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Ambiente de Trabajo de Ensamblaje3

From FreeCAD Documentation
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Introducción

Ensamblaje3 es un Entorno de Trabajo Externo que se utiliza para realizar el ensamblaje de diferentes cuerpos contenidos en un único archivo o en múltiples documentos. Este entorno de trabajo se basa en varios cambios en sus funciones principales realizados para la versión FreeCAD 0.19 (por ejemplo, Enlace de Aplicaciones), por lo que el Entorno de Trabajo de Ensamblaje3 no se puede utilizar con versiones anteriores.

Las principales características de Ensamblaje3 son:

  • Solucionador dinámico/interactivo. Esto significa que puede mover piezas con el ratón mientras el solucionador restringe el movimiento. Por ejemplo, permite conectar una rueda a un eje y girarla interactivamente con el ratón.
  • Enlaces. Esto significa que puede usar una sola pieza, por ejemplo, un tornillo, varias veces en un ensamblaje (en diferentes lugares) sin duplicar la geometría.
  • Enlaces externos. Es posible tener un documento de FreeCAD que solo contenga un ensamblaje y ninguna pieza. Todas las piezas pueden estar en archivos separados. Los archivos incluso pueden estar en una biblioteca o en cualquier otro lugar del sistema de archivos. El único requisito es que el archivo debe estar cargado cuando se crea el enlace. Después de crear el enlace, el archivo debe estar abierto para actualizar los enlaces que lo involucran. Ensamblaje3 resuelve esto abriendo los archivos en segundo plano según sea necesario.
  • Ensamblajes jerárquicos. Al igual que en la vida real, un ensamblaje mecánico puede constar de subensamblajes. Estos podrían consistir en subconjuntos, y así sucesivamente.
  • Congelación del ensamblaje. Dado que la CPU solo puede manejar un número limitado de restricciones concurrentes en tiempo real, congelar un ensamblaje permite usar restricciones incluso para ensamblajes grandes. Al congelar ensamblajes terminados o restricciones que no requieren ser dinámicas (por ejemplo, piezas soldadas, atornilladas o pegadas), estas se excluyen de los cálculos de actualización y el solucionador Ensamblaje3 las considera geometría fija.
  • Tenga en cuenta que otros enfoques ofrecen una solución diferente a este problema, por ejemplo, el Entorno de Ensamblaje4.

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Barras de Herramientas

A partir de 2020, el Entorno de Trabajo de Ensamblaje3 incluye las siguientes Barras de Herramientas.

Barra de Herramientas Principal

:La Barra de Herramientas Principal contiene herramientas que abarcan las funciones más utilizadas del entorno de trabajo. Las sugerencias emergentes mostrarán los atajos de teclado.
  • A menudo, las piezas añadidas se apilan unas sobre otras en el origen. Utilice esta función para seleccionar una pieza que no pueda ver.
  • Bloquear el Movimiento: Bloquear el movimiento para la pieza fija. Botón de alternancia. Cuando esta opción está desactivada, puede mover las piezas que tienen la restricción "Bloqueado".
  • Tenga en cuenta que esto difiere del uso del espacio. El uso del espacio con elementos seleccionados de un subensamblaje en la vista 3D a menudo no se comporta como se espera. Utilice esta función en esos casos (o el atajo A-Espacio)
  • Rastrear el Movimiento de la Pieza: Rastrear el movimiento de la pieza (por determinar)
  • Recalcular Automáticamente: Recalcular automáticamente. Normalmente está habilitado.
    Puede deseleccionarse al reparar restricciones o corregir piezas donde el solucionador muestra el mensaje "no converge" (por ejemplo, al girar la pieza 180°).
  • Recalcular Inteligente: Recálculo inteligente. Generalmente habilitado.
  • Se utiliza, por ejemplo, para asignar varios elementos de fijación del mismo tipo a varios orificios con una sola restricción.

