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MANUAL DE ASIGANCIÓN DE TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS
Y DIMENSIONALES APLICADO A PROGRAMAS
CAD (SOLIDWORKS 2017 Y NX10)
Andrés Felipe Chaparro Pedraza
20142374114
Rafael Eduardo Calderón Salguero
20142374014
Trabajo de grado tipo monografía para
aplicar a título de tecnólogo mecánico
Víctor Elberto Ruiz Rosas
Coordinador académico programa
curricular en tecnología e ingeniería mecánica
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
TECNOLOGÍA MECÁNICA
BOGOTÁ D.C
2018
CONTENIDO
pág.
LISTADO DE IMÁGENES Y TABLAS……………………………..……………………3
INTRODUCCIÓN…………………………………………….……………………….......4
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………..………………………………………5
1.1 JUSTIFICACIÓN……………………..……………………………………………….6
1.2 OBJETIVOS…………………………………………..……………………………….7
1.2.1 Objetivo general……………………..……………………………………………...7
1.2.2 Objetivos específicos……………..………………………………………………..7
2. MARCO TEÓRICO…………..…………………………………………………………8
3. ESTADO DEL ARTE…….……………………………………………………………13
4.DESARROLLO DE LA PROPUESTA……………….………………………………16
4.1 ELABORACIÓN DEL CONTENIDO MULTIMEDIA…….………………………..16
4.1.1 Selección y traducción de normas y documentación a fin……………………16
4.1.2 Instrucción y perfeccionamiento en el uso de los software prestablecidos…18
4.1.3 Reconocimiento de las necesidades básicas para la grabación de voz en el
material multimedia………………………………………………………………………18
4.1.4 Identificación y elección de los programas informáticos para la edición visual
del contenido…………………………………………………………………………......19
4.1.4.1 RawShorts……………………………………………………………………….19
4.1.4.2 Bandicam………………………………………………………………………...19
4.1.4.3 Vegas Pro 15…………………………………………………………………….19
4.1.5 Producción y esquematización de los video-tutoriales………………………..21
4.1.5.1 Diseño y contenido de los conceptos ISO e ISO GPS (sección teórica)....21
4.1.5.2 Elaboración de ejemplos leva y conjunto mecánico para los CAD’s (sección
práctica)…………………………………………………………………………………...25
5. CONCLUCIONES…………………………………………………………………….29
6. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………..30
3
LISTADO DE IMÁGENES Y TABLAS
pág.
Imagen 1. La funcionalidad de un elemento mecánico clásico…………………..…..9
Imagen 2. Métodos de medición a nivel local y global………………………………10
Imagen 3. El requisito envolvente……………………………………………………...11
Imagen 4. Representación del término Datum……………………………………….12
Imagen 5. Entorno de trabajo Solidworks 2017………………………………………13
Imagen 6. Entorno de trabajo Siemens NX 10……………………………………….14
Imagen 7. Fragmentos de algunos video-tutoriales………………………………….17
Imagen 8. Entorno de trabajo de RawShorts…………………………………………20
Imagen 9. Área de estudio Bandicam…………………………………………………20
Imagen 10. Entorno de trabajo en Vegas Pro 15……………………………………21
Imagen 11. Recopilación de algunas tomas sobre la segunda parte teórica……..22
Imagen 12. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y
cuarta parte teórica………………………………………………………………………23
Tabla 1. Conceptualización sobre el contenido teórico de los video-tutoriales…...24
Imagen 13. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y
cuarta parte teórica………………………………………………………………………25
Tabla 2. Resumen del material aplicado a Solidworks 2017 y NX 10 tutoriales….26
4
INTRODUCCIÓN
El siguiente documento hace un completo estudio respecto al dimensionamiento
de elementos mecánicos con base en las normas ISO e ISO GPS para dar a
conocer a nuestros futuros graduandos las bases técnicas del manejo de estas
reglas aplicado a los sistemas CAD más usados durante el recorrido de sus
carreras tecnológicas y así poder mejorar el avance tecnológico en cuanto a los
procesos de manufactura, precisión y optimización en el diseño y elaboración de
componentes y ensambles industriales. Con lo anterior se esquematizó de forma
didáctica a especie de curso virtual traducido como manual de asignación de
tolerancias geométricas y dimensionales aplicado a sistemas CAD (Solidworks
2017 y Nx 10) donde se da a conocer toda la información relacionada a las
normas mencionadas en un principio, así como su implementación y uso en cada
uno de los software.
Para el desarrollo de la propuesta se valoraron diferentes aspectos, como calidad
visual y auditiva de los videos, tiempo de duración, tipo de audiencia, manejo de
los conceptos y materiales requeridos respecto a la grabación y edición
(micrófono, lugar de grabación, elementos para la reducción de ruidos exteriores,
programas y plantillas de presentación del contenido audio-visual)
Terminado el material multimedia, se consultó con un profesor en el área de
mecánica de la facultad tecnológica para constatar la veracidad y calidad del
material desarrollado. Además, poder detallar que tan amigable era el contenido
hacia demás personas que tendrían acceso al material, dejando así vía libre para
el desarrollo y perfeccionamiento de este tipo de contenido audiovisual con otro
sistema de normar y herramientas CAD, que ofrece el mercado.
