Basic Part Design Tutorial/es

Este tutorial presenta al nuevo usuario algunas de las herramientas y técnicas utilizadas en Part Design Workbench. Este tutorial no es una guía completa de Part Design Workbench y muchas de las herramientas y capacidades no están cubiertas. Este tutorial llevará al usuario a través de los pasos necesarios para modelar la parte que se muestra en la siguiente imagen usando "sketches".

Este tutorial se basa en Basic Part Design Tutorial de Quick61 con actualizaciones para v0.17.

Un video de todo el proceso esta aquí: https://youtu.be/geIrH1cOCzc

(cada sección tiene su propio video dividido a continuación)

La tarea
En este tutorial, utilizará el Ambiente de trabajo Part Design para crear un modelo sólido 3D de la pieza que se muestra en Drawing a continuación. Se dan todas las dimensiones necesarias para completar esta tarea. Comenzarás por crear una forma central a partir de un boceto base y luego construir sobre esa forma, agregando lo que se conoce como "Características". Estas características agregarán material o eliminarán material del sólido mediante el uso de sketches adicionales y las operaciones de funciones que lo acompañan. Este tutorial no usará todas las características y herramientas disponibles dentro del Ambiente de trabajo Part Design, pero debe usar lo suficiente para brindar al usuario de este tutorial una base mínima sobre la cual desarrollar sus conocimientos y habilidades.

Puesta en marcha
Primero, asegúrese de estar en el Anbiente de trabajo Part Design. Una vez allí, querrá crear un nuevo documento si aún no lo ha hecho. Es un buen hábito guardar su trabajo a menudo, así que antes de nada guarde el nuevo documento, dándole el nombre que guste.

Todo el trabajo en Part Design comienza con un Body. Haga clic en este botón para crear y activar un nuevo Body Container. El Body contendrá al menos un Solid. Aquí lo creamos a partir de un Sketch . Haga clic en este botón para crear un nuevo sketch dentro del cuerpo recién creado. El primer boceto está basado en un plano del Origin del Cuerpo Elija YZ_Plane Esto cambia la Ventana 3D dentro del modo Sketcher

A continuación, deberá usar la herramienta Polyline y hacer una forma más o menos así en la imagen siguiente. No necesita ser perfecto ya que la forma final se hace con restricciones. Una vez que tenga la forma básica, comenzaremos a aplicar las restricciones. Si tenía restricciones automáticas activadas, algunas de estas restricciones se aplicarán automáticamente, de lo contrario, haga lo siguiente.


 * 1) Seleccione las dos líneas horizontales con el mouse haciendo clic en ellas, y una vez seleccionada, haga clic en la restricción horizontal  Constraint Horizontal.png.
 * 2) Seleccione la línea vertical a la derecha y luego haga clic en la restricción vertical Constraint Vertical.png.
 * 3) Seleccione los puntos de inicio y fin de su polilínea y haga clic en la restricción de coincidencia  Constraint PointOnPoint.png  para cerrar la polilínea.
 * 4) Seleccione la línea horizontal inferior y la línea vertical derecha y aplique  Constraint EqualLength.png  restricción de igualdad.
 * 5) Seleccione la línea horizontal o vertical y aplique la correspondiente restricción de distancia vertical  Constraint HorizontalDistance.png  horizontal o  Constraint VerticalDistance.png  y asígnele un valor de 26 mm.
 * 6) Seleccione la línea horizontal superior y aplique la restricción de distancia horizontal y asígnele un valor de 5 mm
 * 7) Seleccione el punto inferior derecho, (vertice) de la línea horizontal Origen y luego el punto central de la cuadrícula y aplique la restricción de coincidencia  Constraint PointOnPoint.png  para fijar la forma.