Barra de Herramientas de Restricciones Principales

: Algunas herramientas son en realidad un menú con más herramientas.
  • Bloqueado: Añade una restricción "Bloqueado" para fijar una o más piezas.
  • Debe seleccionar un elemento geométrico de la pieza.
  • Si fija un vértice o una arista, la pieza seguirá pudiendo girar alrededor de dicho vértice o arista.
  • Fijar una cara bloqueará completamente la pieza.
  • Alineación de Plano: Añade una restricción de "Alineación de Plano" para alinear las caras planas de dos o más piezas.
  • Las caras se vuelven coplanares o paralelas con una distancia opcional.
  • Coincidencia Plana: Añade una restricción de "Coincidencia Plana" para hacer coincidir las caras planas de dos o más piezas.
  • Las caras coinciden en sus centros con una distancia opcional.
  • Adjunto. Tiene dos configuraciones.
    • Adjunto: Añade una restricción de "Adjunto" para unir dos piezas con los elementos geométricos seleccionados.
    • Esta restricción fija completamente las piezas entre sí.
    • Desplazamiento del Adjunto: Igual que la restricción "Adjunto", pero manteniendo la posición relativa actual de las piezas involucradas mediante la aplicación de un desplazamiento de elemento.
    • Esta restricción fija completamente las piezas entre sí.
  • Alineación Axial: Agrega una restricción de "Alineación axial" para alinear aristas/caras de dos o más piezas.
  • La restricción acepta:
    aristas lineales, que se vuelven colineales;
    caras planas, que se alinean usando su eje normal de superficie;
    y caras cilíndricas, que se alinean usando la dirección axial.
  • Se pueden combinar diferentes tipos de elementos geométricos.
  • Misma orientación: Agrega una restricción de "Misma orientación" para alinear las caras de dos o más piezas.
    Los planos están alineados para tener la misma orientación (es decir, rotación).
  • Multiparalelo: Añade una restricción "Multiparalelo" para que las caras planas o las aristas lineales de dos o más piezas sean paralelas.
  • Ángulo: Añade una restricción de "Ángulo" para establecer el ángulo de las caras planas o las aristas lineales de dos piezas.
  • Perpendicular: Agrega una restricción "Perpendicular" para hacer perpendiculares las caras planas o los bordes lineales de dos partes.
  • Puntos Coincidentes: Agrega una restricción "Punto coincidente" para hacer coincidir dos puntos en 2D o 3D.
  • Punto en el Plano: Agrega una restricción "Punto en el plano" para restringir uno o más puntos a un plano.
  • Punto en línea: Añade un "Punto en línea" para restringir un punto a una línea en 2D o 3D.
  • Punto en Círculo: Añade un "Punto en círculo" para restringir uno o más puntos a una superficie cilíndrica definida por un círculo.
  • Tenga en cuenta que debe seleccionar un punto (cualquier elemento geométrico puede definir un punto) y, a continuación, seleccionar el círculo (o la superficie cilíndrica).
    Después, puede añadir más puntos a su selección si lo desea.
  • Distancia entre Puntos: Agrega una "Distancia entre puntos" para restringir la distancia entre dos o más puntos.
  • Distancia de Línea de Punto: Agrega una restricción de "Distancia de línea de punto" para limitar la distancia entre un punto y una arista lineal en 2D o 3D.
  • Simétrica: Agrega una restricción de "Simetría" para que los elementos geométricos de dos partes sean simétricos respecto a un plano.
  • Los elementos admitidos son aristas lineales y caras planas.
  • Mas: Alternar las barras de herramientas para más restricciones
    En realidad no es una restricción, sino un interruptor para mostrar u ocultar las Barras de herramientas de restricciones adicionales.

Barras de Herramientas de Restricciones Adicionales

(Assembly3 Constraints2)
(Assembly3 Sketch Constraints)
Puede habilitarlas seleccionando el botón Mas en la barra de herramientas de Restricciones principales.
  • Distancia entre Puntos: Agrega una "Distancia entre puntos" para restringir la distancia entre dos puntos en 2D o 3D.
  • Mismo Ángulo: Agrega un "Ángulo igual" para igualar los ángulos entre dos líneas o normales.
  • Puntos Simétricos: Agrega una restricción de "Puntos simétricos" para que dos puntos sean simétricos con respecto a un plano.
  • () Horizontal Simétrico: Horizontal simétrico
  • () Vertical Simétrico: Vertical simétrico
  • Línea Simétrica: Agrega una restricción de "Línea simétrica" ​​para que dos puntos sean simétricos con respecto a una línea.
  • Puntos Horizontales: Agrega una restricción de "Puntos horizontales" para que dos puntos queden horizontales entre sí al proyectarlos sobre un plano.
  • Puntos Verticales: Agrega una restricción "Puntos verticales" para que dos puntos queden verticales entre sí al proyectarlos sobre un plano.
  • Línea Horizontal: Agrega una restricción de "Línea horizontal" para que un segmento de línea sea horizontal al proyectarlo sobre un plano.
  • Línea Vertical: Agrega una restricción de "Línea vertical" para que un segmento de línea sea vertical al proyectarlo sobre un plano.
  • Línea Tangente: Agregue una restricción de "Línea Tangente" para hacer que una línea sea tangente a un arco en el punto inicial o final del arco.
  • Plano de Boceto: Agrega un "Plano de boceto" para definir el plano de trabajo de cualquier elemento de dibujo dentro o después de esta restricción.
  • Agrega un "Plano de boceto" vacío para anular la definición del plano de trabajo anterior.
  • Longitud de Línea: Agrega una restricción de "Longitud de línea" para limitar la longitud de un Draft.Wire no subdividido.
  • Longitud Igual: Agrega una restricción de "Longitud igual" para que dos líneas tengan la misma longitud.
  • Relación de Longitud: Agrega una "Relación de longitud" para restringir la relación de longitud de dos líneas.
  • Diferencia de Longitud: Agrega una "Diferencia de longitud" para restringir la diferencia de longitud de dos líneas.
  • Longitud de Línea de Igual Longitud: Agrega una restricción de "Longitud de línea de igual longitud" para limitar la distancia :*: entre un punto y una línea a la misma longitud que otra línea.
  • ( )Longitud de Línea Igual: Agrega una restricción "Longitud de línea igual" para que una línea tenga la misma longitud que un arco.
  • Punto medio: Añade un "Punto medio" para restringir un punto al punto medio de una línea.
  • Diámetro: Añade un "Diámetro" para restringir el diámetro de un círculo o arco.
  • Radio Igual: Añade una restricción de "igual Radio" para que dos círculos o arcos tengan el mismo radio.
  • Distancia de Línea de punto Igual: Agrega una "igual Distancia de línea de punto" para restringir la distancia : *: entre un punto y una línea para que sea la misma que la distancia entre otro punto y una línea.
  • Colineal: Agrega una restricción "Colineal" para hacer que dos líneas sean colineales.

