Operaciones con sólidos

En el mundo real, los objetos 3D y los elementos orgánicos e inorgánicos están

formados a partir de la adición, sustracción, edición y/o modificación de cuerpos

geométricos 3D básicos conocidos como primitivas. como en todo programa 3D

que se precie, AutoCAD dispone de varias primitivas las cuales son: Caja (Box),

Cilindro (Cylinder), Esfera (Sphere), Cono (Cone), Pirámide (Pyramid),

Cuña (Wedge), Dona (Torus) y el Plano 2D (comando plane o planesurf según

la versión de AutoCAD). Y además tenemos la función Polisólido (polysolid), el

cual se trata en profundidad en el Tutorial 08.

Al igual que en la realidad, la deformación y manipulación de estas formas nos

permitirán ir construyendo nuestros modelos 3D en AutoCAD. AutoCAD 3D posee

varias herramientas que nos permitirán realizar varias operaciones con los sólidos

para modificar su forma y/o editarlos, las cuales podemos apreciar en el siguiente

menú, el cual se obtiene al ir a la persiana solid del modo 3D Modeling:

Operaciones Booleanas (Boolean)

Las operaciones Booleanas nos permitirán añadir o quitar porciones de cualquier

sólido para definir nuestros objetos. Antes de prodecer con las booleanas

debemos asegurarnos de lo siguiente:

– Los elementos deben estar siempre traslapados, o de lo contrario no

funcionarán.

Las operaciones booleanas disponibles son las siguientes:

Union (comando union): une un sólido con otro para formar un solo elemento.

Para activarlo ejecutamos el comando y presionamos enter, luego elegimos las

formas a unir y presionamos enter para finalizar.

Diferencia (comando subtract): resta un sólido respecto a otro. Para activarlo

ejecutamos el comando y presionamos enter, pero en este caso primero

seleccionaremos el objeto que se conservará y presionamos enter, luego

elegiremos el o los que serán restados, para finalizar con enter.

En el ejemplo se ha sustraido el cilindro a la caja. en el caso de subtract,

los resultados son diferentes según se elija primero la caja o el cilindro.

Intersección (intersect): remueve ambos sólidos pero deja la porción común

entre ambos sólidos (derecha). En este caso elegiremos las formas a intersectar y

presionamos enter para finalizar. Intersect sólo funciona con dos formas

traslapadas.

Corte (Slice)

Slice nos permite cortar el sólido en la forma que queramos. Para ejecutar el

comando escribimos slice, luego elegimos el sólido y luego presionamos enter.

Nos aparecerá el siguiente menú de opciones:

Donde tenemos lo siguiente:

Planar Object (O): usa una forma 2D rectangular o curva para cortar el sólido a

través del área virtual formada entre el sólido y la forma. Por esto es que la forma

2D debe atravesar todo el sólido para que funcione. Al activar la opción, elegimos

primero la forma 2D y luego presionamos enter para finalizar el comando.

 

Surface (S): similar a planar Object pero en este caso utiliza una superficie 2D

que atraviesa el sólido para cortarlo. Al activar la opción, elegimos primero la

superficie 2D y luego presionamos enter para finalizar el comando.

 

Zaxis (Z): esta opción permite cortar el sólido de forma perpendicular a la línea

normal del eje. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde

comenzará el corte y después el punto final. El sólido se cortará mediante un

plano perpendicular a esta línea.

 

View (V): esta opción permite cortar el sólido en un plano paralelo a la vista o

perspectiva en la que observamos el objeto. Al activar la opción, debemos elegir el

punto desde donde comenzará el corte y luego presionamos enter. El sólido se

cortará mediante un plano paralelo a la vista.

XY: corta el sólido aplicando el plano XY en cualquier altura, pero el punto debe

estar fuera de este. Al activar la opción, debemos elegir el punto desde donde

comenzará el corte y después el punto final.

 

YZ: corta el sólido aplicando el plano YZ en cualquier punto dentro o fuera de este,

siempre y cuando la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar la

opción, debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y luego

presionamos enter para ver el resultado.

 

ZX: corta aplicando el plano ZX en cualquier punto dentro o fuera de este, siempre

y cuando la cara del sólido no sea paralela a este plano. Al activar la opción,

debemos elegir el punto desde donde comenzará el corte y luego presionamos

enter para ver el resultado.

 

3points (3): esta es la opción por defecto y nos permite cortar el sólido mediante 3

puntos cualquiera que elijamos siempre y cuando estos formen un plano virtual. en

este caso basta elegir cada punto y luego presionamos enter para ver el resultado.