5
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El diseño de piezas mecánicas es un área de estudio que demanda excelentes
bases en cuanto al análisis del material frente a diversos factores (tales como tipos
de cargas aplicadas, condiciones climáticas, composición del material, entre
otros), así como el tipo de ajuste y posición que tomará cada elemento del
mecanismo. Es por ello que la correcta asignación de tolerancias geométricas y
dimensionales por parte del diseñador se convierte en una de las causas más
relevantes a la hora de llevar a cabo un proyecto de ensamble de componentes
mecánicos, ya que no solo definirá el tipo de preparación que tiene el profesional a
la hora de llevar a cabo éste tipo de trabajos, sino también se verá reflejada en la
optimización de los costos de manufactura del producto e incluso en la fiabilidad
que ofrece éste último a la hora de cumplir la función que le es encargada. En la
industria colombiana (en especial las pequeñas y medianas empresas) es poco
habitual que se maneje toda la información sobre el dimensionamiento de cuerpos
mecánicos, de hecho, ésta misma se ha limitado a uso de la elección de
tolerancias de tipo dimensional (por medio del uso de tablas y del análisis
individual de los elementos mas no como un conjunto) a procesos que demandan
un mayor grado de precisión y el uso de tolerancias geométricas.
Ahora bien, dentro de estos procesos de tolerado y manufactura de elementos
mecánicos, en la actual industria colombiana, existe varios problemas al momento
de aplicar correctamente la(s) norma(s) adecuada(s) y se trabaja de manera
incompleta, en parte, por la gran desinformación que tienen la mayor parte de las
empresas con sus empleados que no están capacitados para poder implementar
adecuadamente estas normas al momento de mecanizar y tolerar, además, otro
punto importante al momento de ver el porqué del problema en la industria
colombiana, es el hecho de que si bien, los profesionales universitarios pueden
llegar a tener algún conocimiento sobre las normas, en la mayoría de ocasiones,
no saben aplicarlas de manera correcta al momento de producir alguna pieza o
producto, mediante el uso de software especializado. Por otra parte, hablando
netamente del uso de software, aunque cuenta con las herramientas necesarias
para dar cumplimiento a las normas a la hora de tolerar, lo cierto es que muchos
no saben cómo pasar el conocimiento que tienen sobre las mismas al software y,
por ende, el proceso (aunque se tengan las herramientas) queda incompleta por
6
falta de información necesaria para realizar adecuadamente el tolerado en una
pieza.
Por lo anteriormente descrito, se plantea como posible solución, la implementación
de un manual que guie a los usuarios de algunos software CAD (NX y SolidWorks)
a trasladar el conocimiento de las normas hacia los programas de manera que, al
momento de hacer el uso de las mismas no tenga dificultades y logre realizar su
actividad sin inconvenientes, es por eso que se hace necesario una explicación lo
más detallada posible en la que se den a conocer las herramientas que cada
programa posee para realizar las funciones deseadas. Para ello, se pretenden
realizar algunas video guías en las que la idea es mostrar de la manera más
detallada posible la forma adecuada de realizar trabajos que requieren un uso
apropiado de las normas de tolerado en piezas y demás aspectos a considerar al
momento de dimensionar y evitar muchos de los errores que se cometen hoy en
día en la industria colombiana.
1.1 JUSTIFICACIÓN
En la actualidad, la industria metalúrgica colombiana se ha vistió afectada por los
bajos índices de calidad en sus procesos de manufactura frente a otros países en
américa latina (Paraguay, Perú, Chile, entre otros) debido a la falta de información
y correcta aplicación de las actuales y más reconocidas normas de
dimensionamiento geométrico (ASME e ISO GPS) en sistemas CAD.
Es por ello, que el grupo de trabajo desea realizar un material didáctico y de fácil
acceso para todos los estudiantes y futuros graduandos en tecnología mecánica,
para combatir los presentes estándares de calidad que manejan las grandes y
medianas empresas en Colombia, y así, crear un avance y desarrollo de las
competencias que demanda el mercado internacional.
Otro de los factores importantes en el desarrollo del manual, es el hecho de que
además que se tiene un conocimiento básico de las normas, el uso de los
sistemas CAD respecto a dimensionamiento de forma y geométrico no es el
adecuado; lo anterior, debido a que varios de estos sistemas de diseño por
computador, facilitan procesos de acotación automática, la cual, la mayoría de las
veces no es la correcta frente a los procesos de fabricación y estandarización
referente a los productos finales en el exterior.
