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M i l l e r
Mo HI, ER
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ACERCA DE LOS AUTORES, XXI
PREFACIO, XXIII
| Parte
CIENCIA VISUAL PARA GRÁFICAS TÉCNICAS
Introducción a la comunicación gráfica, 5
Objetivos, 5
1.1 Introducción, 6
- 1.2 Sistemas de comunicación humana, 8
1.3 Importancia de las gráficas técnicas, 9
1.4 Historia de la comunicación gráfica, 9
1.4.1 Geometría descriptiva, 13
1.4.2 Gráficas por computadora, 13
1.4.3 El proceso de diseño, 14
1.5 Cambios en el proceso de diseño en
ingeniería, 15
1.6 Ciencia visual, 16
1.6.1 Geometría, 17
1.6.2 Estándares y convenciones, 17
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Los equipos
de diseño globales emplean computadoras
para comunicarse e intercambiar datos, 20
1.7 ¿Qué aprenderá el lector?, 20
1.8 Especialistas y dibujo técnico, 20
1.9 Tecnología de la ingeniería, 21
1.10 Resumen, 21
Preguntas de repaso, 21
Lecturas adicionales, 22
Sitios de la Web, 22
Problemas, 22
El proceso de diseño en ingeniería, 23
Objetivos, 23
2.1 Diseño, 24
2.1.1 Diseño estético, 25
2.1.2 Diseño funcional, 26
2.2 Diseño en ingeniería, 26
2.2.1 Diseño de productos, 26
2.2.2 Diseño de sistemas, 26
2.2.3 El proceso del diseño en
ingeniería, 26
2.3 Ideación, 28
2.3.1 Identificación del problema, 29
2.3.2 Planteamiento de ideas
preliminares, 31
2.3.3 Diseño preliminar, 32
2.3.4 Generación de ideas para gráficas
y visualización, 32
2.4 Refinamiento, 32
2.4.1 Modelado, 33
2.4.2 Análisis del diseño, 37
2.4.3 Visualización del diseño, 41
2.4.4 Refinamiento de gráficas y
visualización, 42
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Uso del
modelado de sólidos para el desarrollo de un
producto nuevo, 43
2.5 Implantación, 44
2.5.1 Planificación, 44
2.5.2 Producción, 45
2.5.3 Mercadotecnia, 45
2.5.4 Finanzas, 46
2.5.5 Administración, 47
2.5.6 Servicio, 48
2.5.7 Documentación, 48
2.6 Administración de datos del producto, 55
2.7 Otros métodos de diseño en ingeniería, 57
2.8 Resumen, 58
Preguntas de repaso, 58
Lecturas adicionales, 59
Sitios de la Web, 59
'■ Herramientas de dibujo técnico, 61
Objetivos, 61
3.1 Herramientas de dibujo técnico, 62
3.2 Herramientas de dibujo asistido por
computadora, 62
3.2.1 Unidad central de procesamiento
(CPU), 62
3.2.2 Sistema operativo de la
computadora, 63
3.2.3 Dispositivos de visualización, 63
3.2.4 Dispositivos de entrada, 64
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3.2.5 Dispositivos de salida, 69
3.2.6 Dispositivos y medios de
almacenamiento, 71
3.3 Herramientas tradicionales, 73
3.3.1 Reglas, 73
3.3.2 Transportadores, 74
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : La realidad
virtual cambia la cara del diseño, 75
3.3.3 Lápices, 76
3.3.4 Papel de dibujo, 77
3.3.5 Escuadras, 78
3.4 Alfabeto de líneas, 78
3.5 Técnicas para dibujar líneas, 80
3.5.1 Borrado, 82
3.5.2 Dibujo de una línea que pasa por
dos puntos, 82
3.5.3 Dibujo de líneas paralelas, 82
3.5.4 Dibujo de líneas perpendiculares,
83 '
3.5.5 Dibujo de líneas con ángulos
relativos a una línea dada, 83
3.5.6 Dibujo de curvas irregulares, 84
3.6 Escalas, 86
3.6.1 Escala del arquitecto, 87
3.6.2 Escala del ingeniero civil, 88
3.6.3 Escala del ingeniero mecánico, 89
3.6.4 Escala métrica, 93
3.7 Estuche de instrumentos de dibujo, 94
3.7.1 Compases, 94
3.7.2 Compases de puntas, 95
3.8 Plantillas, 96
3.9 Técnicas para dividir una hoja de dibujo, 96
3.10 Técnica para dibuj ar con herramientas
tradicionales, 98
3.11 Resumen, 99
Preguntas de repaso, 99
Problemas, 100
4 Croquis y texto, 114
Objetivos, 114
4.1 Dibujo de croquis técnicos, 115
4.1.1 Herramientas para dibuj ar a mano
libre, 117
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Modelado
de croquis con CAD, 118
4.1.2 Herramientas de CAD para
realizar croquis, 119
4.2 Técnica para la creación del croquis, 120
4.2.1 Líneas rectas, 120
4.2.2 Líneas curvas, 122
4.3 Proporciones y líneas de construcción, 123
4.4 Tipos de croquis, 127
4.5 Introducción a las proyecciones, 128
4.5.1 Imágenes isométricas, 129
4.5.2 Elipses isométricas, 132
4.5.3 Papel cuadriculado isomètrico,
134
4.5.4 Imágenes oblicuas, 135
4.5.5 Proyecciones de vistas múltiples,
137
4.6 Técnica para realizar croquis de vistas
múltiples, 141
4.6.1 Convenciones de línea, 141
4.6.2 Precedencia de las líneas, 142
4.6.3 Prácticas convencionales para
círculos y arcos, 143
4.7 Croquis de vistas múltiples, 146
4.7.1 Croquis de una vista, 146
4.7.2 Croquis de dos vistas, 146
4.7.3 Croquis de tres vistas, 147
4.8 Proyección en perspectiva, 149
4.8.1 Croquis en perspectiva de un
punto, 152
4.8.2 Croquis en perspectiva de dos
puntos, 153
4.8.3 Círculos en perspectiva, 154
4.9 Letreros, 156
4.9.1 Estándares para letreros, 157
4.9.2 Dibujo de letreros a mano, 157
4.9.3 Otros estilos de texto, 158
4.9.4 Técnica para la elaboración de
letreros por computadora, 161
4.10 Texto en los dibujos, 163
4.11 Resumen, 164
Preguntas de repaso, 165
Lecturas adicionales, 165
Problemas, 165
5 Visualización para el diseño, 178
Objetivos, 178
5.1 Habilidades de visualización, 179
5.2 El ciclo de la visualización, 179
5.3 Visualización del diseño, 181
5.4 Características de los objetos sólidos, 181
5.4.1 Atributos de los objetos sólidos,
181
5.5 Técnicas de visualización para dibujos
técnicos, 183
5.5.1 Planos de imagen, 183
5.5.2 Orientación objeto-plano de
imagen, 184
5.5.3 Planos de imagen múltiples, 185
5.5.4 Selección de una vista para
describir un objeto, 190
5.6 Otras técnicas de visualización, 190
5.6.1 Técnicas alternativas de
proyección, 190
5.6.2 Sombreado, 191
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L :
Visualización científica, 192
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Contenido x¡
5.6.3 Visualización de varios obj etos,
194
5.7 Realidad virtual y visualización, 196
5.8 Usos de la visualización, 199
5.8.1 Diseño mecánico, 199
5.8.2 Proyectos civiles, 200
5.8.3 Tendencias futuras, 201
5.9 Resumen, 202
Preguntas de repaso, 202
Lecturas adicionales, 203
Sitios de la Web, 203
Problemas, 203
| Parte
FUNDAM tNTO S DE LAS GRÁFICAS TÉCNICAS 2
6 Geometría en ingeniería y construcción, 217
Objetivos, 217
6.1 Geometría en ingeniería, 218
6.2 Descripción de la forma, 218
„ 6.3 Coordenadas espaciales, 218
6.3.1 Regla de la mano derecha, 221
6.3.2 Coordenadas polares, 223
6.3.3 Coordenadas cilindricas, 223
6.3.4 Coordenadas esféricas, 223
6.3.5 Coordenadas absolutas y relativas,
224
6.3.6 Sistemas de coordenadas
universales y local, 225
6.4 Elementos geométricos, 225
6.5 Puntos, líneas, círculos y arcos, 227
6.5.1 Puntos, 227
6.5.2 Líneas, 227
6.5.3 Tangencias, 232
6.5.4 Círculos, 239
6.5.5 Curvas talón (curva a base de
2 cuartos de círculo), 242
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Diseño por
computadora de una nueva generación de
asientos para trenes Amtrak, 244
6.5.6 Curvas irregulares formadas por
arcos, 244
6.5.7 Arcos rectificados, 244
6.6 Curvas cónicas, 246
6.6.1 Parábolas, 246
6.6.2 Hipérbolas, 247
6.6.3 Elipses, 254
6.7 Ruletas, 260
6.7.1 Espirales, 260
6.7.2 Cicloides, 261
6.7.3 Involutas, 262
6.8 Líneas de doble curva. Hélices, 265
6.9 Curvas de forma libre, 267
6.9.1 Curvas flexibles, 268
6.9.2 Curvas Bezier y B-flexibles, 268
6.10 Ángulos, 269
6.10.1 Bisectando un ángulo, 269
6.10.2 Transferencia de ángulos, 270
6.11 Planos, 271
6.12 Superficies, 271
6.12.1 Superficies bidimensionales, 273
6.12.2 Superficies regladas, 282
6.12.3 Superficies de curva doble, 289
6.12.4 Superficies de forma libre, 290
6.12.5 Curvas y superficies fractales, 294
6.13 Resumen, 294
Preguntas de repaso, 295
Lecturas adicionales, 295
Problemas, 295
7 Modelado tridimensional, 303
Objetivos, 303
7.1 Panorama histórico, 304
7.2 Modelado de trama de alambre, 305
7.3 Modelado de superficies, 308
7.4 Modelado de sólidos, 309
7.4.1 Modelado de primitivos, 310
7.4.2 Modelado por geometría
constructiva de sólidos (CSG), 311
7.4.3 Modelado de representación de
fronteras (B-Rep), 314
7.5 Organización de xni modelador en 3-D, 314
7.6Técnicas de construcción en 3-D, 316
7.6.1 Sistemas de coordenadas, 316
7.6.2 Planos de trabajo, 318
7.6.3 Geometría de construcción en 3-D,
319
7.6.4 Operaciones de barrido, 319
7.6.5 Técnicas de construcción
avanzadas, 321
7.7 Técnicas de visualización en 3-D, 322
7.7.1 Vista de la cámara, 324
7.7.2 Operación de la cámara de
observación, 326
7.7.3 Estrategia de la cámara de
observación, 326
7.8 Modificación del objeto, 328
7.8.1 Transformaciones geométricas, 329
7.8.2 Otras operaciones sobre sólidos
simples, 332
7.8.3 Técnicas para dos sólidos
empleando operaciones booleanas,
333
7.9 Modelado basado en restricciones, 333
7.10 Modelado basado en características, 336
7.11 Modelado en 3-D y el proceso de diseño,
338
7.11.1 Modelado de croquis, 338
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xii Contenido
7.11.2 Construcción de prototipos, 338
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Astro-Med
encuentra alivio en los sólidos, 340
7.11.3 Manejo de piezas, 341
7.11.4 Análisis, 342
7.12 Manufactura asistida por computadora
(CAM), 347
7.13 Asociatividad de datos, 348
7.14 Documentación, 350
7.15 Estándares para el intercambio de datos, 351
7.16 Aplicaciones del modelado en 3-D, 353
7.16.1 Diseño de carreteras, 353
7.16.2 Diseño de navios, 355
7.16.3 Diseño de plantas, 355
.7.16.4 Diseño para facilidad de
manufactura, 355
7.17 Resumen, 356
Preguntas de repaso, 35 7
Lecturas adicionales, 358
Sitios de la Web, 358
Problemas, 358
8 Dibujos de vistas múltiples, 375
Objetivos, 375
8.1 Teoría de proyección, 376
8.1.1 Linea de observación, 377
8.1.2 Plano de proyección, 377
8.1.3 Comparación entre proyecciones
