sketch

4 → Dibujar el siguiente cuadro.

5. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 15mm → Ok.

.

Sketch 6 → seleccionar la cara inferior del macho y realizar los siguientes circulos en un sketch.

7. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 26mm → Ok. Edge Fillet 8. → Seleccionar los bordes superiores de la anterior extrusión → Aceptar.

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Page 38: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

9. File → Save.

Realizar los pasos anteriores para el otro componente de A-1005. Parte 1.6: Porta punzón o portaherramientas. Placa que se encarga de sostener las herramientas de doblez, corte y punzones. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre

Porta_htas.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok. De acuerdo a las medidas del macho realizar los siguientes cortes en la placa portaherramientas:

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Page 39: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4. Save → OK. Parte 1.7: Placa Superior. La placa superior debe ir anclada en la parte superior de la prensa, y sobre esta se sitúan las herramientas que actúan sobre la pieza y los pistones. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Placa

superior.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok.

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Page 40: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4. File → Save. Parte 1.8: Placa pisadora. Placa que se encarga de fijar la pieza a la matriz antes de que baje totalmente la prensa y actúen las herramientas de corte, doblado u otras. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre

Placa pisadora.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 700mm → Ok.

Cortar la placa con la geometría externa de los componentes A-1005 y posicionarla igual que en la placa matriz:

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Page 41: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4. File→ Save.

Parte 1.9: Guías. Las guías se encargan de desplazar con precisión las placas que transmiten el movimiento. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre

Guía.

2. Sketch → Seleccionar XY Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 180mm → Ok.

4. File → Save.

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Page 42: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Parte 1.10: Base guías. 1. Start → Mechanical Design → Part Design → Entrar como nombre Base

guías.

2. Sketch → Seleccionar YZ Plane → Dibujar el siguiente sketch.

3. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 130mm → Ok.

4. Sketch → Seleccionar la superficie superior de la parte y realizar el siguiente sketch:

5. Pad → Seleccionar el anterior sketch → Extruir 25mm → Ok.

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Page 43: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

6. Sketch → Seleccionar la superficie superior del cilindro y realizar el siguiente sketch:

7. Pocket → Seleccionar el anterior sketch → Extruir cortando toda la parte.

8. Chamfer → Elegir los Bordes de la cara superior y de la cara cicilindrica superior → Entrar un valor de 2mm y 45 grados.

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Page 44: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

9. File → Save. Parte 2: Ensamble. Parte 2.1: Ensamble de la base: Realizar El ensamble de la base con los siguientes componentes y posición:

• Placa inferior. • Placa sujetadora. • Matriz. • Base guías • Guías. • A-1005-R, A-1005-L (Opcional).

A-1005 R

BASE GUIAS

GUÍAS

PLACA SUJETADORA

MATRIZ

PLACA INFERIOR

Parte 2.2: Ensamble de la parte superior. Realizar El ensamble de parte superior con los siguientes componentes y posición:

• Placa superior. • Placa sujetadora. • Placa portaherramientas. • Macho. • Base guías.

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Page 45: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

MACHO

PLACA SUJETADORA BASE GUÍAS

PLACA SUPERIOR

PLACA PORTAHERRAMIENTAS

Parte 2.3: Ensamble general. Realizar el ensamble general con la base y el ensamble superior.

• Ensamble de la base. • Ensamble de la parte superior.

ENSAMBLE SUPERIOR

ENSAMBLE BASE

Parte 2.4: Elementos de sujeción. Para insertar los sistemas de sujeción que requiere el troquel, se utilizaran las librerías que trae CATIA V5, y para este caso utilizaremos el modulo de Mold Tooling Design . 1. Start → Mechanical Design → Mold Tooling Design .

2. Add Cap Screw → Clic en Supplier → Dobleclic en el fabricante Misuni → Elegir Capscrew_MSBL → Seleccionar MSBL6.5 → Aceptar.

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Page 46: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

3. En Drill from: Seleccionar la Placa superior → En Drill to: Seleccionar la

placa portaherramientas.

4. Doble clic en la superficie superior de la placa superior y ubicar el punto en las siguientes coordenadas:

5. Aceptar. Para los tornillos que llevan el abocardado en la superficie, entrar en specifics y en Sunk Head introducir un valor negativo de la altura del abocardado. Entrar los sistemas de sujeción que se requieran para que el modelo se observe así:

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Page 48: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4.GUIA PARA EL MAQUINADO DE 3 EJES CON CATIA V5 R16 PARA COMPONENTES Y HERRAMENTAL DEL RV-10

Es importante tener en cuenta el siguiente procedimiento al realizar cualquier tipo de maquinado.