En este punto, debe tener un boceto totalmente restringido, tal como lo indica el cambio de color y el mensaje que se muestra en la vista combinada. Ahora debería verse exactamente como la imagen de abajo. Ahora en la vista combinada, haga clic en el botón Cerrar para salir del modo de edición de bocetos y seleccione Pad desde la barra de herramientas o desde el menú Part Disign. Esto le dará un diálogo de Pad en la Combo View. Usando ese diálogo, primero usando el menú desplegable Tipo, seleccione dos dimensiones. El dibujo presentado al comienzo de este tutorial muestra que la pieza mide 53 mm de largo. Lo hacemos rellenando nuestro boceto en ambos sentidos desde el plano central para compensar esa distancia, es decir, hacer que el pad sea simétrico en relación con el plano de boceto. La razón de esto se ve más adelante al crear otros rasgos. Por ahora, dado que queremos que tenga 53 mm de longitud en total, ingresaremos 26.5 para Longitud y 26.5 nuevamente para la segunda longitud. Alternativamente, puede proporcionar una longitud única de 53 mm y hacer clic en la casilla de verificación simétrica al plano. Una vez hecho esto, ahora tenemos nuestra base sólida sobre la cual agregaremos características adicionales para construir nuestra pieza.

Un video de los pasos utilizados en esta parte del tutorial está aquí: https://youtu.be/cUyPnCMeTgg

Funciones con hueco y geometría externa
Con el mouse o los iconos de la vista, gire el modelo para que pueda ver su parte posterior. Una vez que la parte posterior de la parte esté visible, seleccione la cara posterior haciendo clic en ella como se ve en la siguiente imagen. Después de seleccionar la cara, haga clic en el ícono Nuevo boceto en la barra de herramientas o en el menú Part Design y eso correlacionará nuestro siguiente boceto con la cara posterior de la pieza. Ahora seleccione la herramienta de rectángulo y coloque un rectángulo en la cara posterior de la pieza de forma similar a la que se muestra a continuación. Ahora, siguiendo los pasos enumerados, restrinja el boceto.


 * 1) Seleccione una de las líneas horizontales y aplique una restricción de distancia horizontal y un valor de 5 mm.
 * 2) Seleccione una de las líneas verticales y asígnele una restricción de distancia vertical y un valor de 11 mm.
 * 3) Utilice  Sketcher_External.png  Herramienta de geometría externa y seleccione el vértice superior derecho de la cara y haga clic en él para que se le proporcione un punto de la geometría externa para vincular nuestro boceto.

Seleccione el punto que acaba de poner a disposición con la herramienta de geometría externa y luego seleccione el vértice superior derecho del rectángulo y haga clic en la restricción coincidente. En este punto, el boceto debería estar completamente restringido y parecerse a la siguiente imagen. Una vez hecho esto, haga clic en el botón Cerrar en la parte superior de la pestaña Tareas en la ventana de Combo View, luego seleccione Herramienta Pocket/hueco de la barra de herramientas o del menú Part Design. Usar esta herramienta es lo opuesto a la herramienta Pad. A medida que la herramienta Pad agrega material a la pieza, la herramienta Pocket/hueco elimina el material de la pieza. Ambas operaciones se llaman "features". En esta operación de hueco, queremos seleccionar "A través de todo" en el menú desplegable y luego hacer clic en el botón Aceptar.

Para la próxima operación, asegúrese de que esté seleccionado "Pocket/hueco" en la vista Model tree y, una vez hecho, haga clic en la función Espejo en la barra de herramientas o desde el menú Part Design. En el cuadro de diálogo Espejo en el Combo View, seleccione Eje de boceto horizontal en el Plane pulldown menu. Luego haz clic en OK. La función Mirror funciona de esta manera porque la característica base de nuestro modelo fue implementada en ambos sentidos desde el plano horizontal en la primera operación con el boceto base. Si todo ha ido bien, ahora deberías tener una parte que se parece a la imagen de abajo después de que orbites alrededor del frente.



Un video de los pasos utilizados en esta parte del tutorial está aquí: https://youtu.be/wiGXV9G7mrM

Features with pad and external geometry
After taking a look, orbit back around and once again select the back face of the part and select that face to map the next sketch to. Select New sketch and make a new rectangle in the manner similar to what is shown below in the next image. Then proceed to add dimensional constraints to the rectangle.