paralela y perspectiva, 378
8.2 Planos de proyección de vistas múltiples,
379
8.2.1 Plano de proyección frontal, 379
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : El CAD y
la estereolitografía aceleran el diseño de
solenoides, 380
8.2.2 Plano de proyección horizontal,
. 381
8.2.3 Plano de proyección de perfil,
381
8.2.4 Orientación de las vistas a partir
de los planos de proyección, 381
8.3 Ventajas de los dibujos de vistas múltiples,
381
8.4 Las seis vistas principales, 383
8.4.1 Colocación convencional de las
vistas, 386
8.4.2 Proyección del primero y del tercer
ángulo, 386
8.4.3 Vistas adyacentes, 389
8.4.4 Vistas relacionadas, 389
8.4.5 Vista central, 389
8.4.6 Convenciones de línea, 389
8.4.7 . Vistas múltiples a partir de
modelos de CAD en 3-D, 396
8.5 Selección de vistas, 400
8.6 Vistas fundamentales de aristas y planos,
402
8.6.1 Aristas (líneas), 403
8.6.2 Planos principales, 403
8.6.3 Planos inclinados, 405
8.6.4 Planos oblicuos, 405
8.7 Representaciones de vistas múltiples, 407
8.7.1 Puntos, 407
8.7.2 Planos, 407
8.7.3 Cambio de planos (esquinas),
409
8.7.4 Ángulos, 410
8.7.5 Superficies curvas, 410
8.7.6 Agujeros, 412
8.7.7 Filetes, redondeos, superficies
terminadas y chaflanes, 412
8.7.8 Uniones tangenciales redondeadas,
415
8.7.9 Superficies elípticas, 416
8.7.10 Curvas irregulares o espaciales,
418
8.7.11 Cilindros que se intersectan, 418
8.7.12 Cilindros que intersectan prismas
y agujeros, 419
8.8 Visualización de dibujos de vistas múltiples,
419
8.8.1 Estudios de proyección, 420
8.8.2 Construcción de modelos físicos,
420
8.8.3 Áreas adyacentes, 422
8.8.4 Formas similares, 423
8.8.5 Rotulado de superficies, 424
8.8.6 Líneas faltantes, 424
8.8.7 Rotulado de vértices, 425
8.8.8 Análisis por sólidos, 425
8.8.9 Análisis por superficies, 427
8.9 Estándares ANSI para dibujos de vistas
múltiples, 428
8.9.1 Vistas parciales, 428
8.9.2 Convenciones de giro, 429
8.9.3 Vistas de detalle, 430
8.10 Resumen, 430
Preguntas de repaso, 431
Problemas, 431
9 Dibujos axonométricos y oblicuos, 458
Objetivos, 458
9.1 Dibujos axonométricos, 459
9.1.1 Clasificaciones de los dibujos
axonométricos, 459
9.2 Proyecciones axonométricas isométricas,
461
9.2.1 Dibujos axonométricos
isométricos, 463
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A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Una
estrategia de fabricación ágil usando
parámetros, 480
9.3 Proyección dimétrica, 483
9.3.1 Dibuj os dimétricos aproximados,
484
9.3.2 Escalas dimétricas y ángulos de la
elipse, 485
9.4 Proyección trimétrica, 487
9.5 Dibujos oblicuos, 488
9.5.1 Teoría de la proyección oblicua,
488
9.5.2 Clasificación de los dibujos
oblicuos, 491
9.5.3 Reglas de orientación de obj etos,
491
9.5.4 Construcción de dibujos oblicuos,
492
9.5.5 Estándares para medidas, 496
9.6 Resumen, 496
Preguntas de repaso, 497
Lecturas adicionales, 497
< Problemas, 497
10 Dibujos en perspectiva, 505
Objetivos, 505
10.1 Preliminares, 506
10.2 Terminología, 507
10.3 Clasificación de los dibujos en perspectiva,
509
10.4 Selección de variables, 511
10.5 Perspectivas de un punto, 511
10.5.1 Método de la vista de planta, 511
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : La industria
utiliza visualizaciones reales para mundos
virtuales, 512
10.5.2 Método de la línea de medición,
514
10.5.3 Características circulares, 514
10.6 Perspectivas de dos puntos, 514
10.6.1 Método de la vista de planta, 514
10.6.2 Método de la línea de medición,
517
10.7 Objetos detrás del plano de la imagen, 517
10.8 Objetos delante del plano de la imagen, 519
10.9 Líneas y planos inclinados, 519
10.10 Cuadrículas en perspectiva, 521
10.11 Círculos y curvas en perspectiva, 521
10.12 Perspectivas de tres puntos, 523
10.13 Dibujos en perspectiva con el CAD, 523
10.14 Resumen, 526
Preguntas de repaso, 526
Lecturas adicionales, 526
Problemas, 526
CrntcTido xiü
| Parte_______________________
GEOMETRÍA DESCRIPTIVA }
11 Vistas auxiliares, 533
Objetivos, 533
11.1 Teoría de proyección de la vista auxiliar, 534
11.1.1 Método de la línea de plegamiento,
534
11.1.2 Método del plano de referencia,
536 ’
11.2 Clasificación de las vistas auxiliares, 537
11.2.1 Convenciones de rotulado de la
línea de plegamiento, 538
11.2.2 Vista auxiliar de profundidad, 538
11.2.3 Vista auxiliar de altura, 539
11.2.4 Vista auxiliar de anchura, 540
11.2.5 Vistas auxiliares parciales, 542
11.2.6 Vistas auxiliares medias, 542
11.2.7 Curvas, 542
11.2.8 Vistas auxiliares con el CAD, 543
11.3 Aplicaciones de las vistas auxiliares, 543
11.3.1 Construcción inversa, 543
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Diseño para
el ambiente (DFE), 544
11.3.2 Vista en una dirección
especificada: punto de
visualización de una línea, 544
11.3.3 Angulos diédricos, 546
11.3.4 Vistas auxiliares sucesivas: tamaño
verdadero de superficies oblicuas,
546 '
11.4 Resumen, 548
Preguntas de repaso, 549
Problemas, 549
' 2 Fundamentos de geometría descriptiva, 561
Objetivos, 561
12.1 Métodos de la geometría descriptiva, 562
12.2 Planos de referencia, 563
12.3 Puntos, 564
12.4 Sistema de coordenadas, 564
12.5 Líneas, 565
12.5.1 Localización espacial de una línea,
567
12.5.2 Punto sobre una línea, 568
12.5.3 Longitud verdadera de una línea,
568
12.5.4 Vista de punto de una línea, 570
12.6 Planos, 572
12.6.1 Vistas principales de los planos, 572
12.6.2 Vista de arista de un plano, 573
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xiv
12.6.3 Tamaño verdadero de un plano,
575 _
12.6.4 Ángulo entre dos planos, 575
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Uso del
CAD para realizar el análisis de espacio
entre obstáculos en un aeropuerto, 576
12.7 Resumen, 577
Preguntas de repaso, 579
Lecturas adicionales, 580
Problemas, 580
13 Intersecciones y desarrollos, 585
Objetivos, 585
13.1 Introducción, 586
13.2 Intersecciones, 586
13.2.1 Representaciones de vistas
m últiples correctas: visibilidad,
586
13.2.2 Intersección de dos líneas, 589
13.2.3 Intersección de una línea y un
plano, 589
13.2.4 Intersección de dos planos, 591
13.2.5 Intersección de un plano y un
sólido, 591
13.2.6 Intersección entre dos sólidos, 597
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Uso del
CAD/CAM para diseñar una nueva raqueta
de tenis, 598
13.2.7 Técnicas de CAD, 605
13.3 Desarrollos, 605
13.3.1 Clasificaciones,605
13.3.2 Desarrollos de línea paralela, 606
13.3.3 Desarrollos de sólidos, 607
13.3.4 Desarrollo de piezas de transición,
613
13.3.5 Desarrollos aproximados, 616
13.3.6 Técnicas de CAD, 616
13.4 Resumen, 617
Preguntas de repaso, 617
Lecturas adicionales, 617
Problemas, 617
I Parte
1----------------------------------- ; ----------------------------------------- 1
CONVENCIONES ESTANDARES *
DE DIBUJO TÉCNICO
14 Vistas de sección, 631
Objetivos, 631
14.1 Fundamentos de las secciones, 632
14.1.1 Técnica de CAD, 636
14.1.2 Visualización de vistas de sección,
636
14.2 Líneas del plano de corte, 639
14.2.1 Colocación de las líneas del plano
de corte, 639
14.3 Convenciones de líneas de sección, 641
14.3.1 Símbolos de materiales, 641
14.3.2 Técnicas de dibujo, 641
14.3.3 Secciones de contorno, 642
14.3.4 Secciones de pared delgada, 643
14.4 Tipos de vistas de sección, 644
14.4.1 Secciones completas, 644
14.4.2 Secciones medias, 644
14.4.3 Secciones interrumpidas, 645
14.4.4 Secciones giradas, 646
14.4.5 Secciones desmontadas, 646
14.4.6 Secciones desplazadas, 647
14.4.7 Secciones de montaje, 649
14.4.8 Secciones auxiliares, 649
14.5 Convenciones especiales para secciones, 651
14.5.1 Costillas, almas y otras
características delgadas, 651
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Suspensión
ajustable de bicicleta de montaña, 652
14.5.2 Secciones alineadas, 654
14.5.3 Interrupciones convencionales,
654
14.6 Técnicas de CAD 3-D, 655
14.7 Resumen, 656
Preguntas de repaso, 658
Problemas, 658
15 Prácticas para dimensionamiento y tolerancias, 668
Objetivos, 668
15.1 Acotamiento (dimensionamiento), 669
15.2 Tamaño y posición de las dimensiones
(acotaciones), 669
15.2.1 Unidades de medida, 669
15.2.2 Terminología, 670
15.2.3 Conceptos básicos, 673
15.2.4 Dimensiones de tamaño, 673
15.2.5 Dimensiones de posición y
orientación, 674
15.2.6 Dimensiones en coordenadas, 674
15.2.7 Prácticas estándares, 675
15.3 Dimensionamiento de detalles, 679
15.3.1 Diámetro comparado con radio,
681
15.3.2 Agujeros y agujeros ciegos, 681
15.3.3 Agujeros graneteados, 683
15.3.4 Refrentados, 683
15.3.5 Avellanados, 683
15.3.6 Roscas de tornillo, 683
15.3.7 Gargantas, 683
15.3.8 Calibres de los fabricantes, 683
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Los equipos
globales de diseño emplean computadoras
para comunicarse e intercambiar datos, 684
■ ■
15.4 Técnicas de dimensionamiento, 685
15.4.1 Proceso de dimensionamiento, 686
15.4.2 Lincamientos para el
dimensionamiento, 688
15.4.3 Reglas de dimensionamiento
estándar de la ASME , 689
15.5 Tolerancias, 691
15.5.1 Intercambiabilidad, 691
15.6 Representación de la tolerancia, 692
15.6.1 Tolerancias generales, 692
15.6.2 Dimensiones límite, 693
15.6.3 Dimensiones más y menos, 693
15.6.4 Dimensión límite únicas, 693
15.6.5 Términos importantes, 693
15.6.6 Tipos de ajuste, 694
15.6.7 Determinación del tipo de ajuste,
696
15.6.8 Costos de la tolerancia, 696
15.6.9 Dimensionamiento funcional, 696
15.6.10 Acumulamiento de tolerancias, 696
15.6.11 Límites y ajustes métricos, 698
15.6.12 Ajustes estándares de precisión:
unidades inglesas, 703
15.7 Tolerancias en el CAD, 709
15.7.1 Exactitud geométrica, 710
15.7.2 Dimensionamiento asociativo, 710
15.8 Resumen, 710
Preguntas de repaso, 713
Problemas, 713
Fundamentos del dimensionamiento y la
tolerancia geométricos, 721