Las barras de herramientas de restricciones serán la interfaz principal para el ensamblaje de piezas.

Están desactivadas por defecto, pero se activan al seleccionar al menos una cara, línea o punto de una pieza.

Generalmente, se seleccionan los elementos que se van a unir y, a continuación, el tipo de restricción.

Los recuadros de diferentes colores indican distintas características de las restricciones: si son 2D/3D o si se pueden añadir más de dos elementos.

Encontrará una descripción detallada en la wiki de GitHub.

Barra de Herramientas de Navegación

Estas funciones son útiles al trabajar con un ensamblaje con una jerarquía de archivos externos vinculados.

  • Ir a la Relación: Muestra el grupo Relaciones (oculto por defecto) y selecciona un objeto de relación.

Barra Herramientas de Medición

La Barra de herramientas de medición añade funciones para medir la distancia o el ángulo entre dos objetos.

  • Medir Puntos: Añade una función "Medir puntos" para medir la distancia entre dos puntos en 2D o 3D.
  • Medir de Punto a línea: Añade una función "Medir punto a línea" para medir la distancia entre un punto y una arista lineal en 2D o 3D.
  • Medir de Punto a Plano: Agrega una función "Medir punto a plano" para medir la distancia entre un punto y un plano.
  • Medir Ángulo: Agrega una función "Medir ángulo" para medir el ángulo de las caras planas o las aristas lineales de dos piezas.

No existe ninguna función para medir el radio o el diámetro.

Las herramientas de medición se conservan tras los cambios de piezas, por ejemplo, la distancia entre las aristas de un cubo al redimensionarlo.

Al igual que las restricciones, los cálculos se realizan en tiempo real y se actualizan ante cualquier cambio. Internamente, la función es muy similar a la de Restricciones. La distancia o el ángulo se calcula entre Elementos del mismo modo que para Restricciones. La visualización en el árbol funciona de la misma manera.

Como siempre, puede modificar las barras de herramientas y añadir o eliminar herramientas individuales. Asegúrese de consultar el menú Ensamblaje3 para ver las funciones que podrían no estar presentes en las barras de herramientas.

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Restricciones

El diseñador utiliza restricciones para lograr el resultado deseado en la relación entre dos piezas. La clave está en seleccionar las restricciones adecuadas para cada problema. En teoría, cada grado de libertad (GDL) eliminado solo debería eliminarse una vez entre dos objetos, pero en la práctica, con muchas herramientas CAD, las restricciones seleccionadas generan combinaciones con exceso de restricciones, que a menudo se compensan con algoritmos complejos, aunque no siempre. Ensamblaje3 utiliza algoritmos para detectar y compensar el exceso de restricciones, pero es evidente que aún no están muy desarrollados. Por lo tanto, en la práctica, para este entorno, las restricciones evitan problemas al tener en cuenta cuántos grados de libertad (GDL) se han utilizado y cuáles aún deberían ser bloqueados por las restricciones. Ninguna pieza debería tener una conexión mediante restricciones que utilice más de 6 GDL.

Nota: Si el solucionador encuentra una combinación que no se puede resolver, generará un error. Es muy difícil para el solucionador determinar la causa del problema, por lo que, por lo general, a partir de este error, no quedará claro dónde se encuentra el problema. En ensamblajes grandes, esto puede llevar a búsquedas complejas de dónde está el problema. Desafortunadamente, no hay una manera fácil de evitarlo. Sin embargo, ayuda a comprender completamente cómo funciona el sistema (por ejemplo, consulte Elementos más abajo), usar nombres claros para todos los componentes involucrados y agregar restricciones adicionales solo cuando el solucionador resuelva el ensamblaje actual. La función "ContexMenu/Desactivar" de cada restricción es muy útil para localizar un problema.