Sumado todo lo anterior, el objetivo final de este trabajo, es empezar un cambio en
la producción de sistemas mecánicos con el fin de optimizar y mejorar las
cualidades de los mismos para así llegar a ser un país más competitivo frente a
los demás en américa latina; asimismo, comenzar esta variación por enseñar a
nuestros próximos diseñadores y estudiantes la importancia de ser asertivos en el
7
manejo de las normas de tolerancias y dimensionamiento geométrico así como la
aplicabilidad en sistemas de diseño CAD más usados y disponibles en la
universidad.
1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo General
Desarrollar un material de apoyo para el correcto uso de los conceptos de
dimensionamiento geométrico y dimensional por medio de herramientas CAD
(Solidworks y NX).
1.2.2 Objetivos Específicos
• Identificar y establecer el conjunto de información alrededor de
dimensionamiento y tolerancias de acuerdo a normas técnicas a utilizar en
el proyecto y su implementación en programas CAD.
• Desarrollar un material de apoyo que oriente de manera adecuada los
procesos de dimensionamiento y asignación de tolerancias usando software
CAD.
• Validar el material frente a los actores que harán uso del manual
(profesores y estudiantes).
8
2. MARCO TEÓRICO
En determinadas ocasiones, por ejemplo: mecanismos muy precisos, piezas de
grandes dimensiones, etc., la especificación de tolerancias dimensionales puede
no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de los
mecanismos.
Una tolerancia dimensional aplicada a una medida ejerce algún grado de control
sobre desviaciones geométricas, por ejemplo: la tolerancia dimensional tiene
efecto sobre el paralelismo y la planicidad. Sin embargo, en algunas ocasiones la
tolerancia de medida no limita suficientemente las desviaciones geométricas; por
tanto, en estos casos se deberá especificar expresamente una tolerancia
geométrica, teniendo prioridad sobre el control geométrico que ya lleva implícita la
tolerancia dimensional.
Podríamos definir la tolerancia geométrica de un elemento de una pieza
(superficie, eje, plano de simetría, etc) como la zona de tolerancia dentro de la
cual debe estar contenido dicho elemento. Dentro de la zona de tolerancia el
elemento puede tener cualquier forma u orientación, salvo si se da alguna
indicación más restrictiva. El uso de tolerancias geométricas evita la aparición en
los dibujos de observaciones tales como “superficies planas y paralelas”, con la
evidente dificultad de interpretación cuantitativa que conllevan; aún más, a partir
de los acuerdos internacionales sobre símbolos para las tolerancias geométricas,
los problemas de lenguaje están siendo superados.
Las tolerancias geométricas deberán ser especificadas solamente en aquellos
requisitos que afecten a la funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones
relativas a la fabricación; de otra manera, los costes de fabricación y verificación
sufrirán un aumento innecesario. En cualquier caso, estas tolerancias habrán de
ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los
requisitos del diseño.
9
Imagen 1. La funcionalidad de un elemento mecánico clásico (eje) radica en los
soportes donde se ubica el cojinete (rojo), el ajuste con tornillos al mismo (azul) y
la parte donde transferirá el movimiento (verde).
Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Características
funcionales en un eje.
El uso de tolerancias geométricas permitirá, pues, un funcionamiento satisfactorio
y la intercambiabilidad, aunque las piezas sean fabricadas en talleres diferentes y
por distintos equipos y operarios.
El concepto de tolerancias geométricas está regido por estándares internacionales
de normalización en el dibujo industrial, tales como ISO, ASME, DIN GOST, entre
otras, de las cuales el grupo de trabajo decide elegir las normas ISO debido a son
base teórica de muchas de las normas previamente mencionadas. Entre este
conjunto de normas encontramos las normas ISO (dimensionales) e ISO GPS (con
especificación geométrica).
Con referencia a ISO, la documentación del plano se rige a una serie de
parámetros especificados en ISO 128 e ISO 129 donde se especifica la manera
adecuada de acotación e indicación dimensional; respecto a sistemas de
tolerancias y ajustes tenemos las normas ISO 286-1 e ISO 286-2 con un conjunto
de tablas y simbología para ensambles tipo eje-agujero donde se tienen dos
métodos de medición. El primero a nivel local (tamaño de dos puntos), donde el
instrumento de medición toma de referencia la distancia entre dos puntos
opuestos que se eligen de modo que la línea que los separa pase por el centro del
elemento. La otra manera se da a nivel global (tamaño global), donde la mesura
se realiza en todo lo que conforma la o las partes mecánicas involucradas; las
10
medidas globales más aplicadas son: tamaño máximo inscrito (que se dan en
características internas como agujeros y cajas); tamaño mínimo circunscrito
(normalmente utilizado en características externas como ejes, esferas y bloques) y
para finalizar el tamaño de mínimos cuadrados, el cual se define como la medida
promedio de toda la característica a tolerar.
Imagen 2. Métodos de medición a nivel local (figura A) y a nivel global (figura B).
Fuentes: Google imágenes. Cómo usar un calibrador pie de rey. The ISO
geometrical product specifications handbook. Diámetro por mínimos cuadrados.