Objetivos, 721
16.1 Panorama, 722
16.2 Símbolos GDT, 723
16.3 Regla 1 de la GDT, 724
16.4 Condición del material máximo, 725
16.4.1 Símbolos de condición de
material, 725
16.4.2 Alejamiento de la MMC, 725
16.4.3 Forma perfecta en la MMC, 725
16.4.4 Separación de los tipos de control,
726
16.5 Herramientas de inspección, 726
16.6 Referencias y características de referencia,
728
16.6.1 Usos de las referencias, 728
16.6.2 Referencias y ensamblado, 728
16.6.3 Control de la característica de
referencia, 729
16.6.4 Marco de referencia dato, 729
16.6.5 Referencia primaria, 729
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Las
compañías colaboran para producir barcos
con mayor rapidez, 7MÍ^W • F r e e L I D r O
16.6.6 Referencia secundaria y terciaria,
730
16.6.7 Identificadores de la característica
de referencia, 730
16.7 Controles geométricos, 731
16.7.1 Perfección, 731
16.7.2 Zona de tolerancia, 731
16.7.3 Condición virtual, 731
16.7.4 Procesos de inspección, 731
16.7.5 Controles de forma, 732
16.7.6 Controles de orientación, 736
16.7.7 Controles de posición, 738
16.8 Cálculos de tolerancia, 744
16.8.1 Asignación de tolerancias de
sujetador flotante, 744
16.8.2 Asignación de tolerancia a
sujetadores fijos, 744
16.8.3 Asignación de tolerancia al
' diámetro de un agujero, 744
16.9 Aplicaciones de diseño, 744
16.9.1 Proceso GDT de cinco pasos,
744
16.9.2 Ejemplo de aplicación, 745
16.10 Control estadístico de procesos, 746
16.10.1 SPC y geométricos, 746
16.10.2 Análisis de la tolerancia, 747
16.11 Resumen, 747
Preguntas de repaso, 747
Problemas, 749
17 Dispositivos y métodos de sujeción, 750
Objetivos, 750
17.1 Sujetadores, 751
17.2 Sujetadores de rosca, 751
17.2.1 Aplicaciones, 751
17.2.2 Terminología de roscas, 752
17.3 Especificaciones de roscas: sistema inglés,
752
17.3.1 Forma, 753
17.3.2 Series, 754
17.3.3 Clase de ajuste, 754
17.3.4 Roscas simples y múltiples, 755
17.3.5 Roscas derecha e izquierda, 755
17.3.6 Paso de la rosca, 755
17.3.7 Notas de rosca, 755
17.3.8 Grados de rosca, 756
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : El diseño
para la facilidad de manufactura (DFM)
reduce el número de sujetadores, 758
17.4 Especificaciones de rosca: sistema métrico,
759
17.5 Tablas de roscas, 760
17.6 Dibujos de rosca, 762
S COITl RePresentación simplificada, 762
■ 17.6.2 Representación esquemática, 764
xví ■ ■ ■
17.6.3 Secciones de montaje, 766
17.6.4 Roscas de tubería, 766
17.6.5 Técnicas de CAD, 767
17.7 Diseño para montaje (DFA), 768
17.8 Pernos, prisioneros y tornillos estándar, 768
17.8.1 Pernos estándar, 769
17.8.2 Tuercas estándar, 774
17.8.3 Consideraciones en el diseño del
estilo de la cabeza, 776
17.8.4 Prisioneros estándar, 776
17.8.5 Tornillos estándar para máquinas,
777
17.8.6 Tornillos prisioneros estándar, 777
17.8.7 Otro tipo de sujetadores con rosca,
777
17.8.8 Dispositivos de seguridad, 779
17.8.9 Plantillas, 780
17.8.1C) Técnicas de CAD, 780
17.9 Sujetadores sin rosca, 781
17.9.1 Arandelas planas estándar, 781
17.9.2 Arandelas de seguridad estándar,
781
17.9.3 Pasadores, 781
17.9.4 Chavetas, 782
17.9.5 Remaches, 783
17.10 Resortes, 783
17.11 Resumen, 784
Preguntas de repaso, 785
Lecturas adicionales, 786
Problemas, 786
18 Producción y procesos de m anufactura
autom atizados, 790
Objetivos, 790
18.1 Panorama histórico, 791
18.2 Administración de la calidad, 793
18.3 Automatización, 795
18.3.1 Manufactura integrada por
computadora (CIM), 795
18.3.2 Diseño para facilidad de
manufactura (DFM), 796
18.4 Procesos de producción generales, 797
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L :
Construcción rápida de prototipos, 798
18.4.1 Duración del ciclo, 799
18.4.2 Enfoque del cliente, 799
18.5 Procesos de producción de manufactura, 799
18.5.1 Planificación, 799
18.5.2 Control, 800
18.5.3 Procesamiento, 805
18.6 Materiales de producción, 805
18.6.1 Metales ferrosos, 805
18.6.2 Metales no ferrosos, 807
18.6.3 Metales pulverizados, 808
18.6.4 No metales, 808
18.7 Procesos de metalistería, 809
18.7.1 Procesos de fundición: vaciado,
811
18.7.2 Procesos de trabajo en caliente,
813
18.7.3 Procesos de trabajo en frío, 814
18.8 Máquinas herramientas para metales, 814
18.8.1 Dispositivos de aseguramiento de
la pieza de trabajo, 814
18.8.2 Herramientas y procesos
relacionados, 815
18.9 Símbolos de textura de superficie, 816
18.10 Técnicas modernas de maquinado, 817
18.10.1 M aquinado mecánico, 817
18.10.2 M aquinado eléctrico, 819
18.10.3 Maquinado térmico, 820
18.10.4 Procesos químicos, 820
18.10.5 Construcción rápida de prototipos,
820
18.11 Dibujos de procesos de manufactura
específicos, 821
18.11.1 Dibujos de fundición, 82118.11.2 Dibujos de forjado, 821
18.11.3 Dibujos de lámina, 822
18.12 Resumen, 822
Preguntas de repaso, 822
Lecturas adicionales, 823
Problemas, 823
lv Dibujos de trabajo , 825
Objetivos, 825
19.1 Conceptos básicos, 826
19.2 Dibujos de trabajo, 826
19.2.1 Dibujos de detalle, 827
19.2.2 Dibujos de montaje, 833
19.2.3 Números de pieza, 836
19.2.4 Números de dibujo, 836
19.2.5 Bloques de título, 839
19.2.6 Listas de piezas, 840
19.2.7 Identificación de piezas, 841
19.2.8 Bloque de revisión, 841
19.2.9 Especificaciones de escala, 843
19.2.10 Especificaciones de tolerancia,
843
19.2.11 Zonas, 844
19.2.12 Comprobaciones de exactitud, 844
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : La
ingeniería concurrente y el CAD en 3-D
producen un automóvil nuevo en un tiempo
récord, 845
19.2.13 Dibujos tabulares, 845
19.2.14 Dibujos de montaje de trabajo, 846
19.2.15 Órdenes de modificación de
ingeniería, 846
19.3 Reprografía, 848
Contenido x v ii
19.3.1 Almacenamiento del dibujo:
dibujos tradicionales, 848
19.3.2 Técnicas de reproducción, 848
19.3.3 Tecnologías digitales, 850
19.4 Resumen, 851
Preguntas de repaso, 852
Problemas, 852
SUPLEMENTO: Problemas de aíseño, 921
Instrucciones generales, 921
Problemas, 922
Problemas de ingeniería inversa, 926
Actividades de resolución de problemas, 927
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : El diseño
de la aeronave comercial Boeing 777, 928
| Parte______________
GRÁFICAS TÉCNICAS EN LA INDUSTRIA §
20 Presentación de datos técnicos, 935
Objetivos, 935
20.1 Visualización de datos en la ingeniería y el
diseño, 936
20.2 Elementos de la visualización de datos,
936
20.2.1 Tipos de datos, 938
20.2.2 Marcas, 939
20.2.3 Codificación de las variables de
los datos, 940
20.3 Métodos de visualización, 941
20.3.1 Visualizaciones para una variable
independiente, 942
20.3.2 Visualizaciones de dos variables
independientes, 946
20.3.3 Visualizaciones para tres variables
independientes, 952
20.3.4 Glifos para relaciones complejas,
953
20.3.5 Visualizaciones para relaciones
funcionales, 954
20.4 Diseño eficaz de gráficas, 955
20.4.1 Uso de la profundidad: la tercera
dimensión, 955
20.4.2 Uso del área y el volumen, 957
20.4.3 Uso del color, 958
20.4.4 Codificación de forma y patrón,
961
20.4.5 Exactitud perceptual, 963
20.4.6 Ancho y colocación de la línea,
965
20.4.7 Transformación de escala, 966
20.4.8 Uso de texto en la visualización,
968 ’
20.5 Herramientas de visualización, 970
20.5.1 Herramientas manuales, 970
20.5.2 Herramientas computarizadas, 971
20.5.3 Combinaciones de herramientas
manuales y computarizadas, 973
20.6 Aplicaciones, 974
20.6.1 Análisis de elemento finito, 974
20.6.2 Diseño de taqetas de circuito
electrónico, 974
20.6.3 Simulación del proceso de
manufactura, 975
20.6.4 Análisis hidrológico de suelos, 976
20.6.5 Análisis cortante del viento, 977
20.6.6 Control de procesos de
manufactura, 978
20.7 Resumen, 978
Preguntas de repaso, 978
Lecturas adicionales, 979
Problemas, 979
21 Ilustración técnica, 984
Objetivos, 984
21.1 Antecedentes históricos, 985
21.2 Síntesis de la imagen de un objeto, 985
21.3 Síntesis de imágenes por computadora, 986
21.3.1 Conducto para síntesis de
imágenes, 986
21.3.2 Determinación de la superficie
visible, 986
21.3.3 Definición de la iluminación, 989
21.3.4 Técnicas básicas de sombreado,
990
21.3.5 Técnicas avanzadas de sombreado,
993
21.3.6 Definición de color, 994
21.3.7 Definiciones del detalle de
superficies, 999
21.4 Representaciones de grupos de objetos
1000
21.4.1 Dibujos de montaje ilustrativos,
1000
21.4.2 Técnicas de proyección, 1001
21.4.3 Líneas de trabajo: montajes, 1005
21.4.4 Líneas de trabajo: ensambles
explotados, 1007
21.4.5 Generación de dibujos de modelos
en 3-D, 1013
21.5 Salida impresa, 1015
21.6 Integración de la información, 1018
21.6.1 Texto y gráficas, 1018
21.6.2 Animación, 1020
21.6.3 Multimedia, 1021
21.6.4 Hipermedia, 1022
t.tt.tt.t F r p p L i h m s . r n M
xviii Contenido
21.7 Resumen, 1023
Preguntas de repaso, 1024
Lecturas adicionales, 1025
Problemas, 1025
22 Mecanismos: engranes, levas, cojinetes
y articulaciones, 1027
Objetivos, 1027
22.1 Definiciones básicas, 1028
22.2 Engranes, 1028
22.2.1 Clasificación de los engranes,
1029
22.2.2 Sistema de ejes paralelos, 1029
22.2.3 Sistemas de ejes que se
intersectan, 1030
22.2.4 Sistema de ejes que no se
intersectan, 1031
22.2.5 Geometría del diente de un
engrane, 1032
22.2.6 Ángulo de presión, 1033
22.2.7 Relaciones de engrane y piñón,
1033
22.2.8 Engranes rectos: definiciones y
fórmulas, 1033
22.2.9 Engranes rectos: representación
gráfica, 1035
22.2.10 Aplicaciones del CAD, 1040
22.2.11 Cremalleras, 1041
22.2.12 Engranes de tornillos sinfín, 1042
22.2.13 Engranes cónicos, 1043
22.3 Levas, 1046
22.3.1 Tipos de levas, 1046
22.3.2 Tipos de seguidores, 1047
22.3.3 Diagramas de desplazamiento, 1047
22.3.4 Tipos de movimiento, 1048
22.3.5 Diagrama de desplazamiento de
movimiento uniforme, 1048
22.3.6 Diagrama de desplazamiento de
movimiento armónico, 1048
22.3.7 Diagrama de desplazamiento de