Las restricciones de Ensamblaje3 definen limitaciones en la posición u orientación entre dos elementos. Algunas restricciones incluso funcionan con más de dos elementos. Un elemento puede ser una cara, una línea, una arista o un punto de una pieza. Generalmente, las restricciones se definen seleccionando el elemento deseado y, a continuación, seleccionando la restricción en la Barra de Herramientas de Restricciones.

  • Fija 6 grados de libertad (GDL), deja 0 GDL:
    • Bloqueo: La restricción de bloqueo fija todos los GDL de una cara. Debe usarse para una pieza base en cada ensamblaje. También puede habilitar la función "Bloquear Movimiento" (en la barra de herramientas) para evitar que la pieza se mueva accidentalmente. Normalmente, no importa qué cara, línea o punto se utilice para fijar una pieza. Tenga en cuenta que el bloqueo solo es válido para el ensamblaje directo; es decir, en el caso de un subensamblaje, el ensamblaje principal también requeriría una pieza bloqueada.
    • Adjunto: Iguala los sistemas de coordenadas de ambos elementos en todos los ejes. Esta es la función menos costosa computacionalmente y debe usarse siempre que sea posible. Tenga en cuenta que puede usar las propiedades del elemento para compensar desfases y ángulos si los dos elementos no están perfectamente alineados.
  • Fija 5 grados de libertad, deja 1 grado de libertad:
    • Coincidencia de plano: fija Tx, Ty, Tz, Rx, Ry. Solo Rz es libre. Se mantiene la rotación alrededor de la normal que pasa por el centro del plano.
  • Fija 4 grados de libertad, deja 2 grados de libertad:
    • Alineación axial: fija Tx, Ty, Rx, Ry. Solo Tz, Rz son libres. Se mantiene la rotación alrededor del eje de la figura y la traslación a lo largo de este mismo eje. Dos restricciones Punto en línea (si los dos puntos son diferentes) dan el mismo resultado. La restricción Colineal también.
    • Punto en línea: elimina la traslación y la rotación a lo largo de las normales a la línea de referencia. Solo se permite la traslación y la rotación a lo largo del eje de la línea.
  • Fija 3 grados de libertad, deja 3 grados de libertad:
    • Misma orientación: fija Rx, Rz, Rz. Todos los T permanecen libres.
    • Puntos coincidentes: fija Tx, Ty, Tz. Todos los R permanecen libres.
    • La restricción Punto sobre punto elimina las 3 traslaciones.
    • Alineación de plano: fija Tz, Rx, Ry (movimiento de plano). Esto elimina la traslación a lo largo de la normal al plano de referencia y las dos rotaciones alrededor de los ejes de este plano.
  • Fija 2 grados de libertad, deja 4 grados de libertad:
    • Multiparalelo: fija Rx, Ry. Todos los T y Rz permanecen. Esto elimina las dos rotaciones alrededor de los ejes del plano de referencia.
  • Fija 1 grado de libertad, deja 5 grados de libertad:
    • Puntos en el plano: fija Tz. Esto elimina la traslación a lo largo de la normal al plano de referencia.
    • Distancia entre puntos: fija la distancia entre los orígenes de los elementos.
    • Esto ofrece más libertad que Puntos en el plano.

Otros

  • Puntos en círculo: fija Tz y parcialmente Tx, Ty. Congela la traslación de un punto (o varios puntos) en un área circular o de disco. Debe seleccionar el círculo en segundo lugar. Esto deja libres todas las rotaciones y proporciona una traslación limitada en el plano de referencia circular.

Nota: En la siguiente lista, Tx, Ty, Tz y Rx, Ry, Rz se utilizan para describir traslaciones y rotaciones alrededor de los sistemas de coordenadas de referencia de los elementos involucrados. Esto no siempre es exacto ni está completamente definido; por ejemplo, cuando interviene una línea, no se define si se extiende en X, Y o en cualquier ángulo intermedio. El sistema se utiliza por conveniencia y para facilitar la comparación, en lugar de una definición correcta pero más compleja. Por lo tanto, Z generalmente representa la dirección normal de las caras involucradas. Siéntase libre de modificar esto con un enfoque mejor y más legible.

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Elementos

Elementos es un término específico que se utiliza en el Entorno de Trabajo de Ensamblaje3, y es importante comprender qué es Elementos para entender cómo se debe utilizar Ensamblaje3.