Además de lo anterior, tenemos un sistema de ajuste en ensambles mecánicos
simples como eje-agujero conocido como requisito envolvente especificado en ISO
14405-1 de 2010 que garantiza la capacidad de montaje de componentes, en
donde la característica no puede violar una característica virtual de forma perfecta
en el límite de material máximo (un eje debe encajar en un orificio cilíndrico
perfecto con un diámetro igual al límite de tolerancia superior). En el diseño del
plano, el requisito de envolvente se indica al agregar Ⓔ un modificador después
de la tolerancia, el requisito de envolvente siempre se aplica al límite máximo de
material. Los requisitos de envolvente son más caros de fabricar y verificar.
11
Imagen 3. El requisito envolvente varía su interpretación según el elemento a
controlar, el tipo de ensamble requerido y el grado de precisión en las piezas
involucradas.
Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Requisito
envolvente.
Las tolerancias en sistema ISO permiten calcular la posición teórica del elemento
a trabajar, pero presenta diversos problemas de interpretación en cuanto a la
ubicación, posición y orientación de la cota respecto al componente real (que
representa cierta clase de imperfecciones como el acabado superficial, el
maquinado del mismo, entre otros aspectos).
Con la modernización de mecanismos industriales para la optimización industrial,
se fueron creando nuevas reglas para el análisis de los mismos, con lo cual
aparece un nuevo formato de estandarización conocido como ISO GPS, que
proporcionaba no solo un detalle dimensional de los elementos o conjunto de ellos
sino también una especificación espacial. En éste documento podemos encontrar
12
diferentes tipos de tolerancias que van interrelacionadas con las características
geométricas de la pieza a tolerar (como planicidad, redondez, paralelsimo,
angularidad, concentricidad, simetría, entre otras); sistemas de referencia
(Datums) que son, a grandes rasgos, el contexto dimensional donde se analiza el
elemento o mecanismo definidas en la tabla 1 de ISO 1101; y zonas de tolerancia,
que permiten la adecuada interpretación de cada tolerancia geométrica.
Imagen 4. Representación del término Datum (plano de referencia) en el sistema
GPS.
Fuente. The ISO geometrical product specifications handbook. Alineación datum
secundario en el sistema de referencia.
13
3. ESTADO DEL ARTE
Como hemos mencionado anteriormente, haremos énfasis en los programas de
diseño virtual Solidworks 2017 y NX 10. El primero, elegido por la facilidad de uso
que presenta su interfaz, además de la variabilidad de herramientas que
simplifican y mejoran el tiempo invertido durante el diseño mecánico. Actualmente
Solidworks presenta soluciones en el diseño y análisis, diseño eléctrico y
electrónico y gestión de datos. Las herramientas fundamentales que podremos
encontrar en éste software están enfocadas en: modelos de piezas y ensambles;
fabricación mecánica (diseño de planos en 2D); simulación, para la evaluación y
perfeccionamiento del elemento en cuestión; compendio de normas, según los
diferentes estándares de diseño manejados en diferentes países; sistema de CAM
(programación CNC para el proceso de manufacturado de componentes
mecánicos); tolerancia geométrica en modelado 3D (DimXpert); por último,
herramientas para el diseño eléctrico y electrónico como complemento al
desarrollo de piezas mecánicas.
Imagen 5. Entorno de trabajo Solidworks 2017, haciendo uso de la herramienta de
acotación geométrica y dimensional DimXpert.
Fuente. Design & Motion. Dimensiona como un experto con Solidworks DimXpert.
14
Para el caso de NX 10, se decidió escogerlo debido a que la facultad cuenta con
las licencias y es uno de los programas base que tienen nuestros estudiantes para
el aprendizaje del modelado y ensamblaje. Creado por General Motors, fue
comprado por Siemens PLM Software. Entre las herramientas que ofrecen para la
creación de proyectos y sistemas mecánicos, son en su gran mayoría bastante
similares a las contenidas por Solidworks 2017, pero, en NX 10 hay una
herramienta que conocida como PMI, qué, al igual que DimXpert, permite la
acotación geométrica en un modelo 3D, sin embargo existe una serie de
diferencias, una de ellas es que PMI es menos práctica y didáctica durante su
manejo, cosa que DimXpert simplifica los métodos de acotación geométrica, otra
gran diferencia es que PMI no maneja la gran mayoría de estándares de
dimensionamiento existentes a nivel mundial, caso contrario de DimXpert y para
finalizar, PMI es una herramienta que no viene contenida directamente en el
entorno de NX 10, debe ser adquirida en un paquete adicional; por el contrario,
DimXpert ya viene incluido en la versión esencial y Premium del software.
Imagen 6. Entorno de trabajo Siemens NX 10, haciendo uso de la herramienta de
acotación geométrica y dimensional PMI.