 

Thicken (Extruir superficies)

Esta operación sólo funciona en superficies 2D, y nos permite extruirlas y por ello

convertirla a 3D definiendo una altura. Para activarlo escribimos thicken y

presionamos enter, luego elegimos la superficie a extruir y presionamos enter,

luego definimos la altura y luego enter para finalizar el comando.

Interfere (interferir)

 

Esta operación crea un sólido temporal el cual es la intersección entre dos sólidos.

Este puede ser visualizado y también extraído formando un nuevo sólido 3D. Para

activarlo escribimos interfere y presionamos enter, luego elegimos los objetos y

presionamos enter para finalizar el comando.

Si ejecutamos el comando y no presionamos enter

luego de elegir los objetos nos aparecen las siguientes opciones:

 Nested selection (N): selecciona las formas 3D.

Settings (S): podremos modificar el color del sólido resultante, el estilo visual y

destacar la interferencia.

Luego de editar estas opciones aparecen otras que son:

Check first set (K): con esta opción podemos

revisar el sólido intersectado. En previous veremos la malla del sólido resultante y

en next la visualización por defecto, además que podremos realizar Zoom, Pan u

Orbit mediante los botones del lado derecho. Si desmarcamos la opción “Delete

interference objects created on Close” se creará en 3D el sólido de la intersección,

aunque los objetos 3D originales permanecerán sin cambios.

Imprint (imprimir en una cara)

Esta operación imprime una forma 2D en un sólido siempre y cuando ambos estén

en el mismo plano. Para ejecutarlo primero escribimos imprint y presionamos

enter, luego elegimos el objeto 3D, seguimos con la forma 2D y finalmente el

programa nos pregunta si borramos el objeto de origen. Si lo hacemos

correctamente, se creará la impresión de la forma 2D en la cara del sólido y a su

vez será una nueva cara de este.

Extract Edge (extraer lado)

Esta operación nos permite extraer los lados de cualquier sólido 3D los cuales se

convierten en líneas. Para ejecutarlo primero escribimos xedges y presionamos

enter, luego elegimos el o los objetos 3D y finalizamos el comando con enter. Si lo

hacemos correctamente, todos los lados se habrán extraído sin afectar al sólido

3D.

Offset Edge (equidistar lado)

Esta operación es similar al comando offset ya que nos permite crear polilíneas

equidistantes en uno o más lados de la cara de la forma 3D. Para ejecutarlo

escribimos offsetedge en la barra de comandos y luego elegimos con un click

cualquier cara del sólido. Luego definimos un punto cualquiera de la cara el cual

será la distancia y finalizamos el comando con enter.

Antes de definir el punto tenemos las siguientes opciones disponibles:

Distance (D): podemos definir la distancia del offset y el punto hacia  dónde va la

nueva forma, de forma similar a offset normal. si la distancia es negativa, las

líneas se formarán fuera del lado.

Corner (C): permite definir el tipo de esquina. Por defecto es la opción Sharp

(S) pero si elegimos Round (R), las esquinas serán curvadas.

Fillet Edge (redondear lado)

Esta operación es similar al comando fillet ya que nos permite redondear una o

más aristas de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos filletedge en la barra de

comandos y presionamos enter, luego elegimos con un click cualquier arista del

sólido y luego finalizamos el comando con enter.

Al igual que con Offset Edge tenemos las siguientes opciones disponibles:

Chain (C): podemos elegir los lados de forma manual, a nuestro gusto. Una vez

definida la cadena, presionamos enter para aceptar y terminar la operación.

Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma automática. Por

defecto tomará una cara completa del elemento 3D. Una vez definido el ciclo,

presionamos enter para aceptar y terminar la operación.

Radius (R): esta opción permite definir o cambiar el radio del redondeo. Después

de escribir la opción y presionar enter el programa nos pedirá el nuevo radio.

También podremos realizar esto antes de terminar el comando si tomamos la

flecha azul, luego escribimos el radio y finalizamos con enter.

Chamfer Edge (achaflanar lado)

Esta operación es similar al comando chamfer ya que nos permite achaflanar una

o más aristas de la forma 3D. Para ejecutarlo escribimos chamferedge en la barra

de comandos y presionamos enter, luego elegimos con un click una o más aristas

del sólido y luego finalizamos el comando con enter.