movimiento uniformemente
acelerado, 1050
22.3.8 Diagrama de desplazamiento de
movimiento combinado, 1050
22.3.9 Perfil de la leva, 1052
22.3.10 Dibujo del perfil de una leva
desplazada, 1053
22.3.11 Aplicaciones del CAD, 1053
22.4 Sistemas articulados, 1054
22.4.1 Símbolos, 1054
22.4.2 Tipos de sistemas articulados,
1055
22.4.3 Análisis de sistemas articulados
1055
22.5 Cojinetes, 1059
22.5.1 Cojinetes planos, 1059
22.5.2 Cojinetes de contacto rodante
1060
22.5.3 Representaciones gráficas, 1060
22.6 Resumen, 1065
Preguntas de repaso, 1065
Problemas, 1065
23 Dibujos electrónicos, 1071
Objetivos, 1071
23.1 Diagramas de bloque, 1072
23.2 Dibujos esquemáticos, 1073
23.3 Diagramas de alambrado y cableado, 1078
23.4 Taijetas de circuito impreso, 1080
23.4.1 Dibujos de tajjeta de circuito,
1080
23.4.2 Distribución y diseño de una
tarjeta de circuito impreso, 1082
23.4.3 Software de CAD para la
distribución y el diseño, 1084
23.5 Resumen, 1084
Preguntas de repaso, 1085
Lecturas adicionales, 1085
Problemas, 1085
24 Dibujos de tubería, 1087
Objetivos, 1087
24.1 Panorama, 1088
24.2 Tipos de tuberías, 1088
24.2.1 Acero, 1089
24.2.2 Hierro fundido, 1089
24.2.3 Cobre, 1090
24.2.4 Plástico, 1090
24.2.5 Otros materiales para tuberías,
1090
24.3 Conexiones de tubería, 1090
24.3.1 Conexiones soldadas, 1090
24.3.2 Conexiones roscadas, 1090
24.3.3 Conexiones con bridas, 1090
24.4 Accesorios de tuberías, 1091
24.5 Válvulas, 1091
A P L IC A C IÓ N IN D U S T R IA L : Diseño
automatizado de tuberías, 1092
24.6 Dibujos de tubería, 1093
24.6.1 Dibujos en planta, 1093
24.6.2 Dibujos isométricos, 1095
24.6.3 Dibujos de ensamble secundario
1095
24.6.4 Dimensiones y notas, 1096
24.7 Programas de diseño de plantas de proceso
basados en el CAD, 1098
24.8 Resumen, 1102
Preguntas de repaso, 1104
Lecturas adicionales, 1104
Problemas, 1104
,i n! ■ tidci Jtií
2> Dibujos de soldadura, 1110
Objetivos, 1110
25.1 Panorama, 1111
25.2 Procesos de soldado, 1111
25.2.1 Soldado por gas y arco, 1111
25.2.2 Soldadura de resistencia, 1113
25.3 Tipos de uniones soldadas, 1113
25.4 Símbolos de soldadura, 1113
25.5 Tipos de soldado, 1115
25.5.1 Soldaduras de filete, 1115
25.5.2 Soldaduras de ranura, 1115
25.5.3 Soldadura de tapón, 1120
25.5.4 Soldaduras de puntos, 1120
25.5.5 Soldaduras de costura, 1120
25.5.6 Soldaduras de superficie, 1122
25.6 Longitud e incremento de la soldadura, 1122
25.7 Plantillas de soldadura, 1122
25.8 Símbolos de soldadura y el CAD, 1124
25.9 Resumen, 1124
Preguntas de repaso, 1124
Problemas, 1127
Glosario, G -l
APÉNDICES
1. Abreviaturas en inglés para dibujos de ingeniería,
A-4
2. Equivalentes métricos, A-16
3. Símbolos de dimensionamiento y tolerancia
geométricos, A -l 7
4. Valores de propiedades importantes de materiales,
A-18
5. Funciones trigonométricas, A-19
6. Propiedades de los elementos geométricos, A-20
7. Ajustes de corrida y deslizantes(RC) ANSI, A-28
8. Ajustes de posición con juego (LC) ANSI, A-29
9. Ajustes de posición de transición (LT) ANSI, A-30
10. Ajustes de posición con interferencia (LN) ANSI,
A-31
11. Ajustes forzados y por contracción (FN) ANSI,
A-32 .
12. Descripción de ajustes preferidos métricos, A-33
13. Ajustes con juego preferidos métricos ANSI, base
para agujeros, A-34
14. Ajustes de transición e interferencia preferidos
ANSI, base para agujeros, A-35
15. Ajustes con juego preferidos métricos ANSI, base
para ejes, A-36
16. Ajustes métricos de transición e interferencia
preferidos ANSI, base para ejes, A-37
17. Series de roscas de tornillo estándares unificadas,
A-38
18. Tamaños y dimensiones de roscas, A-39
19. Tamaños de machos de taladrar para formas de
rosca americana, A-40
20. Prisioneros de cabeza hexagonal (pernos con
acabado hexagonal), A-40
21. Tomillos prisioneros de cabeza hueca (serie 1960),
A-41
22. Tornillos de cabeza cuadrada, A-42
23. Tuercas hexagonales y de presión hexagonales,
A-43
24. Tuercas cuadradas, A-44
25. Tuercas hexagonales de presión de trabajo pesado y
tuercas hexagonales métricas ANSI, A-45
26. Tuercas hexagonales métricas ANSI, estilos 1 y 2,
A-45
27. Tuercas hexagonales ranuradas y de reborde,
métricas ANSI, A-46
28. Tuercas de tornillo para metales cuadradas y
hexagonales y tornillos para metal de cabeza plana
ANSI, A-47
29. Tornillos prisioneros de cabeza plana avellanada y
ranurada ANSI, A-48
30. Tomillos prisioneros de cabeza cilindrica ranurada
y redonda ranurada ANSI, A-48
31. Tamaños de broca y abocardado para tornillos
prisioneros de cabeza hueca, A-49
32. Tomillos hexagonales y de cabeza hueca ranurada
ANSI, ̂ 4-49
33. Tornillos prisioneros hexagonales de tope de
cabeza hueca ANSI, A-50
34. Tamaños de broca y abocardado para tornillos
prisioneros métricos de cabeza hueca, A-50
35. Tornillos prisioneros de cabeza hueca ANSI: serie
métrica, A-51
36. Pernos métricos hexagonales ANSI, A-51
37. Tornillos prisioneros métricos hexagonales ANSI,
A-52
38. Tornillos métricos para metal de cabeza hexagonal
y de reborde ANSI, A-53
39. Tornillos métricos para metal de cabeza plana
ranurada ANSI, A-54
40. Tornillos de presión ranurados sin cabeza ANSI,
A-55
41. Tornillos de presión hexagonales y de cabeza
ranurada ANSI, A-55
42. Tornillos de presión hexagonales y ranurados,
opcionales puntas ahuecadas ANSI, A-56
43. Tomillos de presión de cabeza cuadrada ANSI,
A-57
44. Roscas de tubería ahusada (NPT) ANSI, A-58
45. Arandelas planas métricas ANSI, A-59
46. Arandelas planas de tipo A ANSI: tamaños
preferidos, A-60
47. Arandelas planas de tipo A ANSI: tamaños
adicionales seleccionados, A-60
48. Arandelas planas de tipo B ANSI, A-61
XX Contenido
49. Arandelas de seguridad de resorte helicoidal ANSI,
A-62
50. Arandelas de seguridad de diente interno y externo
ANSI, ,4-63
51. Dimensiones dél chavetero para chavetas Woodruff
ANSI, A-64
52. Chavetas Woodruff estándares ANSI, A-65
53. Comparación entre el tamaño de la chaveta y el
diámetro del eje: tamaño de la chaveta y
profundidad del chavetero, A-66
54. Chavetas planas y de cabeza acodada estándares
ANSI,,4-<í()
55. Pasadores con chaflán de extremo cuadrado y
ahusados ANSI, A-67
56. Pasadores paralelos guía de acero estándares
ingleses: serie métrica, A-68
57. Pasadores de chaveta y horquilla ANSI,
A-69
58. Símbolos de tubería, A-70
59. Símbolos electrónicos, A-77
60. Símbolos de soldadura, A-80
índice de nombres, IN-1
índice de materias, IN-3
TABLAS DE CONVENCIONES Y ESTJ MDAfiES PARA DIBUJOS TECNICOS
Tamaños de hojas estándar de la ANSI, 77
Alfabeto de las líneas, 79
Líneas de bordes y bloques de título estándares
ANSI, 106
Tabla de referencia para el tamaño del texto y la
escala del dibujo, 162
Líneas de sección ANSI estándares para distintos
materiales, 642
Resumen de símbolos de acotado estándares en uso
y anteriores a los de ASME, 681
Tabla de calibres estándares de hojas de metal, 685
Tamaños métricos preferidos ANSI utilizados para
tolerancias métricas, 700
Tabla estándar de agujero básico para determinar los
límites superior e inferior de un agujero acotado
métricamente, 701
Descripción de los ajustes métricos preferidos, 703
Tabla utilizada para aplicar tolerancias de precisión a
las piezas, 709
Símbolos de dimensionamiento y tolerancia, 723
Grados SAE para sujetadores (SAE J429), 757
Grados SAE para sujetadores métricos, 759
Tablas de roscas métricas, 759
Tabla de roscas estándar ANSI, 761
Estándares para pernos de cabeza hexagonal ANSI
B18.2.1-1981, 772 .
Guía para determinar longitudes de pernos, 772
Estándares para pernos de cabeza cuadrada ANSI
B18.2.1-1981, 773
Designaciones numéricas de las aleaciones de acero,
806
Sistema de numeración del acero inoxidable, 807
Sistema de numeración del acero de herramienta,
807
Sistema de numeración unificado (UNS) para cobres
y aluminios, 808
Sistema de numeración de metales pulverizados,
808
Símbolos de textura de superficie y de construcción,
818
Símbolos para colocación de textura de superficie
especiales, 818
Valores de textura de superficie y símbolos
relacionados, 818
Rugosidad de la superficie producida por los
métodos de producción más comunes, 819
Alturas mínimas de letras recomendadas por la ANSI
para dibujos de ingeniería, 840
Definiciones y fórmulas para engranes rectos, 1034
Página de catálogo de engranes utilizada para
especificar un engrane y piñón estándares, 1036
Página de catálogo de engranes utilizada para
determinar las dimensiones de un engrane y piñón
estándares, 1037
Aproximación de la involuta del perfil del diente,
1041
Terminología del engrane cónico, 1044
Características de diseño de diferentes tipos de
cojinetes rodantes, 1062
Sistema de numeración de cojinetes, 1063
Abreviaturas empleadas en la especificación de
soldaduras, 1115
Símbolos de soldado estándar de la ANSI utilizados
en los dibujos técnicos, 1116
Símbolos de soldado estándar y uniones básicas,
1125
Símbolos de soldado estándar con información
complementaria, 1126
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Para los autores de este libro la enseñanza del dibujo no es
un trabajo, es una “misión en la vida”. Pensamos que la
enseñanza es una profesión importante y que la buena for
mación de los ingenieros es crucial para el futuro de la so
ciedad. Por otra parte, creemos que el dibujo técnico es
una parte esencial de la educación de un técnico. También
consideramos que para algunos estudiantes puede ser muy
difícil comprender y aprender muchos temas relacionados
con gráficas si tienen problemas con el proceso de visuali-
zación. Por éstas y otras razones hemos desarrollado este
libro, que aborda elementos tanto tradicionales como mo
dernos del dibujo técnico, por medio de lo que considera
mos un enfoque interesante y directo.