Fuente. Google imágenes. Siemens NX10 - Product and Manufacturing
Information (PMI)
15
Con lo anterior el equipo de trabajo se enfocó en el aprendizaje de cada uno de
los CAD citados previamente, haciendo uso de recursos informativos como
tutorías virtuales, manuales proporcionados por las mismas compañías y
documentos relacionados con cada una de las normas, con el fin de comparar el
manejo que hace cada software durante el proceso de diseño a lo establecido en
la teoría de las normas ISO y ISO GPS.
16
4. DESARROLLO DE LA PROPUESTA
En búsqueda de dar a conocer, en primera instancia, a la comunidad universitaria
de éste tipo de lineamientos en el área del diseño y dibujo técnico, el equipo de
trabajo analizó los diferentes medios por los cuales propagar la información
contenida, de los cuales se eligió realizar un material multimedia que sea más
ameno de entender y de acceder por parte de nuestros estudiantes y personal a
fin. Con lo anterior se planteó una serie de vídeo-tutoriales que contuviera tanto
una parte teórica donde está contenida toda la investigación sobre la aplicación y
desarrollo de las normas ISO e ISO GPS, así como una parte enfocada a la
práctica de éstas reglas a los sistemas CAD mencionados con anterioridad.
4.1 ELABORACIÓN DEL CONTENIDO MULTIMEDIA
Pero cabe aclarar que, para la creación de éste contenido, se tuvo en cuenta
diferentes aspectos, como, por ejemplo: tiempo de duración de los videos, sistema
de locución de la información contenida, estructuración de cada video, programas
de grabación y edición, tipo de calidad audiovisual, entre otros requisitos para
hacer de éste material, uno de los más completos y, por supuesto, uno de los más
sencillos de entender y así evitar una errónea interpretación de las normas
trabajadas.
4.1.1 Selección y traducción de normas y documentación a fin.
Luego de definidos éstos aspectos, se inició con la fase de traducción de la
información, de los cuales se eligieron dos documentos. El primero, la norma ISO
1101 en su tercera edición, donde encontramos toda la aclaración relacionada al
dimensionamiento geométrico, así como la interpretación de la simbología en la
acotación del elemento y su interpretación en el plano. El segundo (manual ISO de
especificaciones geométricas del producto o su título en inglés The ISO
geometrical product specifications handbook) relacionaba y comparaba el
procedimiento del análisis dimensional con el geométrico, además de realizar un
completo resumen y explicación de las normas presentadas en ISO 1101, además
de proporcionar en su anexo A, uno de los ejemplos sustentados en los video-
tutoriales relacionados a la parte de los CAD’s.
17
Imagen 7. Fragmentos de algunos video-tutoriales relacionados a la explicación
teórica de las normas.
18
4.1.2 Instrucción y perfeccionamiento en el uso de los software
prestablecidos.
Luego de terminada la traslación de idioma de los documentos base para la teoría
y procedimiento del proyecto, se realizó un aprendizaje del manejo de los software
por medio de manuales proporcionados por las empresas creadoras de los CAD’s
y plataformas informáticas de contenido audiovisual como YouTube en donde se
evidenció la falta de contenido, en especial de habla hispana, sobre el manejo de
las herramientas de dimensionamiento geométrico en los programas Solidworks
2017 y Siemens NX 10.
4.1.3 Reconocimiento de las necesidades básicas para la grabación de voz
en el material multimedia.
Paso seguido, se indagó y seleccionó los materiales necesarios para la edición del
contenido multimedia. En primera instancia, se pensó en la grabación del sonido
vocal para la explicación tanto de la parte teórica como la práctica, donde se
cotizaron distintos micrófonos con la capacidad de adaptarse a un computador
portátil y ofrecer una buena calidad de grabación; en donde se encontró un rango
de precios desde los setenta mil pesos colombianos a los trecientos veinte mil. Por
recomendación y accesibilidad económica se eligió un Yinwei YW-001 de un valor
de setenta y cuatro mil pesos, que se ajustaba a las necesidades primordiales en
la grabación. Otro de los parámetros pensados, fue la reducción de ruidos
exteriores, para lo cual se hizo un sistema de disminución de sonido en el lugar de
grabación que consistió en ubicar en las zonas más susceptibles al ruido, cubetas
de huevos recicladas.
Posterior a la realización de las partes visuales del material multimedia, se
esquematizó una especie de guion para cada uno de los archivos previamente
elaborados con el fin de prevenir muletillas y silencios no requeridos. Con lo
anterior, el grupo de trabajo se enfocó en asegurar a la audiencia a fin, claridad en
los conceptos fundamentales para el dimensionamiento nominal y geométrico de
elementos mecánicos y ensamblajes de los mismos.
19
4.1.4 Identificación y elección de los programas informáticos para la edición
visual del contenido.
Antes de hacer los guiones para la grabación de voz, se decidió por desarrollar la
parte visual de los video-tutoriales, para ello, se investigó los programas más
prácticos de usar, que ofrecieran una buena calidad audiovisual y más fáciles de
adquirir e instalar en los ordenadores donde se realizarían los ajustes
audiovisuales. De lo anterior se eligieron tres programas: RawShorts, Bandicam y
Vegas Pro 15.