Al igual que con Fillet Edge tenemos las siguientes opciones disponibles:

Loop (L): podemos definir un loop o ciclo de aristas de forma automática. Por

defecto tomará una cara completa del elemento 3D. Si queremos elegir los lados

de forma manual podemos cambiar a la opción Edge (E), pero esto funcionará

sólo dentro del loop.

Distance (D): esta opción permite definir o cambiar las distancias del chaflán.

Después de escribir la opción y presionar enter el programa nos pedirá la distancia

1 y luego la distancia 2. Al igual que con Fillet Edge podremos realizar esto antes

de terminar el comando tomando las flechas azules y definiendo las distancias.

Extrude Faces (Extruir caras)

Esta operación es similar al comando extrude ya que nos permite extruir una o

más caras de la forma 3D. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Extrude

Faces en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de

comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá

más abajo), luego elegimos con un click una o más caras del sólido, presionamos

enter y definimos una distancia para la extrusión (o elegimos dos puntos),

presionamos enter y luego definimos un ángulo de extrusión para luego finalizar el

comando con enter. Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las siguientes

opciones:

Undo (U): deshace la última acción de selección.

ALL: selecciona todas las caras.

Remove (R): podemos remover una o más caras de la selección.

La altura de extrusión puede definirse mediante una distancia o simplemente dos

puntos, y además tenemos una tercera opción llamada path (recorrido). En cuanto

a las distancias es interesante consignar que dependiendo del valor que le demos

al ángulo la extrusión irá hacia adentro o hacia afuera. Si el ángulo es 0, la

extrusión es recta (de forma similar al comando extrude) pero si el ángulo es

positivo la extrusión irá hacia adentro, por ende los ángulos negativos harán que la

extrusión vaya hacia afuera. En cuanto a la distancia, si es negativa la extrusión

será hacia el interior del objeto 3D y si es positiva será hacia afuera.

Extrusión con ángulo positivo.

Extrusión con ángulo negativo.

Una opción interesante de este comando es Path (P), la cual nos permite tomar

una línea como referencia para la extrusión lo que hará que el sentido y la altura

de esta sea la del recorrido. Para ello vamos a la opción path, seleccionamos la

línea y al hacer click se ejecutará la extrusión de manera automática.

Offset Faces (Desplazar caras)

Esta operación es similar al comando Extrude Faces ya que nos permite

desplazar una o más caras de la forma 3D, y con ello se modificará todo el sólido.

Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Offset Faces en el menú puesto que

no posee un comando propio en la barra de comandos ya que este es parte del

comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un

click una o más caras del sólido, presionamos enter y definimos una distancia para

la extrusión (o elegimos dos puntos) para luego finalizar el comando con enter.

Antes de fijar la distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el

caso de Extrude Faces (Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, si es

negativa el desplazamiento será hacia el interior del objeto 3D y si es positiva será

hacia afuera.

Taper Faces (Estrechar caras)

 Esta operación nos permite estrechar una o más caras de la forma 3D mediante

el giro de estas, y con ello se modificará todo el sólido. Para ejecutarlo se debe

clickear en la opción Taper Faces en el menú puesto que no posee un comando

propio en la barra de comandos ya que este es parte del comando

general solidedit (el cual se verá más abajo), luego elegimos con un click una o

más caras del sólido, presionamos enter y definimos primero el punto base para el

pivote de la cara y luego el punto final, luego el programa nos pedirá un ángulo de

rotación y finalizamos el comando con enter. Antes de fijar la distancia de

extrusión tenemos las mismas opciones que en el caso de Extrude Faces (Undo,

ALL, Remove).

En este ejemplo se toma como línea de pivote los puntos marcados en

las imágenes. El primer punto (imagen izquierda) es el punto base de

pivote.

Al igual que en el caso de Extrude Faces, el ángulo influye en el resultado de la

operación. Si este es positivo el giro será contrarreloj respecto del punto base, y si

es negativo será a favor de este.

Taper con ángulo positivo, respecto al ejemplo de arriba.

Taper con ángulo negativo, respecto al ejemplo de arriba.

Shell (Cáscara)

Esta operación es similar al comando Offset Edge pero Shell nos permitirá definir

el espacio interno de un sólido 3D ya que mueve todas las caras al mismo tiempo

y por ello nos dará un grosor. Para ejecutarlo se debe clickear en la

opción Shell en el menú puesto que no posee un comando propio en la barra de

comandos ya que este es parte del comando general solidedit (el cual se verá

más abajo), luego elegimos con un click sólido, presionamos enter y definimos una

distancia para el shell, y luego finalizamos el comando con enter. Antes de fijar la

distancia de extrusión tenemos las mismas opciones que en el caso de Extrude

Faces (Undo, ALL, Remove). En cuanto a la distancia, si es negativa el espacio

vacío será definido por el tamaño del sólido 3D y el grosor irá hacia afuera y si es

positiva se formará el espacio interno, y el grosor irá hacia adentro del sólido.