En el capítulo 2, “El proceso de diseño en ingeniería”,
el lector aprenderá el concepto de “equipo” para la resolu
ción de problemas de diseño. Los autores utilizaron este
concepto al reunir un equipo de autores, revisores, repre
sentantes de la industria e ilustradores, combinándolo con
la experiencia editorial de Richard D. Irwin, con el fin de
desarrollar un enfoque moderno en la enseñanza del dibu
jo técnico.
La ingeniería y el dibujo técnico han experimentado
cambios significativos en la última década gracias al uso
de computadoras y de software de CAD. Cada año surge
algún nuevo desarrollo de hardware o software que tiene
repercusiones en el dibujo técnico; aunque estos cambios
son importantes, hay mucho en el plan de estudios que no
ha cambiado. Los ingenieros y técnicos aún tienen la nece
sidad de interpretar y comunicar diseños por medio de mé
todos gráficos como dibujos o modelos de computadora.
Si bien las computadoras y el software de CAD del presen
te son muy poderosos, los ingenieros y técnicos pueden
hacer poco uso de ellas si no comprenden completamente
los principios fundamentalesde las gráficas y las estrate
gias de modelado 3-D o si no poseen una capacidad de
visualización de alto nivel.
Por consiguiente, este texto de nueva generación se
basa en la premisa de que deben llevarse a cabo cambios
fundamentales en el contenido y en el proceso de la ense
ñanza. Si bien muchos conceptos siguen siendo los mis
mos, los campos de la ingeniería y del dibujo técnico se
encuentran en una fase de transición, de las herramientas
manuales a la computadora, y el énfasis de la instrucción
es cambiar al dibujante por un modelador geométrico en
3-D, utilizando computadoras en lugar de papel y lápiz. La
mayor parte de este libro se encuentra dedicada a la ense
ñanza del dibujo por medio de herramientas manuales; pero
esa instrucción es genérica, de modo que es posible utilizar
tanto herramientas manuales como computadoras.
La meta principal de este libro es ayudar al estudiante
técnico y de ingeniería a aprender las técnicas y prácticas
estándares del dibujo técnico, de modo que las ideas de
diseño se puedan comunicar y producir de manera adecua
da. El libro se concentra en los conceptos y habilidades
necesarias para utilizar tanto herramientas manuales como
el CAD en 2-D o 3-D. Los objetivos principales del libro
son mostrar cómo:
1. Representar y manejar claramente imágenes mentales.
2. Representar de manera gráfica diseños técnicos, por
medio de prácticas estándares aceptadas.
3. Utilizar superficies planas y formas sólidas geomé
tricas para crear y comunicar soluciones de diseño.
4. Analizar modelos gráficos mediante geometría des
criptiva y espacial.
5. Resolver problemas de diseño técnico con herramien
tas tradicionales o CAD (diseño asistido por computa
dora).
6. Comunicarse gráficamente por medio de bosquejos,
herramientas tradicionales y CAD.
7. Aplicar los principios del dibujo técnico a muchas dis
ciplinas de la ingeniería.
Para alcanzar estas metas, el libro se divide en cinco
partes y 25 capítulos.
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xxiv Prefacio
| Parte 1_____________________
CIENCIA VISUAL PARA GRÁFICAS TÉCNICAS I
Esta sección comienza con una explicación de la impor
tancia que tiene la enseñanza del dibujo para ingenieros y
técnicos. En el capítulo 1, “Introducción a la comunica
ción gráfica”, se examinan pasado, presente y futuro del
dibujo para explicar el papel y la importancia de la comu
nicación gráfica en el diseño técnico.
El capítulo 2, “El proceso de diseño en ingeniería”, es
una introducción a las metodologías de diseño, desde las
tradicionales hasta las modernas. Un aspecto original de
este capítulo es la explicación de la práctica moderna de la
ingeniería concurrente, en la cual los ingenieros interac-
cionan y se comunican con otros profesionales de la com
pañía donde trabajan. Para mostrar a los estudiantes la forma
en que la ingeniería concurrente se emplea en un caso de la
vida real se analiza el diseño concurrente de un teléfono
celular de gran éxito fabricado por Motorola.
El capítulo 3, “Herramientas de dibujo técnico”, es una
introducción a las herramientas tradicionales y modernas
utilizadas para crear bosquejos, dibujos y modelos de com
putadora. El capítulo comienza con la descripción, en
términos sencillos, del hardware y los periféricos de la com
putadora más comúnmente empleados en los sistemas CAD.
Las herramientas tradicionales se describen con instruc
ciones paso a paso sobre cómo utilizarlas. Las instruccio
nes tam bién indican cómo hacer uso del CAD para
complementar las herramientas tradicionales. Éste es el
prim er capítulo en que aparece una de las características
m is z r r ’rísüíes del libro: las instrucciones paso a paso.
H E ± r ""Croquis y texto”, es una introducción a
la r_is y sus usos. Se describen las herra-
m ieosg '.-’-s para elaborar croquis, y se muestran
las tfsaraK rzE aerznes de croquizado. Los procedimien
tos pzj . wm : lc zl estudiante a través de actividades
se n c ü ls s s js.¿ JÉ a s r ió n de croquis; seles introduce a las
técnica;' áe • m elipses y de proyección de varias
vistas.
El capria : . ^ilización para el diseño”, es un
capítulo ; -opósito es ayudar a sus lectores
para mej otet s 3 ~ x r. de visualización, que son firn
damentales pszE z= = = szcázi y crear gráficas técnicas.
| Parte 2_______________
FUNDAMENTÉ r i : W IC A S TÉCNICAS I
Esta sección muss—* - ¿¿antes cómo construir geo
metría en 2-D y 3-£ :sar übujos técnicos tridimen-
)nales y de varias' ’ _ ; capítulo 6, “Geometría en
ingeniería y construcción”, se enseña al estudiante cómo
crear y editar geometría en 2-D, mediante herramientas tra
dicionales y de CAD; también se introduce la geometría
técnica más avanzada que puede crearse con CAD 3-D.
El capítulo 7, “Modelado tridimensional”, ofrece una
cobertura extensa de la teoría, técnicas y aplicaciones del
modelado en 3-D. En este punto del libro se muestra cómo
se utilizan las computadoras para crear todo tipo de mode
los en 3-D, por medio de varias técnicas de construcción.
El capítulo 8, “Dibujos de vistas múltiples”, introduce
estándares en los dibujos de vistas múltiples para el diseño
técnico y la producción. Se comienza con la exposición de
la teoría de proyecciones en general, y de las proyecciones
de vistas múltiples en particular. A continuación se intro
ducen los estándares y las prácticas convencionales para
dibujos de vistas múltiples.
El capítulo 9, “Dibujos axonométricos y oblicuos”, es
una introducción a este tipo de dibujos. Contiene una ex
posición que profundiza proyecciones y dibujos con base
en el material presentado en el capítulo 4, “Croquis y tex
to”. Mediante las instrucciones paso a paso, se muestra al
estudiante cómo crear dibujos gráficos con instrumentos
tradicionales o CAD.
El capítulo 10, “Dibujos en perspectiva”, es una intro
ducción a la proyección y los dibujos en perspectiva. El
contenido de este capítulo se basa también en información
presentada en el capítulo 4: “Croquis y texto”. Las instruc
ciones paso a paso describen cómo crear dibujos en pers
pectivas de uno, dos y tres puntos.
/ Parte 3 ______________________________________
GEOMETRÍA DESCRIPTIVA I
El capítulo 11, “Vistas auxiliares”, introduce la teoría de
las vistas auxiliares, así como las técnicas para dibujarlas.
Los métodos de la línea de plegamiento y del plano de re
ferencia se explican con instrucciones paso a paso. A con
tinuación se aplican las técnicas de la vista auxiliar a la
solución de problemas que tienen que ver con la construc
ción inversa, vistas en una dirección específica, ángulos
diédricos y el tamaño verdadero de un plano oblicuo.
El capítulo 12, “Fundamentos de geometría descripti
va”, es una introducción a la aplicación de la geometría
descriptiva a la solución de problemas espaciales. Una sin
gularidad de este capítulo la conforman los cinco princi
p ios de geometría descriptiva que resumen conceptos
importantes en la solución de problemas de geometría es
pacial; otra característica es la lista de sugerencias y axio
mas útiles para resolver tales problemas.
El capítulo 13, “Intersecciones y desarrollos”, presen
ta dos conceptos: a) las intersecciones entre formas
geométricas y b) desarrollos geométricos en 3-D. Este ca-
pítulo ofrece los estándares y técnicas para el dibujo de
estos importantes elementos.
| Parte 4 ______________________
CONVENCIONES ESTANDARES I
DE DIBUJO TÉCNICO
El capítulo 14, “Vistas de sección”, es una introducción a
las técnicas y estándares utilizados para crear cualquier tipo
de vistas de sección. Un concepto importante que se expo
ne al inicio del capítulo es la visualización de la vista de
una sección. Cada tipo de vista de sección se estudia en
términos de su visualización, de los estándares aplicables a
las prácticas y de las técnicas útiles en su construcción. Al
final del capítulo se incluye un Resumen de prácticas im
portantes para ayudar al estudiante a crear vistas desec
ción.
El capítulo 15, “Prácticas para dimensiones y toleran
cias”, introduce las técnicas y estándares para añadir dimen
siones a los dibujos técnicos. Más adelánte, en las prácticas,
se explican los estándares por medio de ilustraciones. Nu
merosos ejemplos muestran cómo indicar las dimensiones
de varias características geométricas. Se estudia con gran
detalle la tolerancia, de manera que el estudiante compren
da y aprecie su importancia en el diseño técnico. Los proce
dimientos paso a paso se emplean para ilustrar la aplicación
de las tolerancias, así como el uso de tablas de ajuste de
estándar ANSI. El resumen incluye dos tablas que conden
san información importante sobre dimensiones y toleran
cias, las cuales serán útiles para los estudiantes cuando
desarrollen sus propios dibujos técnicos.
El capítulo 16, “Fundamentos del dimensionamiento
y la tolerancia geométricos”, introduce los estándares, téc
nicas y prácticas asociadas con la especificación de dimen
siones y tolerancias geométricas ASME Y14.5M-1994
estándar. En el capítulo se explica cada tipo de dimensión
geométrica, la forma en que se mide ésta y cómo se utili
zan en los dibujos técnicos los símbolos asociados con ella.
El capítulo 17, “Dispositivos y métodos de sujeción”,
presenta al estudiante varios tipos de tomillos y su repre
sentación en dibujos técnicos. Los procedimientos paso a
paso demuestran cómo leer una tabla de roscas de tomillo,
crear formas de tomillo simplificadas y esquemáticas in
ternas y extemas, y dibujar pernos y resortes. Una caracte
rística novedosa de este capítulo son las abundantes
referencias al Machinery Handbook, que familiarizarán a
los estudiantes con esta importante guía de información
sobre remaches.