4.1.4.1 RawShorts. En primer lugar, tenemos a RawShorts, que es un programa
diseñado para crear videos informativos (infografías) de forma sencilla y dinámica,
que, de manera gratuita o en su versión paga, genera un excelente ambiente
audiovisual, enfocado a una buena percepción de los receptores del contenido. En
éste programa se trabajó esencialmente con la parte relacionada a los conceptos
de ISO e ISO GPS.
4.1.4.2 Bandicam. En segundo lugar, encontramos a Bandicam, que es un
material informático creado para realizar capturas de pantalla o también conocidos
como “pantallazos” en el ordenador mientras se realiza cualquier tipo de actividad
en el mismo. En Bandicam se realizó el contenido referente a la aplicabilidad de
las normas en los CAD’s definidos en un principio.
4.1.4.3 Vegas Pro 15. El último de los programas elegidos fue Vegas Pro 15, el
cual fue creado para la edición de audio y video de manera más detalla y
profesional a manera de creación de contenido para grandes plataformas
audiovisuales como YouTube y Twich. En éste se desarrollaron las grabaciones
de voz; se ajustaron los diferentes picos de sonido y pausas no deseadas durante
la reproducción; además, se sincronizaron los archivos creados tanto en
RawShorts como en Bandicam.
20
Imagen 8. Entorno de trabajo de RawShorts
Imagen 9. Área de estudio Bandicam.
21
Imagen 10. Entorno de trabajo en Vegas Pro 15.
4.1.5 Producción y esquematización de los video-tutoriales.
Dentro de los contenidos, tenemos dos aspectos que marcan la pauta del
desarrollo del proyecto: parte teórica y fracción práctica.
El equipo de trabajo decide realizar en primer lugar una explicación completa y
puntual de las normas ISO e ISO GPS, para que el espectador dimensione y se
contextualice de la importancia del adecuado uso de éstas pautas, además,
puesto a que gran parte de la información de éstas reglas de dibujo se encuentra
distribuida en distintos artículos (la mayoría en inglés), el grupo decidió en juntar la
información más relevante de cada uno de éstos documentos y para la comodidad
y facilidad en la comprensión de las mismas; se traducen y adecuan a un lenguaje
apropiado como se explicó en Selección y traducción de normas y documentación
a fin.
Terminada la fase anterior, se procede a compilar todo material relacionado con
los CAD’s a manejar y definir qué tipo de elementos podrían encerrar la gran
mayoría de los tipos de tolerancias geométricas y dimensionales explicadas en el
contenido teórico, para lo cual se eligió una pieza individual (leva mecánica), que
demandaba un alto grado de precisión en cuanto a las zonas funcionales que
ofrece la misma y un sistema mecánico (cojinete-eje), base de diveros sistemas de
22
transferencia de movimiento y utilizado en gran parte de la industria, y que (como
aspecto relevante en la hora de diseñar), dependiendo el grado de funcionalidad,
tendrá el uso completo o parcial del compendio de normas utilizadas en ISO e ISO
GPS.
Terminado la definición de contenidos, el equipo de trabajo procedió a definir los
parámetros en los que duraría cada video con el objetivo de que la información
expuesta en cada uno de los archivos multimedia fuera clara y agradable. Para
ello se tuvieron en cuenta puntos relevantes como la forma de presentar la
información en cuanto a calidad y diseño (en un formato muy dinámico y atractivo
para el espectador) y la cantidad de información que recibiría el receptor en un
video (tiempo de duración de un video), en donde (con base a experiencias
propias y comentarios de muchos consumidores de videos en la web) se decide
darle un lapso máximo a cada uno de los videos de veinte minutos, con el fin de
evitar saltos de tiempo y pérdida de la información durante la visualización del
mismo.
4.1.5.1 Diseño y contenido de los conceptos ISO e ISO GPS (sección teórica).
Con referencia en la parte teórica se tiene una compilación de 4 archivos
multimedia. En la primera parte se explicó todos los conceptos manejados por ISO
e ISO GPS tales como los principios fundamentales de ISO e ISO GPS, en donde
se explica una parte ética y de responsabilidad por parte del diseñador a la hora
de realizar el diseño de un elemento; características de un elemento; tipo de
características en las que se enfoca ISO e ISO GPS; y la importancia de saber
usar las normas de manera adecuada para evitar gastos innecesarios y, por
supuesto, generar una garantía y calidad al producto elaborado.
Para la segunda parte, se realizó el desarrollo de la noción ISO, donde se
establecieron diferentes aspectos como su indicación en la documentación de la
pieza dependiendo el tipo de tolerancia dimensional que requiera el objeto, ya sea
lineal o angular, además de los requisitos respecto al material; el modo de
interpretación de la tolerancia a la hora de tomar el muestreo de la pieza o el tipo
de fabricación que demande la misma; la explicación, uso y aplicación de los
sistemas de tablas usados para referenciar la respectiva tolerancia; y la
ambigüedad que puede existir a la hora de interpretar la tolerancia dimensional.