Now selecting the upper left vertex of the rectangle and the external geometry point, click on the coincident constraint to fully constrain the sketch. Next we will click on the Pad feature and in the Pad dialog in the Combo View we want a length of 26 mm leaving the type as Dimension and then placing a check on the Reversed checkbox. Using the Reversed checkbox will cause the Pad to go into the part instead of away from the part. This operation provides with the following result. Once again use the Mirror feature to get the second pad. First ensure that created Pad is selected in the tree view, then click on Mirror in the toolbar of select it from the Part Design menu. We will repeat the operation we did for Pocket above and select Horizontal sketch axis from the Plane pulldown menu.
 * 1) Select a horizontal line and apply a horizontal distance constraint with a value of 16.7.
 * 2) Select a vertical line and apply a vertical distance constraint of 7 mm
 * 3) Using the External geometry tool, select the upper left vertex of the part face.

A video of the steps used in this portion of the tutorial is here: https://youtu.be/Ido1owp8ubc

Feature with pocket and external geometry
At this point orbiting the part around to the front, we can see that our part is now starting to look like the part in the dimensioned drawing at the beginning of this tutorial. Once you have the view of the front, click on the sloped face with your mouse to select the face we will use for the next sketch. Here we will use the rectangle tool and place a rectangle in our sketch and once having done so, apply the following constraints.


 * 1) Select a horizontal line and a vertical line, and after both are selected, click on the Equals constraint.
 * 2) Select either a horizontal or vertical line and apply a corresponding horizontal or vertical distance constraint with a value of 17 mm
 * 3) Using the External geometry tool, select the top right vertex as shown in the image below.

Now using the dimensions from the drawing, apply the following constraints.


 * 1) Select the external geometry point and the upper right vertex of the now square sketch and apply a horizontal distance constraint of 7 mm
 * 2) Select the external geometry point and the upper right vertex of the now square sketch and apply a vertical distance constraint of 11 mm

The result should be as follows.



At this point if we were to simply Pocket this sketch, the resulting hole would be perpendicular to the sloped face that it is mapped to, and this is not what we want.



We want the hole to be perpendicular to the back face, but it's projected dimensions are not the 17 mm x 17 mm dimensions that are given in the drawing. Now we could do the math and calculate the dimensions needed, or we can use the tools provided in FreeCAD to make that projection for us.

A video of the steps used in this portion of the tutorial is here: https://youtu.be/x4d5nZPWCLQ

To create pocket which has the sloped rectangle as it´s outlet, we draw a new rectangle on the rear side, using the projection of the sloped rectangle as an external reference. Orbit the Solid around to see the rear face of the part once again and select the back face to map the final sketch to. Select New Sketch from the toolbar or Part Design menu. Now in sketch edit mode, we do not see the sketched rectangle of the slope. To make it selectable, we switch the combo view to model tab and select the last sketch made (Sketch003) on the sloped plane. Then using the spacebar, make it visible. Next, select the mirror feature above (mirrored001) and again using spacebar, hide it. Then you should see the rectangle inside the 3D View. You may continue to work with the model tab visible, or switch back to tasks tab. Using the External geometry tool, select the upper and lower  horizontal edges of the sloped rectangle.




 * 1) Select the upper left vertex of the rectangle and the upper left point of the external geometry and click on the coincident constraint.
 * 2) Click on the lower right vertex of the rectangle and the lower right point of the external geometry and click on the coincident constraint.

And we should end up with this.

For the final step in this tutorial, close the sketcher window using close or fish editing from the context menu of sketch004 and then select the Pocket feature from the toolbar or from the Part Design menu. From the Type pulldown select Through all and click the OK button.

At this point, you will see some lines which come from intersecting features. In this case the side block intersects with the base profile letting it appear as a triangular block above the profile. To remove these lines, you can either switch on "refine shape" in your Part Design Settings or, to save some processing speed and still have these lines while constructing, individually switch it on at each feature, which will create such lines. The Setting on feature level can be done in the "data" tab of the feature. Set the refine property to TRUE to invoke refining.



A video of these steps of the tutorial is here: https://youtu.be/UYI0gvxCYeI

This tutorial and your model are complete.

Additional Resources

 * Links to accompanying video have been included.


 * FreeCAD file for comparison (made with 0.17) Download