Es útil pensar en un elemento como un término general para un "elemento seleccionable" de una pieza, es decir, una cara, una arista, un círculo, una esquina u otro punto. Los elementos que se seleccionan para restringirlos son esos elementos. En el árbol, una carpeta de ensamblaje tiene tres subcarpetas. Junto a "Piezas" y "Restricciones" hay una carpeta llamada "Elementos", que está vacía mientras no se hayan añadido restricciones. Al añadir una restricción, esta adquiere dos (o más) hojas, que son los "Elementos" seleccionados. Estos también se añaden a la carpeta "Elementos", que es simplemente una lista de todos los elementos utilizados en el ensamblaje. Es recomendable cambiar sus nombres (con la tecla F2), especialmente en ensamblajes grandes.

Veamos un ejemplo: Cree un archivo nuevo y añada desde el Entorno de Trabajo de Piezas un cubo y un cilindro. Apilaremos el cilindro sobre el cubo. Primero, fijamos la pieza base, en este caso el cubo. Seleccione la cara inferior del cubo y la restricción "Bloqueado" (primer icono en la Barra de Herramientas de Restricciones). Seleccione la cara superior del cilindro y la cara superior del cubo. A continuación, seleccione la restricción "Plano Coincidente". Ahora el cilindro se ha movido dentro del cubo y en el árbol se ha añadido una nueva hoja con dos nodos hijos en "Restricciones". Además, se han añadido los mismos dos nodos hijos en "Elementos". Si el cilindro está dentro del cubo en lugar de encima, vamos a corregirlo primero: seleccione el nodo hijo en "Restricciones" que muestra la cara del cilindro y, con un clic derecho en el menú contextual, seleccione "Voltear pieza". Ahora el cilindro estará apilado sobre el cubo.

Lo fundamental es comprender que la restricción opera sobre los enlaces a los elementos de la lista en la carpeta del árbol "Elementos". Esto permite mantener intacta la estructura de la restricción al modificar las partes. Resulta muy difícil visualizarlo sin un ejemplo.

Volvamos al ejemplo anterior. Nota: asegúrese de haber añadido la restricción "Bloqueado" al cubo, de lo contrario, resultará confuso. En la ventana CAD, seleccione otra cara del cubo. Ahora trabajaremos únicamente en la vista de árbol. Use el ratón en la vista de árbol; asegúrese de que el cubo esté seleccionado. Arrastre y suelte el cubo en la carpeta "Elementos". Suéltelo sobre el nombre "Elementos", no en ningún otro lugar de la carpeta; veremos por qué más adelante. Verá que se añade otro elemento a la lista "Elementos". Ahora, en la carpeta "Restricciones", seleccione el nodo hijo de la cara del cubo en la restricción "Coincidencia de Plano" y elimínelo. La restricción mostrará un signo de exclamación, ya que le falta un elemento. Tenga en cuenta que al eliminar el elemento en la restricción, no lo eliminamos de la lista. Esto se debe a que en la restricción solo existía un enlace al elemento en la lista. Ahora, seleccione el elemento recién añadido en la lista «Elementos» y arrástrelo sobre la restricción «Coincidencia de Planos». El cilindro se moverá a la otra cara que seleccionamos. Si el cilindro vuelve a estar dentro del cubo, es posible que tenga que seleccionar de nuevo «Menú contextual/Voltear pieza».

El ejemplo demostró que, sin eliminar la restricción, podemos cambiar los elementos que se utilizan para ella. De la misma manera, podemos mover el cilindro a una parte completamente diferente. Tras experimentar un poco más con este ejemplo, observará algunas cosas adicionales, como:

  • Si cambia el nombre de un elemento en la lista, el nombre se modificará en todas las restricciones.
  • Puede usar un elemento de la lista en varias restricciones.
  • Puede usar la ventana de propiedades de un elemento para añadir desplazamientos (). En el ejemplo, esto podría mover el cilindro sobre la cara del cubo.
  • Puede usar el botón "Mostrar Sistema de Coordenadas del Elemento" en la barra de herramientas principal para ver qué hacen las opciones "Menú Contextual/Voltear Pieza" y "Menú Contextual/Voltear Elemento". Asegúrese de observar lo que sucede en la ventana de propiedades.
  • Puede añadir una restricción en un orden completamente diferente: primero, añada algunos elementos a la «Lista de Elementos» (es útil nombrarlos, por ejemplo, «Cara Superior del Cubo» o «Cara Frontal del Cubo»), luego añade una restricción sin seleccionar nada; será una restricción vacía. A continuación, arrastre elementos desde la lista «Elementos». El resultado es el mismo que en el primer ejemplo. Tras realizar este ejercicio, debería quedar claro cómo funcionan las restricciones con los elementos.
  • Puede cambiar una restricción existente entre elementos existentes simplemente seleccionando un elemento diferente en la propiedad PropertyWindow/Tipo de Restricción.

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Compatibilidad

Ensamblaje3 se inspiró en Ensamblaje2, pero no es compatible con él. Si tiene modelos antiguos creados en Ensamblaje2, debería seguir usando FreeCAD 0.16 y utilizar Ensamblaje2 allí.