El capítulo 18, “Producción y procesos de manufactu
ra automatizados”, es una introducción a les nrocesos -de
fabricación y producción modernos. En es'te capitulo se ex
plican, en términos modernos, los procesos de fabricación
y producción en general y su relación con el diseño y el
dibujo técnico, incluidos los modelos en 3-D. Además tam
bién se expone la administración de la calidad, la automati
zación y el diseño para manufactura (DFM). También se
describen los materiales de producción, los procesos de ela
boración de metales y las técnicas de maquinado moder
nas. Algunas de las tareas de dibujo al final del capítulo
son dispositivos de montaje empleados en la manufactura.
El capítulo 19, “Dibujos de trabajo”, describe cómo
crear un conjunto estándar de dibujos que especifiquen la
fabricación y ensamblado de un producto con base en su
diseño. Se describen e ilustran todas las características im
portantes de un conjunto de dibujos de trabajo, paralela
mente se muestran solicitudes de modificación de ingeniería
(ECO) y prácticas de reproducción gráfica; asimismo, se
incluyen las tecnologías digitales.
El Suplemento de diseño tiene más de cien problemas
de diseño individuales o grupales, algunos problemas de
ingeniería inversa y otras actividades de resolución de pro
blemas. También contiene una Aplicación industrial que
describe de manera detallada la aeronave de pasajeros
Boeing 777 diseñada por computadora.
Parte 5
GgÁRCAS' u s
El capítulo 20, “Presentación de datos técnicos”, muestra
un enfoque moderno para la presentación de datos técni
cos por medio de computadoras. En el capítulo se descri
ben las características importantes de la visualización de
datos y los métodos para presentar los planos de manera
gráfica, mediante cartas, diagramas y planos. Se explican
varias técnicas de representación que pueden aplicarse a la
visualización de datos o a la representación de modelos de
computadora en 3-D. También se analizan elementos de
diseño eficaces, como la profundidad, el color, el ancho de
la línea y el texto.
El capítulo 21, “Ilustración técnica”, describe cómo
crear ilustraciones técnicas empleando tanto métodos tra
dicionales como computadoras. En este capítulo se tratan
técnicas modernas como: teoría del color, iluminación, ani
mación y multimedia. El capítulo 22, “Mecanismos: en
granes, levas, cojinetes y eslabones”, es una introducción a
los estándares de dibujos técnicos de engranes, levas, coji
netes y conexiones.
En el capítulo 23, “Dibujos electrónicos”, se introdu
ce a los símbolos y aplicaciones de los dibujos electróni
cos en la industria. Por su parte, el capítulo 24, “Dibujo de
tuberías”, explica los fundamentos de las tuberías, así como
. los símbolos empleados para crear dibujos de tuberías con
-r ° ^stáffcSres. El capítulo 25, “Dibujos de soldadura”, es una
xxvi Prefacio
introducción a los procesos de soldadura y a los símbolos
utilizados para representar ensambles soldados en dibujos
técnicos.
GLOSARIO, APÉNDICES E ÍNHICE
En la parte final del libro se encuentra un glosario muy
extenso que contiene las definiciones de los términos im
portantes que aparecen en negritas en el texto.
Los apéndices contienen información complementa
ria útil para el estudiante. Entre las características impor
tan tes de éstos se incluye: una lista extensa de las
abreviaturas de uso más común en las gráficas técnicas;
in fo rm ac ió n sob re e sp ec ificac ió n de d im ensiones
geométricas y tolerancias; propiedades de los materiales,
útiles cuando se crea una biblioteca de materiales para
m odeladores CAD de sólidos; propiedades de formas
geométricas, útiles para el modelado en 3-D; tablas de to
lerancias estándar ANSI; y tablas de dispositivos estándares
de sujeción para el dibujo y especificación de varios per
nos, chavetas, arandelas y pasadores.
Al final del libro se incluye un índice extenso para
ayudar al lector a buscar los temas con rapidez.
| CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DE ESTE LIBRO
I
Los autores hicieron un gran esfuerzo para diseñar un en
foque educativo completo para la enseñanza y el aprendi
zaje de las gráficas técnicas. Al profesor se le proporcio
nan varias herramientas para ayudarlo en los aspectos de
enseñanza, y al estudiante se le brindan herramientas para
auxiliarlo en su proceso de aprendizaje.
En este libro se incluyeron de manera específica las
técnicas que prepararán a los estudiantes en el uso de las
gráficas técnicas para resolver problemas de diseño y co
municar la solución gráficamente. La meta fue entregar a
los estudiantes un libro de texto claro, interesante y rele
vante.
Algunas de las características importantes de este li
bro son:
1. Integración de CAD En todos los capítulos se han
integrado conceptos y prácticas de CAD cuando és
tos son relevantes para el tema que se trata. Estos con
ceptos y prácticas no están simplemente “añadidos”
al final del capítulo.
2. Referencias a CAD Las referencias a CAD diri
gen al estudiante y al profesor hacia una actividad
específica de CAD que deberán realizar. Las refe
rencias tienen que ver directamente con el libro The
AutoCAD Companion, escrito por James Leach, y con
la obra The CADKEY Companion de John Cherng.
Ambos libros constituyen manuales muy amplios de
CAD que, combinados con este texto, proporcionan
un paquete de enseñanza completo para las gráficas
de diseño en ingeniería.
3. Ilustraciones en cuatro colores El color se emplea
para mejorar el proceso de enseñanza y mostrar al
estudiante cuán poderoso puede ser un medio gráfi
co en cualquier disciplina de la ingeniería. El uso de
ilustraciones en cuatro colores en la sección a color
en la parte media del libro es algo novedoso en un
texto de gráficas técnicas.
4. Ejercicios prácticos Éstos se encuentran integra
dos en todo el texto y brindan a los estudiantes una
experiencia real para aprender los conceptos presen
tados en los capítulos.
5 . Cuadros de aplicación en la industria Muchos ca
pítulos tienen un cuadro de aplicación industrial que
resume un artículo que muestra cómo se utilizan las
gráficas y el diseño en la industria.
6. Objetivos del capítulo Todos los capítulos comien
zan con una lista de objetivos,de modo que los estu
diantes sepan de antemano lo que van a aprender en
ese capítulo.
7. Introducción y resumen del capítulo La introduc
ción prepara al estudiante para el material del capítu
lo. El resumen al final del capítulo hace hincapié en
los elementos importantes ahí presentados.
8. Términos importantes Esta lista de términos apa
rece al final de cada capítulo y contiene los términos
importantes que aparecen en negritas en dicho capí
tulo.
9. Glosario El glosario que aparece en la parte final
contiene las definiciones de todos los términos im
portantes.
10. Lecturas adicionales La mayoría de los capítulos
contiene una lista de libros y artículos importantes
para el material cubierto en el capítulo.
11. Preguntas de repaso Al final de cada capítulo se
encuentra una lista de preguntas que abarcan los con
ceptos y la información más importante que los estu
diantes deben haber aprendido en el capítulo.
12. Problemas Al final de cada capítulo se incluyen
numerosos problemas, de modo que los estudiantes
puedan aplicar los conceptos y el conocimiento que
acaban de aprender, y los profesores puedan medir el
avance de los estudiantes.
13. Integración del dibujo de croquis Las activida
des de dibujo de croquis están presentes en todo el
texto y se incluyen en los problemas que aparecen al
final de los capítulos.
14. Problema de comunicación de diseño integrado
Este es un problema extenso que abarca todo el libro
y que puede asignarse al inicio del curso y realizarse
hasta el final del mismo, se proveen ejercicios espe
cíficos en la mayor parte de los capítulos.
15. Procedimientos ilustrados paso a paso La mayor
parte de los capítulos incluyen muchos ejemplos de
dibujo que utilizan procedimientos paso a paso con
ilustraciones que muestran cómo crear elementos grá
ficos. Tales procedimientos indican al estudiante en
términos sencillos la forma en que se produce un di
bujo.
16. Puntos sobresalientes Las palabras y frases impor
tantes aparecen en cursivas para destacar informa
ción importante.
17. Capítulo sobre visualización Este capítulo es úni
co en su género y está dedicado a la visualización. Su
finalidad es ayudar al estudiante a comprender los
conceptos e importancia de la visualización, y ofrece
técnicas para leer y visualizar dibujos de ingeniería.
18. Capítulo sobre presentación de datos técnicos
Éste también es un capítulo único en su género, dedi
cado exclusivamente a las técnicas de presentación
mnr)pmas utilizadas para datos técnicos, haciendo hin
capié en el uso de gráficas generadas por computa
dora y técnicas de visualización para representar da
tos provenientes de análisis de ingeniería.
19. Capítulo sobre modelado en 3-D Éste es un capí
tulo muy especial dedicado exclusivamente a la teo
ría y práctica del modelado en 3-D.
20. Tratamiento de la geometría en la ingeniería El
texto contiene una cobertura extensa de la geometría
en la ingeniería, incluyendo la geometría que puede
crearse con el software para el modelado de superfi
cies y sólidos, lo cual constituye un aspecto muy im
portante cuando se hace uso de CAD en 3-D.
21. Suplemento de diseño El libro contiene un Suple
mento de diseño especial que contiene más de 100
problemas de diseño individuales y de grupo, ade
más de una presentación detallada de la aeronave de
pasajeros Boeing 777, diseñada completamente con
computadoras.
SUPLEMENTOS
Se han desarrollado varios suplementos para apoyar al pro
fesor en la enseñanza de las gráficas técnicas. La mayor
ran e de ellos está contenida en la Graphics Instructional
liz-rar.' (GIL), disponibles a todos aquellos que adopten
í$:e hbro como texto. La GIL contiene lo siguiente:*
V -e: editor: Este material sólo está disponible en inglés para profe
: .-»«huciones y puede conseguirse mediante petición escrita diri
- u : s ; ;asa editorial. (División Universidades, área de ciencias, inge
- t - : • -lunáticas.McGraw-HillInteramericanaEditores,S.A.deC.V)
Instructor's Manual
Este suplemento está disponible en forma impresa y con
tiene:
Objetivos del capítulo.
Resúmenes de capítulo.
Preguntas de examen.
Solutions ¡Vianua!
Esta guía de soluciones contiene las respuestas de las pre
guntas que aparecen al final de los capítulos y las de mu
chos problemas de dibujo de final de capítulo.
Workbooks
Se incluyen tres libros de trabajo con problemas adiciona
les. Estos libros de trabajo, Problems fo r Engineering
G raphics C om m unication and Technical G raphics
Communication Series 1 y 2 fueron desarrollados por pro
fesores de Purdue University, y han sido probados en clase
por más de 30 años. A dem ás D ennis S tevenson de
University of Wisconsin-Parkside ha creado otro libro de
trabajo, Engineering Design and Visualization Workbook.
Este último tiene muchos tipos de problemas tradicionales
y no tradicionales útiles como ejercicios de visualización y
modelado en 3-D.