Parte 1: Modelo de manufactura. Ensamble del modelo de referencia y el material de trabajo. Parte 1.1: Modelo de referencia. El modelo de referencia es un prototipo anteriormente modelado, ya sea como parte o ensamble (en cualquier sistema CAD), al cual se quiere llegar luego de aplicar todas la secuencias de maquinado.

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Page 49: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Para esta guía utilizaremos la placa matriz creada en la modelación del troquel para los componentes A-1005. 1. File → Open → Placa matriz

2. Start → Machining → Advanced Machining .

3. File → Save. Parte 1.2: Material de trabajo (Stock). Pieza a la cual se le aplica todos los procesos de arranque de viruta, con el fin de alcanzar el modelo deseado. Dependiendo de de las características del material (madera, acero, aluminio. etc.) varían los parámetros a utilizar. 1. Creates Rough Stock → En destination elegir el modelo de referencia

desde el árbol de selección → → En la ventana que aparece dar Si → En Part body dar clic en la parte directamente desde la pantalla → Asegurar que el valor en Z es de 50mm → Aceptar.

2. File → Save. Parte 2: Preparación del proceso de maquinado.

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Page 50: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Definición de los parámetros necesarios para generar el proceso de maquinado. Parte 2.1: Operaciones necesarias para el proceso de maquinado. Especificación de la máquina, sistema de coordenadas (Cero de maquina), indicación del modelo de manufactura, y retracción de la herramienta. Parte 2.1.1: Especificaciones de la maquina. 1. En el árbol de selección Doble clic en Part Operation → Machine →

Seleccionar 3-Axis Machine → Dejar los valores por defecto → Aceptar.

Parte 2.1.2: Sistema de coordenadas (cero maquina). El proceso de ubicación de los ejes coordenados es crucial para el maquinado, ya que a partir de este estará ubicado el cero de la maquina, y la posición en “X”, en “Y” y en “Z” para la creación del código. 1. En el árbol de selección Doble clic en Part Operation → Reference

machining axis system → De la ventana que aparece dar clic en el circulo en el centro.

2. Clic en la siguiente esquina del material de trabajo:

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Page 51: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

En este paso es fundamental que la dirección en Z sea positiva, ya que es la que indica el camino por el cual las herramientas se desplazaran. 3. Aceptar. Parte 2.1.3: Indicación del modelo de manufactura. Este paso es opcional, pero es recomendado hacerlo para observar una simulación de arranque de viruta final apropiada. 1. En el árbol de selección Doble clic en Part Operation → Design Part for

Simulation → Elegir el modelo referencia directamente desde la pantalla → Doble clic en el espacio para que aparezca de nuevo la ventana de Part Operation.

2. En el árbol de selección Doble clic en Part Operation → Stock → Elegir el modelo referencia directamente desde la pantalla → Doble clic en el espacio para que aparezca de nuevo la ventana de Part Operation.

3. Aceptar. Parte 2.1.4: Retracción de la herramienta.

El punto de retracción esta ubicado a una distancia segura en donde la herramienta se dirige al terminar una secuencia, y a realizar cambio de la misma.

1. En el árbol de selección Doble clic en Part Operation → Position →

Verificar que la distancia en Z es 150mm → Aceptar.

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Page 52: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

2. File → Save. Parte 2.2: Herramientas. Selección, especificación y ubicación de herramientas necesarias para realizar el maquinado. La creación de las herramientas se puede realizar antes o mediante la elaboración de la simulación de la secuencia de maquinado, aunque es recomendable realizarlo antes para enumerar las herramientas de acuerdo a su posición en el magazine de la maquina. 1. Auxiliary Operations → End Mill Tool Change → Clic en Manufacturing

Program.1 desde el árbol de especificaciones.