Los nuevos modelos desarrollados con Esamblaje3 solo deben abrirse y editarse con este entorno de trabajo.

Aunque tengan herramientas similares, Assembly3 no es compatible con A2plus ni con Assembly4. Los modelos creados con estos ambientes de trabajo deben abrirse sólo con su respectivo ambiente de trabajo.

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Instalación

El Entorno de Trabajo Ensambalje3 está disponible (desde marzo de 2022) a través del Administrador de Complementos. Cualquier dependencia de terceros de Ensamblaje3 se gestionará automáticamente a través del Administrador de Complementos.

Instalaciones alternativas

Existen dos formas alternativas de instalar Ensamblaje3: * Una bifurcación especial de FreeCAD creada por realthunder; consulte Aquí. Esta bifurcación se basa en una confirmación específica de la rama principal de FreeCAD, pero también incluye características adicionales que actualmente no están presentes en la rama principal. Debido a que esta bifurcación se basa en una instantánea de desarrollo específica, no incluye las últimas características que se integran diariamente en la rama principal.

  • La AppImage de desarrollo; esta se basa en la rama principal actual e incluye las dependencias necesarias para trabajar con Ensamblaje3, como el Solucionador SolveSpace.

Dado que AppImage solo funciona para Linux, para los usuarios de Windows (que deseen una instalación alternativa de Ensamblaje3) la primera opción para probar Ensamblaje3 es (la bifurcación de realthunder).

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Cómo hacerlo

Para empezar

Hay muchas maneras de crear un ensamblaje con Ensamblaje3. Aquí te mostramos la más sencilla.

Resultado final del ejemplo de introducción. En la imagen, el Entorno de Trabajo Ensamblaje3 está seleccionado, por lo que se ven sus múltiples barras de herramientas. Tenga en cuenta que la barra de pestañas vertical a la izquierda de la vista de árbol es un entorno de trabajo adicional que no está incluido en FreeCAD estándar (pero se puede instalar con el Administrador de complementos).

La Vista de Árbol debería verse así (0.20.pre y Link Branch):

Ahora, arrastre y suelte con el ratón tanto el Cilindro como el Cubo en la carpeta «Partes». Se moverán a esa carpeta.

  • Este es el método más rápido y adecuado para casos sencillos como este. Una mejor manera es mediante el uso de objetos de enlace:
    Seleccione «Cubo» y «Cilindro» y luego haga clic en Crear Enlace desde el menú contextual (→ Acciones de Enlace → Crear Enlace) o desde el panel «Estructura».
  • Esto añade dos objetos de enlace. Luego, arrastre y suelte los objetos de enlace en la carpeta «Partes».
  • Haga clic en ambas superficies superiores de Cilindro y Cubo (manténga pulsada la tecla Ctrl [Cmd en Mac]).
  • Cambie al Entorno de Trabajo Ensamblaje3.
  • Selecciona Coincidencia de Plano de la Barra de Herramientas Principal.

Ahora las partes deben unirse entre sí y su árbol debería verse así (0.20.pre y Link Branch):

  • Haga clic con el botón derecho en _Elemento (cualquiera de los dos) y seleccione Voltear Pieza.

Ahora el cilindro debe estar encima del cubo. Si todo está al revés, vuelva atrás y seleccione "Voltear pieza" en el otro elemento.

Hemos omitido un paso importante que debe realizarse en ensamblajes grandes: Bloquear una pieza base.
Esto significa definir una pieza que no debe ser movida por las restricciones. En este ejemplo, usamos el cubo para ello:
  • Seleccione la cara inferior del cubo. Solo la cara inferior, no todo el cubo.
  • Seleccione la restricción Bolquear de la barra de herramientas de restricciones principales.

Hecho.

El árbol de ensamblaje final debería verse así (0.20.pre y Enlace a la Rama):

:

Si lo desea, puede mover la restricción Bloquear hacia arriba en el árbol. Para ello, utilice el botón Mover Elemento hacia Arriba en la Barra de Herramientas Principal.

Nota: Todos los archivos externos nuevos deben guardarse, cerrarse y volverse a abrir al menos una vez para que Ensamblaje3 pueda encontrarlos.

Sin hacer esto, FreeCAD no puede proporcionar un identificador de archivo al entorno de trabajo de Ensamblaje3 y este no puede encontrar la nueva pieza.
Cuando todas las piezas estén en el mismo archivo, también debe guardarse, cerrarse y volverse a abrir este archivo.

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Agregar un desplazamiento

Ensamblaje3 no ofrece la función Desplazamiento con restricciones como lo hacen A2plus Workbench u otras herramientas CAD. En cambio, ofrece un sistema más general y flexible para agregar traslaciones y también ángulos.