Cómo fueron generadas las gráficas
Los autores tomaron las páginas de su libro y produjeron
modelos en 3-D para casi cualquier ilustración creada para
este texto. Los modelos fueron creados con el software
AutoCAD y Form-Z, utilizando hardware basado en MS
DOS y Macintosh. Después de crear los modelos, se extra
jeron las vistas necesarias para importarlas en el software
de ilustración FreeHand, 3-D Studio, Strata Vision o
PhotoShop para la presentación final. Algunos de los mo
delos se utilizaron también para crear animaciones, utili
zando 3-D Studio y Animator Pro para el video que se en
cuentra en la Graphics Instructional Library. Algunas
imágenes fueron capturadas y m odificadas utilizando
PhotoShop y FreeHand. La traslación de archivos entre di
ferentes formatos y plataformas de cómputo se hizo utili
zando H iJack Pro, DOS M ounter, M ac-in-D O S y
Debabilizer. Los archivos de gran tamaño fueron compri
midos utilizando PK Zip y Stufflt Deluxe. Para crear la
mayor parte de las gráficas que aparecen en el texto se
empleó DeltaGraph y MS Excel. Algunos de los croquis
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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Parte
Ciencia Visual paragraficas técnicas
I.as gráficas técnicas constituyen un. área importante y esencial para el técnico moder
no. Las gráficas invaden.prácticamente casi cualquier, aspecto de, la carrera del técnico. La
finalidad de este libro es brindar una descripción clara v entendióle de las teorías y técnicas
gráficas utilizadas en la actualidad, incluyendo tanto los, enfoques tradicionales comò las
operaciones basádas en.computadora. > . , . :
À lo largo.de este texto él lector encontrará; ejercicios prácticos, los cuales han sido
diseñados para ayudarlo a ver con mayor claridad las,teorías y conceptos descritos. También
hay numerosas aplicaciones industriales, con descripciones de la forma en que se aplican en
el mundo real las técnicas: qU'e se van .aprendiendo. . " ■ . ' .
La parte 1 introduce las herramientas y procediniicn’.os especiales empleados en las
gráficas técnicas, e incluye discusiones sobré el “arte” de la visualizaei.ón. las. técnicas para
elaborar croquis, y la importancia dé las gráficas técnicas en.él proceso de comunicación. ■
r o s . c o m
Introducción a Sa
comunicaci.tn grafica
Capítulo
1
SBj EW OS
Un dibujo 3ctú3 como Ib reflexión visual de Id mente. En su superficie se
pueden ensayar, probar y desarrollar las hipótesis de nuestra visión
particular.
Al término de este capítulo, el lector será capaz de:
i. Explicar por qué los dibujos técnicos son un sistema
Edward Hill
de comunicación eficaz de ideas técnicas sobre dise
ños y productos.
2. Discutir el desarrollo histórico de las gráficas técni
cas.
3. Definir términos importantes relacionados con la co
municación gráfica en tecnología.
4. Definir los estándares y convenciones aplicados en los
dibujos técnicos. ’,T:; >.
5. Describirla diferencia entre dibujos técnicos y artísti
cos. . •
6. Indicar seis áreas de la ingeniería importantes para la
creación yuso de la comunicación gráfica.
7. Describir el proceso de diseño.
INTRODUCCIÓN
El capítulo 1 es una introducción al lenguaje de las gráfi
cas de los ingenieros y técnicos. En este capítulo se explica
por qué el dibujo técnico es un medio eficaz para la comu
nicación de conceptos de ingeniería, cómo están relacio
nados los desarrollos del pasado con las prácticas moder
nas y se examinan las tendencias actuales en la industria,
mostrando por qué en la actualidad los ingenieros y técni
cos tienen mayor necesidad de dominar la comunicación
gráfica. Se explican y definen los conceptos y términos
importantes necesarios para comprender el dibujo técnico
y se incluye un panorama de las herramientas, principios
básicos, estándares y convenciones de las gráficas de inge
niería. ■
1.1 | INTRODUCCIÓN ________________________
¿Qué es la comunicación gráfica? En primer término, es
un medio eficaz para comunicar ideas y soluciones a pro
blemas técnicos.
Considérese lo que ocurre en el diseño en ingeniería.
El proceso comienza con la habilidad para visualizar, para
ver el problema y las posibles soluciones. En seguida, se
elaboran bocetos para asentar las ideas iniciales; a eso si
gue la creación de modelos geométricos a partir de los cro
quis que se emplean para realizar análisis. Finalmente,
se elaboran dibujos detallados o modelos tridimensionales
(3-D) para generar los datos precisos necesarios para el pro
ceso de producción. La visualización, los bocetos, el mo
delado y el detallado constituyen la forma en que los
ingenieros y técnicos se comunican cuando diseñan pro
ductos y estructuras nuevos para el mundo tecnológico.
En la actualidad, la comunicación gráfica utiliza los
dibujos de ingeniería y los modelos como un lenguaje, cla
ro y preciso, con reglas bien definidas que es necesario
dominar si se desea tener éxito en el diseño en ingeniería.
Una vez que el lector conozca el lenguaje de la comunica
ción gráfica, este nuevo lenguaje tendrá influencia sobre
su manera de pensar y en la forma en que aborda los pro
blemas. ¿Por qué?, porque los seres humanos tienden a
pensar utilizando los lenguajes que conocen. Al pensar en
el lenguaje de las gráficas técnicas, el lector visualizará los
problemas con mayor claridad y hará uso de imágenes grá
ficas para encontrar soluciones más fácilmente.
En la ingeniería, el 92% del proceso de diseño se basa
en las gráficas. El 8% restante se divide entre las matemá
ticas y la comunicación escrita y verbal. ¿Por qué?, porque
las gráficas constituyen el medio primario de comunica
ción en el proceso de diseño. La figura 1.1 muestra la for
ma en que los ingenieros emplean su tiempo. El dibujo y la
documentación, junto con el modelado del diseño, abarcan
más del 50% del tiempo del ingeniero y son sólo activida
des visuales y gráficas. El análisis de ingeniería depende
en gran medida de la lectura de las gráficas técnicas; la
ingeniería de manufactura y el diseño funcional también
requieren la producción y lectura de gráficas.
¿Por qué aparecen las gráficas en todas las fases del
trabajo de un ingeniero? Para ejemplificar, véase la aero
nave de combate de la figura 1.2. Al igual que cualquier
producto nuevo, ésta fue diseñada para una tarea determi
nada y dentro de un conjunto específico de parámetros; sin
embargo, antes de que se fabricara, fue necesario producir
un modelo en 3-D y un conjunto de dibujos de ingeniería,
como el que se muestra en la figura 1.3. Inténtese imaginar
la comunicación de todos los detalles necesarios de mane
ra verbal o escrita. ¡Sería imposible!
6 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
25% Dibujo y documentación
19% I I Ingeniería de manufactura
25% i» "--'•i Diseño funcional
15% i«gwal Análisis de ingeniería
16% i " ~’l Otros
Figura 1.1 Vista total de la ingeniería dividida en
actividades de mayor importancia
Las gráficas desempeñan un papel muy importante en todas las
áreas de la ingeniería: como documentación, comunicación,
diseño, análisis y modelado. Cada una de las actividades
listadas está inclinada hacia la comunicación gráfica
de tal manera que 92% de la ingeniería se basa en gráficas.
(Información de Dataquest, Inc. CAD/CAM /CAE/GIS Industry Service.)
Figura 1.2
Esta aeronave de combate sería imposible de crear sin los
dibujos y modelos gráficos de computadora. Los dibujos son
los planos que muestran cómo fabricar o construir productos y
estructuras.
El diseñador tiene que pensar en muchas de las carac
terísticas de un objeto que no se pueden comunicar con
descripciones verbales (figura 1.4). Estas ideas aparecen en
la mente del diseñador mediante un proceso visual, no ver
bal. Esta “imagen visual en la m ente” puede revisarse
y modificarse para probar soluciones diferentes antes de
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 7
F igura 1.3 Dibujo de ingeniería
Los dibujos y modelos de ingeniería, como el de la figura, son necesarios para producir un aeroplano. El modelo en 3-D se emplea
para diseñar y visualizar el aeroplano. Los dibujos de ingeniería se utilizan para comunicar y documentar el proceso de diseño.
(Cortesía de G rum m an Aerospace Corporation.)
comunicarla a los demás. A medida que el diseñador dibuja
una línea sobre el papel o crea una imagen de un cilindro
sólido con una computadora, lo que hace es trasladar la ima
gen mental en un dibujo o modelo que produzca una ima
gen similar en la mente de cualquier otra persona que lo vea.
Este dibujo o la representación gráfica es el medio para que
la imagen visible en la mente del diseñador pueda conver
tirse en un objeto real.
Las gráficas técnicas también pueden comunicar so
luciones de problemas técnicos. Estas gráficas se produ
cen de acuerdo con ciertos estándares y convenciones, de
modo que cualquier persona que los conozca pueda leerlas
e interpretarlas con exactitud.
La precisión de las gráficas técnicas es auxiliada por
herramientas. Algunas tienen cientos de años y siguen
empleándose en la actualidad; otras son nuevas y están cam
biando con rapidez, como sucede con el diseño y dibujo
asistido por computadora (CAD). Este libro introduce al
lector en los estándares, convenciones, técnicas y herra
mientas de las gráficas técnicas que lo ayudarán a desarro
llar habilidades técnicas de modo que sus ideas de diseño
se conviertan en una realidad.
Los ingenieros son personas creativas que emplean
medios técnicos para resolver problemas. Ellos diseñan
productos, sistemas, dispositivos y estructuras para mejo
rar las condiciones de vida de la comunidad. Aunque las
Figura 1 .4 Dibujos técnicos empleados para
comunicación
Los dibujos técnicos constituyen un método no oral para
comunicar información. Las descripciones de productos o
estructuras complejos deben comunicarse con dibujos. Para ello
el diseñador utiliza un proceso visual, no verbal. La imagen se
forma, revisa y modifica en la mente, y al final se comunica a
otros, todo esto por medio de procesos visuales y gráficos.
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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Ilustradores
técnicos
Dueños de la
corporación
Presidente
ejecutivo
Vicepresidentes
Investigadores
y desabolladores
Operadores
de computadoras
Especialistas
en robótica
Trabajadores de
líneas de ensamble
Editores
Personal de
mercadotecnia
Personal
de publicidad
Diseñadores
gráficos
Personal
de finanzas
f-iíítíím l.'í Usuarios de las gráficas
Los usuarios de las gráficas de ingeniería y técnicas en la industria incluyen tanto personal técnico como no técnico.
soluciones a un problema comienzan con ideas o imáge
nes en la mente del diseñador, los dispositivos de presenta
ción, el hardware y el software para gráficas constituyen
herramientas muy poderosas para comunicar esas imáge
nes. También pueden ser de gran ayuda en el proceso de
visualización mental del diseñador. A medida que aumenta
el impacto de las gráficas por computadora en el campo
de la ingeniería, será necesario que losingenieros com
prendan cada vez mejor los recursos de la comunicación
gráfica.
Los técnicos ayudan a los ingenieros y tienen que ver
con los aspectos prácticos de la ingeniería en la planifica
ción y producción. Los técnicos deben ser capaces de co
municarse con rapidez y exactitud por medio de la elabo
ración de gráficas y croquis para los problemas y las
soluciones de diseño, analizando las soluciones de diseño
y especificando los procedimientos de producción.
Tanto los ingenieros como los técnicos encuentran
que el hecho de compartir información técnica por medios
gráficos se vuelve cada vez más importante, a medida que
se incorporan más personas sin conocimientos técnipos en
los procesos de diseño y fabricación. Tal como indica la
figura 1.5, el círculo de personas que necesitan informa
ción técnica crece con rapidez, por esto, la información
técnica y de ingeniería debe comunicarse con mayor efica
cia a muchas otras personas que no son ingenieros ni técni
cos, como puede ser el personal de mercadotecnia, de ventas
y de servicios. Las gráficas elaboradas por computadora
pueden ser de gran ayuda en este proceso; también puede
ser la herramienta idónea para reunir a muchas personas
con una gama amplia de necesidades y habilidades vi
suales.
u 1 SISTEMAS pfc CSMtiMiCACtóM
Los seres humanos han desarrollado varios sistemas dife
rentes para comunicar información técnica y no técnica. El
lenguaje hablado es un sistema de comunicación humana
muy refinado que se emplea para expresar pensamientos,
emociones, información y otras necesidades. La escritura
es otro sistema de comunicación muy desarrollado basado
en el usó de un sistema formal de símbolos. La escritura
comenzó como una forma de comunicación gráfica, tal
como lo muestran los antiguos jeroglíficos egipcios de la
figura 1.6. Con el desarrollo de los alfabetos, los símbolos
escritos se volvieron más abstractos; así se creó un sistema
de comunicación complejo y versátil. No obstante, la co
municación escrita tiene las mismas debilidades que el len
guaje hablado en cuanto a la descripción de ideas técnicas.