2. Entrar como nombre Fresa_Plana_1_Pulgada → En la grafica inferior

cambiar los valores como lo indica la siguiente tabla: Nombre Fresa_Plana_1_Pulgada Posición 1 Tipo End Mill Dc 25.4mm Rc 0mm Lc 150mm l 170mm L 250mm Db 50mm

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Page 53: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

3. Aceptar. Repitiendo los pasos 1, 2 y 3 crear herramientas con las siguientes especificaciones: Nombre Fresa_Plana_1/2_PulgadaPosición 2 Tipo End Mill Dc 12.7mm Rc 0mm Lc 100mm l 120mm L 200mm Db 30mm Nombre Fresa_Plana_1/4_PulgadaPosición 3 Tipo End Mill Dc 6.35mm Rc 0mm Lc 70mm l 80mm L 130mm Db 15mm

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Page 54: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Nombre Fresa_Redonda_1/4_PulgadaPosición 4 Tipo End Mill (Ball-End tool) Dc 6.35mm Rc 3.175mm Lc 70mm l 80mm L 130mm Db 15mm Nombre Broca_18mm Posición 5 Tipo Drill Dc 18mm ld 0 A 180° Lc 100mm l 120mm L 150mm Db 35mm Nombre Broca_11mm Posición 6 Tipo Drill Dc 18mm ld 0 A 180° Lc 100mm l 120mm L 150mm Db 35mm En los recursos del árbol de especificaciones deben estar creadas las herramientas en el siguiente orden:

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Page 55: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4. File → Save. Parte 3: Definición Secuencias de maquinado. Antes de realizar las secuencias de maquinado es importante conocer los siguientes conceptos: Porcentaje de tasa de radio (Step Over): Profundidad lateral de corte, por lo general es el 75% del diámetro de una herramienta plana en operación de planeado. Mientras menor sea este, mejor será el acabado en operaciones de finalizado.

S Over

Step_depth o Number of levels: Profundidad o numero de veces por pasada de mquinado con la misma herramienta. Feedrate: Velocidad de avance (mm/min).

1000NKTf =

Donde: N = Numero de revoluciones por minuto. K = Constante de maquina. T = Numero de dientes de la herramienta. Revoluciones por minuto: Numero de giros que realiza la herramienta en el tiempo de un minuto, se puede encontrar el valor utilizando la siguiente formula:

DvN

*1000*

π=

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Page 56: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Donde: N = Numero de revoluciones por minuto. D = Diámetro de la herramienta en mm. v = Velocidad de corte en m/min. Material Velocidad Corte( )

m/min v

Acero 21-30 Hierro 18-24 Bronze 27-30

Aluminio 61-93 Retract: Distancia por encima de la superficie superior, desde la cual, el movimiento rápido de la herramienta termina (G00) y se dirige hacia la pieza con movimiento de corte (G01). Scallop height: Parámetro utilizado para el maquinado de superficies onduladas. Indica la distancia por encima de la superficie que la herramienta recorre mientras realiza la operación.

Parte 3.1: Planeado. Para cualquier maquinado es ideal iniciar con un planeado, ya que las superficies del material de trabajo pueden tener muchas veces cierta rugosidad o irregularidad. 1. Facing → Seleccionar desde el árbol de selección Tool Change.1

Fresa_Plana_1

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Page 57: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

2. Clic en la superficie superior del modelo, para indicar la cara a la cual se llegara luego de aplicar el planeado

3. Clic en la superficie superior de Placa matriz directamente desde la pantalla. ( Presionar ALT Clic Izquierdo del Mouse si es necesario).

4. Seleccionar la primera ventana para configurar los parámetros → Radial → Cambiar el Porcentaje de tasa de radio a 75%.

5. En la cuarta ventana cambiar el valor de velocidad de avance a

1200mm/min → Desactivar Automatic compute from… → Entrar un valor de 4000 rev/min → En Quality fijar Finsh.

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6. Preview → Debe salir una ventana que indica que la operación no tiene ningún problema → Aceptar.

7. Tool Path Replay → Aparece una ventana que indica el tiempo de

maquinado

8. Play para ver la simulación directamente desde la interface de CATIA V5, y

apreciar el recorrido (Toolpath) de la herramienta.

9. Video From Last Save Report para ver la simulación de forma real.

10. Aceptar.

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Page 59: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

11. File → Save. Parte 3.2: Desbaste. Antes de realizar el desbaste se creara un Sketch indicando el área que será maquinada por esta secuencia. 1. Doble clic en la placa matriz desde el árbol de selección → Sketch →

Seleccionar la cara superior de la placa (Esconder el Stock si es necesario) → Realizar el siguiente sketch:

2. Aceptar → Doble clic en Process deirectamente desde el árbol de selección.

3. Start → Machining → Prismatic Machining → Prismatic Roughing → Seleccionar Tool Change.2 Fresa_Plana_1/2_Pulgada.

4. Seleccionar en Limiting Contour el sketch anteriormente creado linea por

linea con Ctrl presionado y en la misma dirección → En Rough Stock el material de trabajo → En Part la Placa Matriz → En Top la cara superior de la placa Matriz ( Presionar ALT Clic Izquierdo del Mouse si es necesario).