  • Puede elegir cuál de los dos quieres usar.

Ejemplo: * Añada 2 cubos a un ensamblaje y selecciona sus caras laterales.

  • Seleccione "Plano Coincidente". Los cubos se unirán uno dentro del otro.
  • Seleccione un elemento y vaya a "Menú Contextual/Voltear Pieza". Los cubos se unirán uno al lado del otro.
  • Seleccione la propiedad "Desplazamiento/Posición/Zz" de un elemento y establézcala en 5 mm. Los cubos quedarán separados 5 mm.
  • Pruebe con otros ejes o con los campos de Ángulo/Eje. Verifique también que obtiene el mismo resultado al usar el otro elemento.

Este procedimiento es el mismo para todas las demás restricciones.

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Solventar un fallo del solucionador

Esto suele ocurrir cuando las piezas están excesivamente restringidas, es decir, cuando se bloquean más de 6 grados de libertad.

La forma más sencilla de encontrar el problema es hacer clic en las restricciones relevantes en el árbol, seleccionar "Menú Contextual/Deshabilitar" y volver a calcular. Es útil conocer las últimas restricciones añadidas antes de que fallara el solucionador y simplemente deshacerlas.

Nota: dado que Ensamblaje3 intenta compensar las restricciones excesivas internamente, a veces el problema se desencadena simplemente por una nueva restricción, pero la causa raíz se encuentra en otro lugar. Antes de eliminar todo y empezar de nuevo, recuerde que puede reutilizar los elementos. Si les ha dado nombre, puede identificar los elementos necesarios y reconstruir las restricciones sin usar la vista 3D. Consulte la sección Elementos anterior.

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Reemplazar una Pieza o cambiar el Nombre de un Archivo

Cuando se elimina una pieza o cambia el nombre de un archivo, el ensamblaje se rompe, deja de resolverse y el solucionador muestra el mensaje "Restricciones Inconsistentes". El solucionador marca los elementos y restricciones no válidos con un signo de interrogación en el árbol.

Una forma de resolver esto es simplemente eliminar todas las restricciones y elementos no válidos, importar la nueva pieza y rehacer todo. Pero hay una forma mejor:

  • Cambiar el nombre de un archivo
    1. Use un administrador de archivos y copie el archivo que desea renombrar. Luego, asigne el nuevo nombre a la copia.
    2. Abra la copia en FreeCAD. El ensamblaje y el archivo original también deben estar abiertos.
    3. Seleccione el objeto original en el árbol y haga clic para cambiar la propiedad "Objeto Vinculado" (contiene el nombre del archivo original).
    4. Se abrirá un cuadro de diálogo con una lista de todas las piezas abiertas que muestra los nombres de archivo y los objetos de cada pieza. La pieza y el objeto originales están seleccionados. Localice la pieza renombrada en el árbol y seleccione el mismo objeto en la nueva pieza. Luego, confirme la selección.
    5. Elimine la pieza original del árbol. También puede eliminar el archivo.
    6. Las restricciones y los elementos de la pieza original ya no son válidos. Abra la lista de restricciones o elementos en el árbol. Luego, seleccione secuencialmente:
      • Cada superficie de elemento en la nueva pieza. Un elemento en el árbol se resaltará.
      • Seleccione ese elemento y arrástrelo sobre el elemento anterior (ya sea en la lista de elementos o en una de las restricciones donde se utilizaba). Ese elemento debería volverse válido.
      • Repita el procedimiento para los elementos restantes. A menudo, un solo elemento es suficiente para que Ensamblaje3 identifique automáticamente los elementos restantes de la pieza.
      • Si un elemento se asignó accidentalmente a la superficie incorrecta, simplemente repita el procedimiento con la superficie correcta.
    7. Cambie el nombre del objeto en FreeCAD, si lo desea.
  • Reemplazar una pieza por otra:
    «Que sea lo suficientemente similar a la pieza original como para que las restricciones originales sigan teniendo sentido, por supuesto».
    1. Eliminar la pieza antigua del árbol. También se puede eliminar el archivo.
    2. Las restricciones y los elementos de la pieza antigua se han invalidado. Abrir la lista de restricciones o elementos en el árbol.
      • Seleccionar una superficie de elemento en la nueva pieza. Un elemento en el árbol se resaltará.
      • Seleccionar ese elemento y arrastrarlo sobre el elemento antiguo (ya sea en la lista de elementos o en una de las restricciones donde se utilizaba). Ese elemento debería volver a ser válido.
      • Repetir el procedimiento para los elementos restantes.
      • Si un elemento se asignó a la superficie incorrecta por accidente, simplemente repetir el proceso con la superficie correcta.
    3. Cambiar el nombre del objeto en FreeCAD, si se desea.

Notas
* No son tan complicadas como parecen. Después de 2 o 3 veces, se convertirán en algo automático y resultarán muy fáciles de realizar.