Luego de finalizada la exposición de ISO, se procedió a aclarar la parte
geométrica del reglamento ISO, pero debido a la gran cantidad de información del
mismo, el grupo toma la decisión de dividir la información debido a dos razones, la
primera expuesta en el título Producción y esquematización de los video-tutoriales
frente a la duración de los videos y la segunda, en búsqueda de no saturar al
23
receptor del material multimedia con mucha información, se selecciona las
tolerancias geométricas más usadas en el dibujo de planos además de reconocer
que la prioridad del grupo es la de enfatizar en que los destinatarios del contenido
realizado comprendan y dominen de manera óptima y adecuada el uso de éstas
tolerancias en aras de mejorar la calidad y productividad del profesional en el
sector industrial, en especial el metalmecánico. Con lo anterior se da una tercera y
cuarta fracción en el contenido teórico, donde se mostró la diferenciación entre el
concepto de ISO e ISO GPS, la interpretación de las zonas de tolerancia
geométrica en sistemas planares y tridimensionales, la explicación de la
simbología más usada y básica de GPS, así como el manejo de nuevas ideas
como el caso de grados de libertad según la tolerancia geométrica y sistemas de
referencia (Datums).
Imagen 11. Recopilación de algunas tomas sobre la segunda parte teórica
propuesta en el material multimedia.
24
Imagen 12. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y
cuarta parte teórica.
25
A continuación, podrá ver con detalle una breve descripción del trabajo realizado
detrás de la edición del material con referencia a su teoría.
Tabla 1. Conceptualización sobre el contenido teórico de los video-tutoriales.
RESUMEN ESQUEMATIZACIÓN, EDICIÓN Y CALIDAD DE VIDEOS EN SU SECCIÓN TEÓRICA
Parte teórica Título Duración (min:seg) Descripción Calidad
1
Introducción a ISO
e ISO GPS. ¿Qué
son las GD&T?
6:32
Conceptualización
sobre los principios y
restricciones
condicionados por
ISO e ISO GPS.
WMV
2
Norma ISO.
Indicación,
interpretación y
ambigüedades.
8:51
Información detallada
acerca de la
representación de
tolerancias
dimensionales y sus
dificultades de
interpretación en el
plano.
WMV
3
Norma ISO GPS.
Parte 1. Zonas de
tolerancia, grados
de libertad,
simbología y
explicación
tolerancias fijas.
13:23
Introducción general
a la norma ISO GPS
así como el estudio
detallado de las
tolerancias
geométricas más
usadas en el diseño
mecánico
WMV
4
Norma ISO GPS.
Parte 2. Explicación
tolerancias móviles,
datums y sistemas
datum.
13:03
Complementación de
la información dada
en la parte uno.
Además de la
exposición de un
nuevo concepto
(Datums).
WMV
26
4.1.5.2 Elaboración de ejemplos leva y conjunto mecánico para los CAD’s
(sección práctica).
Pasando a la parte práctica, el contenido multimedia se dividió en 4 videos. En los
dos primeros se realiza la explicación del entorno NX 10 y la elaboración de la
documentación dimensional y geométrica del dibujo en el plano para una pieza
tipo leva y un ensamble mecánico tipo eje-cojinete seleccionadas previamente por
ciertos parámetros explicados en Producción y esquematización de los video-
tutoriales; explicando y realizando un paso a paso de los estándares fijados por las
normas ISO e ISO GPS citados con anterioridad en la sección teórica.
En las dos últimas partes, se enfocan en el manejo del CAD Solidworks 2017, con
lo cual, se da inicio con una breve diferenciación entre las soluciones de dibujo de
la herramienta CAD NX 10 y Solidworks 2017, en donde se pone en evidencia el
contraste frente a los tiempos de diseño y la versatilidad de las herramientas de
dimensionamiento geométrico ofrecidos por el software Solidworks (con DimXpert)
a su competidor NX 10; también, se dan las pautas necesarias y obligatorias para
configurar el entorno de trabajo de Solidworks 2017; y por último se realiza el
mismo procedimiento de estudio frente a un único elemento (leva) y el conjunto
mecánico (cojinete-eje), solo que ahora usando las ayudas del entorno Solidworks
2017, en este caso DimXpert y simplificando gran parte de la explicación de las
tolerancias utilizadas con anterioridad en el software NX10.
Con lo anterior se da final a la primera edición de video tutoriales referente a un
sistema de normas de tolerancia y dimensionamiento geométrico de piezas y
sistemas mecánicos, dejando en cada uno de los videos aproximadamente 24
días de grabación y 62 días de edición, sin contar el tiempo invertido frente a la
traducción de los documentos que contenían todos los conceptos utilizados por
ISO e ISO GPS, para ofrecer un material completo y amigable en el aprendizaje y
reconocimiento de la importancia de las tolerancias (dimensionales y geométricas)
en los procesos de manufactura y calidad del servicio otorgado por parte de distas
piezas y conjuntos mecánicos.