3

2

1

57

4

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5. Entrar los valores para los parámetros:

Porc, tasa de radio 50% Prof de corte (Cut depth) 2.5mm Offset 1mm Revoluciones 4500 Rev/Min Velocidad de avance 900mm/min Quality Rough 6. Aceptar y simular. La pieza debe quedar asi:

7. File → Save.

Parte 3.3: Preacabado.

La siguiente operación es rebajar el volumen de material que se encuentra en las paredes de la geometría interna de la pieza.

1. Roughing → Seleccionar Tool Change.3 Fresa_Plana_1/4_Pulgada.

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Page 61: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

2. Seleccionar en Limiting Contour el sketch linea por linea con Ctrl presionado y en la misma dirección → En Rough Stock el material de trabajo → En Part la Placa Matriz → En Top la cara superior de la placa Matriz ( Presionar ALT Clic Izquierdo del Mouse si es necesario) → En Bottom seleccionar la cara inferior de la placa Matriz.

3. Entrar los valores para los parámetros:

Porc, tasa de radio 25% Prof de corte (Cut depth) 1.5mm Offset 0mm Revoluciones 5500 Rev/Min Velocidad de avance 600mm/min Quality Finish 4. Aceptar y simular. La pieza debe quedar así:

Parte 3.4: Acabado

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Page 62: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

Para finalizar el maquinado de la geometría interna de la placa matriz es necesario utilizar una herramienta redonda o esférica para alcanzar la forma circular del redondeo de 5mm de radio.

1. Sweep → Tool Change.4 Fresa_Redonda_1/4_Pulgada.

2. Seleccionar en Limiting Contour el sketch linea por linea con Ctrl presionado y en la misma dirección → → En Part la Placa Matriz → En Top la cara superior de la placa Matriz ( Presionar ALT Clic Izquierdo del Mouse si es necesario) → En Bottom seleccionar la cara inferior de la placa Matriz.

3. Entrar los valores para los parámetros: Scallop Height 0.1mm Prof de corte (Cut depth) 0.5mm Offset 0mm Max.Distance Btwn Pass 0.5 Revoluciones 7000 Rev/Min Velocidad de avance 600mm/min Quality Finish

El área de maquinado debe quedar así:

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4. Aceptar y simular. La pieza debe quedar así:

Parte 3.5: Taladrado orificio 18mm de diámetro.

1. Drilling → Tool Change.5 Broca_18mm.

2. Clic en Add position → Seleccionar los bordes de los 4 orificios en la placa matriz con CTRL presionado → Doble clic.

3. Entrar en Aproach clearance 4mm → Entrar en Jump distance 3mm.

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Page 64: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

4. Aceptar y simular. Repetir los pasos anteriores para el taladrado de la broca de 11mm, seleccionando los orificios internos de la placa matriz.

5. File → Save. Para observar toda la secuencia del maquinado dar doble clic en Manufacturing

Program1 desde el árbol de selección → Video .

Parte 4: Creación del código. 1. Generate NC Code in Batch Mode → Seleccionar la carpeta o lugar en

donde quedaran guardados los archivos → Execute.

2. Cerrar las ventanas y buscar el archivo con extensión APT y abrir con cualquier editor de texto.

Parte 5: Postprocesado. El código anteriormente creado, debe tener una conversión al lenguaje de maquina, este proceso se llama postprocesado. Cada maquina tiene su propio lenguaje y por ende, el código debe llevar un cambio con respecto al lenguaje de cada maquina.

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Page 65: Trabajo de Practicas+(Manual+Uso+Sheet+Metal+y+Sketch+Tracer)

BIBLIOGRAFIA

http://www.staffs.ac.uk/~entdgc/WildfireDocs/milling.pdf 15/04/2007 http://ingegraf.upc.edu/PDF/Comunicacion17072.pdf 05/05/2007 http://e-hub1.mty.itesm.mx/catiaR14doc/English/online/CATIA_default.htm http://e-hub1.mty.itesm.mx/catiaR14doc/English/online/CATIA_default.htm

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