  • No solo suele ser mucho más rápido que eliminar y rehacer las restricciones, sino que también es más seguro, ya que un elemento podría haberse utilizado en un ensamblaje padre. Eliminar el original destruiría ese vínculo; reasignarlo lo mantendría.
  • Además, este procedimiento se vuelve muy rápido y sencillo si las restricciones y los elementos tienen nombre. No hay que adivinar dónde arrastrar y soltar las superficies, ya que los nombres lo indican (ver Consejos y Trucos).

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Consejos y trucos

  • El uso de ensamblajes jerárquicos ayuda a evitar problemas con el solucionador y a mantener el modelo fluido. Puede congelar un subensamblaje con un solo clic y ahorrar recursos de CPU fácilmente (use el menú contextual en el árbol). Al cargar un ensamblaje, Ensamblaje3 no necesita abrir archivos externos para los subensamblajes congelados, lo que mantiene el árbol compacto.
  • Es muy útil acostumbrarse a nombrar los elementos y las restricciones. Use la tecla F2 para hacerlo rápidamente en el árbol. Las herramientas de ordenación del árbol en la barra de herramientas principal le resultarán muy útiles. Un ensamblaje con restricciones y elementos completamente nombrados es muy fácil de entender para otras personas o para uno mismo al revisar un archivo antiguo.
  • Ejemplos de nombres de restricciones para una mesa podrían ser "Alinear_Patas_delanteras", "Alinear_Marco_Inferior-Parte_superior_de_las_patas" y nombres de elementos podrían ser "Pata_superior_1", "Parte_superior_de_la_mesa_frontal" o "Parte_superior_de_la_mesa_izquierda".
  • Tenga en cuenta que una vez que un ensamblaje abre archivos externos, no es fácil cerrarlos sin cerrar el ensamblaje. Dado que el ensamblaje mantiene abiertos esos archivos en segundo plano, la pestaña puede desaparecer, pero el archivo permanece visible en el árbol. Si tiene varias capas de subensamblajes, resulta casi imposible cerrar archivos individuales. Este comportamiento podría cambiar, pero hasta entonces, una posible solución sería usar regularmente los comandos "Archivo/Guardar Todo" y "Archivo/Cerrar Todo" para limpiar el árbol antes de trabajar en otro subensamblaje.
  • Ejemplo: suponga que tiene una máquina CNC grande con un ensamblaje principal y un subensamblaje para cada módulo. Una vez que tenga el ensamblaje principal abierto, puede abrir literalmente cientos de archivos, incluso uno solo para un rodamiento. Antes de trabajar en el subensamblaje del gabinete electrónico de la máquina, es recomendable guardar y cerrar todos los archivos para obtener un árbol vacío. Luego, abra solo el subensamblaje del gabinete electrónico. Esto abrirá todos los archivos necesarios, pero solo esos.
  • El uso de archivos externos facilita la reutilización de piezas o el control de versiones con sistemas como Git o Subversion. El flujo de trabajo en FreeCAD con Ensamblaje es muy similar al de archivos que contienen todas las piezas en un mismo archivo. Para intercambiar archivos con frecuencia, los archivos individuales pueden resultar más convenientes.
  • Multiplicar piezas vinculadas. Si se agrega un vínculo al ensamblaje, este tendrá una propiedad llamada "Recuento de Elementos", con un valor predeterminado de 0. Si se establece en 3, se obtienen 3 instancias de esa pieza. Estas se agregarán a una subcarpeta y se pueden usar como piezas independientes. Utilice esta función para minimizar el tamaño del archivo, ya que la pieza se guarda solo una vez. Cada instancia solo contiene las diferencias.
  • Insertar varias piezas, por ejemplo, tornillos, con un solo clic. Consulte la Ensamblaje3 Wiki en GitHub. Esta no es solo una función impresionante (incluso un poco mágica), sino que además es realmente muy útil.
  • Usar Banco de Trabajo Barra de Pestañas acelera el trabajo con ensamblajes. Agrega una barra de herramientas con un botón para cada entorno de trabajo. Puede ordenar la barra de herramientas y colocarla donde quiera. Muchos la colocan verticalmente en el lado izquierdo, justo al lado de la vista de árbol. Si tiene Ensamblaje3, Pieza, Diseño de Pieza y otros entornos de trabajo de uso frecuente cerca de la parte superior, cambiar entre ellos resulta extremadamente sencillo.

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Enlaces

  • Repositorio y documentación de FreeCAD_assembly3 en [1].
  • Vista previa de Assembly3 en [2], un extenso hilo de discusión.
  • Tutorial para Assembly 3 Workbench, creado por jpg87, en [3].

Tutoriales sobre ensamblaje cinemático, esqueleto cinemático y controlador cinemático.


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