27
Imagen 13. Compilación de algunas capturas de pantalla acerca de la tercera y
cuarta parte teórica.
28
Paso seguido, podrá encontrar con detalle una pequeña explicación del trabajo
realizado detrás de la edición del contenido multimedia en relación a la parte
práctica.
Tabla 2. Resumen del material aplicado a Solidworks 2017 y NX 10 tutoriales.
RESUMEN ESQUEMATIZACIÓN, EDICIÓN Y CALIDAD DE VIDEOS EN SU SECCIÓN TEÓRICA
Parte práctica Título Duración (min:seg) Descripción Calidad
1
NX 10. Parte uno.
6:59
Adaptación de las
normas ISO e ISO
GPS en el CAD y
desarrollo de una
parte del acotado.
WMV
2
NX 10. Parte dos.
20:00
Finalización del
acotado y revisión de
la norma ISO
aplicado al sistema
cojinete-eje.
WMV
3
Solidworks 2017.
Ajuste de
operaciones y
acotación sistema
leva.
13:01
Configuración de las
normas ISO e ISO
GPS en la
plataforma.
Explicación de la
herramienta DimXpert
para un elemento tipo
leva.
WMV
4
Solidworks 2017.
Acotación sistema
mecánico eje-
cojinete.
8:55
Explicación de la
herramienta DimXpert
para un ensamble
mecánico eje-
cojinete.
Comparación con NX
10.
WMV
29
5. CONCLUCIONES
Luego de terminado el proceso de elaboración del contenido en sus bases teóricas
y prácticas, el material obtenido se remitió a una validación por parte del ingeniero
Germán Sicachá, quién gestó un análisis a profundidad de cada una de las partes
realizadas, dando así una visión más profesional al trabajo realizado por el grupo
de trabajo.
En general se desarrollaron gran cantidad de tolerancias tanto dimensionales
cómo geométricas expuestas por la norma ISO e ISO GPS en búsqueda de
enriquecer un gran vacío de información sobre su uso y la relevancia que tiene en
los procesos de manufactura a nivel nacional, buscando así, el mejoramiento en la
calidad de nuestros productos, no solo dando una esquematización teórica de lo
que consiste las normas, sino también dando un avance en la aplicación de
herramientas informáticas o bien llamados software para el diseño, enfocándonos
en las más conocidas y útiles para este tipo de trabajos como lo son Solidworks
2017 y Siemens NX 10.
Por otra parte, se demostró que es posible crear un material más didáctico y
atractivo para quienes incursionan en el área del diseño de elementos mecánicos,
puesto que gran parte de la información encontrada estaba contenida en artículos,
manuales, guías y tutoriales que, en su gran mayoría, fueron desarrollados en
idioma extranjero (inglés) y que, tanto para quien hace una búsqueda rápida en el
tema, pero no tenga un claro dominio del lenguaje se pueda convertir en una labor
que le llevara más tiempo del que esperaba; como para quien realiza indagar de
manera más minuciosa pero le pueda parecer un poco menos atractivo y fácil de
entender lo que está consultando.
Con lo anterior se dejan las puertas abiertas a incursionar otro tipo de
herramientas tecnológicas como AutoCAD, Solidegde; así mismo otro tipo de
normas tales como la ASME, DIN, ANSI; con el fin de enriquecer más la base
propuesta por el equipo de trabajo, así como dar una mayor cantidad de fuentes
en donde el diseñador pueda elegir la más adecuada para el área o proyecto que
esté elaborando.
30
6. BIBLIOGRAFÍA
✓ NIELSEN, Henrik. The ISO geometrical product specifications handbook. 1
ed. Dinamarca.: POD publications, 2012. 382 p. ISBN 978-87-7310-722-5.
✓ ISO 1101. Geometrical product specifications (GPS). 3ra ed. Suiza.: ISO,
2012. 109 p.
✓ BSI Standards Publication. ISO code system for tolerances on linear sizes.
1 ed. Inglaterra. British Standards Institution (BSI), 2010. 62 p. ISBN 978-0-
580-70751-3.
✓ LEU, Ming. Ghazanfari, Amir. Kolan, Krishna. NX 10 for Engineering Design. 1 ed. Missouri.: Universidad de ciencia y tecnología de Missouri, 2015. 207 p.
✓ SOLIDWORKS, INC. Introducción a Solidworks. Estados Unidos.:
Computacional Applications and System Integration, Inc. 2014. 134 p.
✓ BOGOLIÚBOV, S. Tareas para el curso de dibujo técnico. 1 ed. Moscú.: Editorial Mir Moscú, 1989. 209 p. ISBN 5-03-000607-9
✓ JIRÓN, Mirna. SICACHÁ, Germán. Fundamentos básicos del dibujo de
elementos de máquinas. Bogotá D.C. 1 ed.: Universidad Distrital Francisco José de Caldas, 2011. 306p. ISBN 9588723000