En el ejemplo, la distancia es positiva y por ende el grosor va hacia

adentro de la caja.

Separate (Separar sólidos)

 

Cuando realizamos operaciones booleanas como subtract y por ende cortamos

objetos 3D, usualmente el sólido se selecciona como un solo elemento a pesar de

estar separado. Con esta operación podremos convertirlos en formas

independientes. Para ejecutarlo se debe clickear en la opción Separate en el

menú puesto que no posee un comando propio en la barra de comandos ya que

este es parte del comando general solidedit (el cual se verá más abajo), luego

elegimos con un click sólido, presionamos enter y volvemos a confirmar con enter

para finalizar el comando. notaremos ahora que el sólido está separado en formas

independientes.

Check (Revisar)

Esta opción nos permite revisar si la geometría 3D es válida o no. Lo ejecutamos

presionando el ícono Check y luego seleccionando el sólido, para luego finalizar el

chequeo con enter.

Clean (Limpiar)

Esta opción nos permite limpiar el sólido de caras, aristas y vértices duplicados o

redundantes (ideal cuando hay errores de sólidos). Lo ejecutamos presionando el

ícono Clean y luego seleccionando el sólido, para luego finalizar el chequeo con

enter.

Comando Solidedit (editsolido)

Como se vio en el caso de Taper faces, Check o Clean, algunas operaciones con

sólidos no tienen un comando propio sino que son parte de un comando más

amplio llamado solidedit (o editsolido en español). Este comando posee todas

las operaciones de sólidos vistas antes pero incorpora otras funciones nuevas. Lo

ejecutamos escribiendo en la barra de comandos solidedit y presionamos enter.

Nos aparecen las opciones de la imagen de abajo donde podremos elegir el nivel

de subobjeto en el que queremos trabajar:

Face (F): toma una o más caras del objeto.

Edge (E): toma una o más lados del objeto.

Body (B): toma el cuerpo del objeto.

Undo (U): deshacer.

Exit (X): salir de solidedit.

Para el caso de los sólidos 3D nos conviene elegir Edge o Face según

corresponda. al elegir la opción nos aparece el menú de abajo donde veremos las

funciones ya conocidas como taper, offset y otras nuevas funciones:

Donde tenemos lo siguiente:

Copy (C): copia una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al

comando copy pues elegimos  punto base y luego el punto final donde va la copia.

Move (M): mueve una cara o lado. Se ejecuta de forma similar al

comando move pues elegimos  punto base y luego el punto final donde va la

copia. Esta operación deformará la figura y por lo tanto afectará a todo el sólido.

Rotate (R): rota la cara según una línea base y un ángulo. Si este es positivo irá

hacia la izquierda (contrarreloj) y si es negativo hacia la derecha. Una vez que

elegimos esta opción elegimos la o las caras y presionamos enter, procedemos a

definir dos puntos para formar la línea que será el eje del pivote, aunque además

tendremos la opción de rotar en la vista (V), en el eje X, eje Y, eje Z y el eje del

objeto (A).

En el ejemplo la cara ha sido rotada con un ángulo de -50. Esta

operación afectará a la forma final.

Delete (D): si tenemos una forma modificada con operaciones como extrude, fillet

o chamfer, podremos borrar las acciones anteriores de estos ejecutados en esa

cara o en el sólido completo. Para activarlo elegimos la opción delete,

seleccionamos la cara a modificar y presionamos enter para ver el resultado.

Color (L): en esta opción podremos cambiar el color en una o más caras del

objeto. Elegimos color y luego seleccionamos las caras, presionamos enter y nos

aparecerá la paleta de colores donde podremos cambiar al color que queramos.

 

Material (A): esta opción es similar a color pero funciona con los materiales

aplicados, ya que podremos cambiar el material en una o más caras del objeto.

Elegimos material y luego seleccionamos la o las caras, presionamos enter y el

programa nos pedirá el nombre del nuevo material, el cual deberá escribirse con

el mismo nombre que tiene en el editor de materiales (Material Browser).

Finalmente presionamos enter para cancelar el comando.

 

Extraído de

http://www.mvblog.cl/2013/03/17/autocad-3d-tutorial-06-operaciones-con-solidos/#sthash.3BY9V1Bs.dpuf