El viejo refrán “una imagen vale más que mil palabras”
resulta algo modesto cuando se trata de conceptos técni
cos, ya que es absolutamente imposible comunicar ciertas
ideas sólo con palabras.
Las m atem áticas constituyen un sistema de comu
nicación basado en símbolos construido sobre la lógica
formal humana. La química también tiene su propio sis
tema de comunicación basado en símbolos, al igual que
otras ciencias. Es fundamental darse cuenta que las mate
máticas juegan un papel muy importante en el diseño en
ingeniería; de hecho, la necesitan todos los sistemas de co
municación humana estudiados en este libro. Un ingeniero
con éxito es aquel que puede emplear con eficacia todas
las formas de comunicación, en especial los dibujos téc
nicos.
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 9
1.3 jviPORTANCIA DE LAS GF.AFICAS
TÉCNICAS
Figura 1.6 .
Los jeroglíficos egipcios son imágenes que fueron utilizadas
para la comunicación.
El sistema de comunicación se elige de acuerdo con la
necesidad humana que éste puede comunicar. Por ejemplo,
no se escogerían las matemáticas para expresar emociones
humanas. En su lugar se utilizaría un sistema de comunica
ción verbal, oral o escrito, ya sea un lenguaje de signos,
Braille o incluso el código Morse. Sin embargo, para re
solver problemas técnicos de la ingeniería, el lenguaje vi
sual de las gráficas técnicas es el más eficiente.
Las gráficas constituyen un lenguaje de comunicación
visual que incorpora texto, imágenes e información numé
rica. Las gráficas incluyen cualquier gama de objetos, des
de los más tradicionales dibujos de ingeniería hasta los
sofisticados modelos generados por computadora, como el
modelo sólido de una pieza mecánica o la visualización en
las gafas de un sistema de realidad virtual: todos ellos si
guen las reglas o leyes de la ciencia visual.
Ejercicio práctico 1.1
1. Intente describir la pieza del avión que aparece en la
figura 1.29 por medio de instrucciones escritas. Las
instrucciones deben ser tan detalladas que cualquier
persona pueda elaborar con ellas un croquis de la
pieza.
2. Ahora intente describir la pieza, de manera verbal, a
otra persona. Pídale que dibuje un croquis con los da
tos de su descripción.
Estos dos ejemplos ayudarán al lector a percibir la dificul
tad que se presenta cuando se intenta utilizar medios es
critos u orales para describir incluso partes mecánicas sen
cillas. Véase la figura 1.8 y otras del texto para obtener una
idea de lo complicado que pueden ser algunas piezas com
paradas con la de este ejemplo. También es importante men
cionar que los submarinos y las aeronaves tienen miles de
piezas. Por ejemplo, el submarino nuclear Sea W o lf tiene
más de dos millones de piezas. ¡Intente utilizar instruccio
Las gráficas técnicas constituyen un lenguaje real y com
pleto que se utiliza en el proceso de diseño para:
1. Comunicación.
2. Solución de problemas.
3. Visualización rápida y exacta de objetos.
4. Conducción de análisis.
Un dibujo es una representación gráfica de objetos y
estructuras realizado con el empleo de herramientas ma
nuales, mecánicas o métodos de computadora. Un dibujo
sirve como modelo o representación gráfica de un objeto
real o de alguna idea. Los dibujos pueden ser abstractos,
como el dibujo de vistas múltiples de la figura 1.7, o más
concreto, como el muy sofisticado modelo de computado
ra de la figura 1.8. Aunque los dibujos pueden tomar diver
sas formas, el método gráfico de comunicación es universal
y se realiza en menor tiempo.
Puede parecer una tarea muy simple tomar un lápiz y
comenzar a dibujar imágenes tridimensionales sobre una
hoja de papel bidimensional. Sin embargo, se necesitan
conocimientos y habilidades especiales para poder repre
sentar ideas técnicas complejas con suficiente precisión para
que el producto sea producido en masa con un intercambio
fácil de piezas (figura 1.9). Este conocimiento especial se
conoce como dibujo técnico.
Se necesitaron muchos años para desarrollar las técni
cas de proyección empleadas para representar imágenes en
3-D sobre una hoja de papel en 2-D o en la pantalla plana de
un monitor de computadora. En realidad se ha necesitado un
milenio para que las técnicas necesarias para la comunica
ción gráfica evolucionaran hasta llegar a los sistemas com
plejos y metódicos empleados hoy en día. Los volúmenes de
normas desarrollados por la ANSI (American National
Standards Institute) convencerán rápidamente al lector de
que el dibujo técnico es un lenguaje formal y preciso.
1.4 HISTOKIA ÜE LA C u M lW C A C n N
GRAFICA
El dibujo es tan antiguo que su historia es virtualmente la
misma de la humanidad: tiene un paralelismo muy cercano
con el progreso tecnológico. El dibujo bien puede clasificarse
como un “lenguaje universal”. Es el método natural que uti
lizan los seres humanos para comunicar de manera gráfica
las imágenes mentales. Hacia el año 12000 a.C. los dibujos
en las cavernas asentaban e ilustraban varios aspectos de laI ’ > -r—I y ■ -|Vil iOO V/aVVillUQ UJVUlUI-'Ui.l V 11VÍDVXHUVU1 J J. V ~ w v v-
nes orales o escritas para describirlas! WWW . ree 1 ^ ^ p § .1̂ ncm pre5iStóriCa humana. Los dibujos para lai comu-
10 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 1.7 Dibujo de vistas múltiples de una pieza de aeronave
Sólo los usuarios experimentados en dibujos técnicos pueden interpretar las diversas líneas, arcos y círculos de manera suficiente
como, para obtener una imagen mental clara de la forma tridimensional que tiene la pieza. (Cortesía de Northrop G rum m an Corporat.on.)
Figura 1.8 Modelo 3-D de computadora del interior
de un edificio de oficinas
Esta interpretación por computadora de un modelo en 3-D,
también generado por computadora, se comprende con más
facilidad gracias a la mayor cantidad de detalles que se ofrecen
a travésdel uso de colores, iluminación y sombreados. (Cortesía
de Autodesk, Inc.) (Vease Sección a color, pag. 2.)
nicación de ideas técnicas pueden incluso ubicarse antes de
la aparición del lenguaje escrito, como se muestra en la fi
gura 1.10. Éste es el diagrama de un arado de la Edad de
Bronce que data de 1500 a.C. La figura 1.11 muestra un ho
rizonte histórico que presenta los logros más significativos
en las gráficas.
La primera evidencia de instrumentos de dibujo puede
encontrarse en el Museo del Louvre, en París, en dos esta
tuas sin cabeza de Gudea (2130 a.C.). Gudea fue un ingenie
ro y gobernador de la ciudad-estado de Lagash. en una región
que más tarde sería conocida como Babilonia. Sobre las ro
dillas de la estatua, el escultor modeló dos taqetas de dibujo
contemporáneas. La inscripción en ellas es el plano de la
vista del templo de Ningirsu, junto con algunos instrumen
tos de mareaje y escalas (figura 1.12).
Los antiguos griegos tuvieron mucha influencia en el
dibujo a través de su trabajo en geometría. Muchas de las
herramientas que todavía se emplean en la ingeniería, como
el compás y las escuadras, se desarrollaron en esa época.
Alrededor del año 450 a.C., los arquitectos del Partenón,
Ictino y Calícrates, realizaron un tipo de dibujo de pers
pectiva utilizando en sus dibujos técnicas de contracción
de ejes y líneas paralelas convergentes. (Para más informa
ción sobre perspectivas véase el capítulo 9.)
CAPITULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 11
Figura 1.9
Los dibujos técnicos se emplean para comunicar información
técnica compleja. (© M ichael Rosenfeld/Tony Stone Images.)
Figura 1.10 Arado de la Edad de Bronce, grabado en
piedra alrededor del año 1500 a.C., proveniente de
Fontanalba, Alpes Italianos
Probablemente éste no fue un dibujo artístico, sino un dibujo
técnico muy tosco que muestra el acomodo de los bueyes y el
arnés. (Tomado de P. Booker, A H istory o f Engineering D rawing, Londres:
Chato & Windus, 1962.)
H O R IZ O N T E H IS T Ó R IC O
3 0 0 li y il 0 ü t u u
2130 a.C.
Gudea
450 a.C.
Tipo
de dibujos
en perspectiva
1300-1500
Renacimiento
Perspectiva
y perspectiva aérea
Durerò
Da Vinci
Francesca
Alberti
Brunelleschi
1790
Gaspard Monge
Geometría
descriptiva
1820
William Farish
Isomètrico
1900
Prácticas
1950
Máquina
1963
estándares de dibujo
1970
CAD
Gráficas por computadora
Ivan Sutherland
“Tablero de dibujo”
1985 1990
Modelado
con
restricciones
Modelado
en 3-D
Figura 1.11 Horizonte histórico de los eventos más importantes en las gráficas durante los últimos cuatro milenios
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12 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 1.12 Plan de dibujo e instrumentos de mareaje
inscritos en la estatua de Gudea (2130 a.C.)
La tablilla superior muestra el plan de una construcción. Ambas
tienen la representación de un instrumento de mareaje y una
escala. (Tomado de P. Booker, A H istory ofE ngineering Drawing. Londres:
Chatto & W indus, 1962.)
En el lapso que abarca desde los tiempos de Cristo
hasta poco antes del Renacimiento (1300-1500) hubo muy
poco desarrollo en el dibujo y el arte. Durante el Renaci
miento se desarrollaron dos enfoques para el dibujo: el no
matemático y el matemático. En el enfoque no matemáti
co, Giotto y Duccio hicieron avances en la claridad de los
dibujos en perspectivas con el uso de la simetría, las líneas
convergentes y la técnica del escorzo. Masaccio mejoró las
técnicas con el sombreado y coloreado apropiados de un
dibujo, mediante el desarrollo de un método conocido como
dibujo en perspectiva aérea.
Los avances en el enfoque matemático fueron hechos
por el arquitecto italiano Brunelleschi (1377-1446). Él de
mostró los principios teóricos del dibujo en perspectiva.
Después de Brunelleschi siguió Alberti, quien escribió el
tratado della Pittura (1435), en el cual definió, en térmi
nos matemáticos, los principios del dibujo en perspectiva
en pinturas.
Otros que hicieron contribuciones al enfoque mate
mático del dibujo fueron Francesca (1420-1492), quien de
sarrolló trabajos teóricos sobre dibujos en perspectiva e hizo
dibujos de tres vistas utilizando métodos de proyección
ortogonal; da Vinci (1453-1516), que escribió un tratado
sobre la teoría de dibujos en perspectiva (figura 1.13), y
Durero (1471-1528), en cuyo libro Vier Buchen von
Menschlicher Proportion, publicado en 1528, se utilizaron
técnicas de proyección ortográficas en muchas de las ilus
traciones. Durero también desarrolló un método para crear
dibujos en perspectiva con mayor facilidad utilizando una
ventana de perspectiva, como se muestra en la figura 1.14.
La proyección ortográfica fue utilizada en el libro de
Figura 1.13 Dibujo en perspectiva creado
por Leonardo da Vinci
Figura 1.14 Reproducción de un grabado de madera de
Durero (1500 d.C.) que muestra un dibujo en perspectiva
por medio de un espejo. (Tomado de R Booker, A H istory o f Engineering
Drawing. Londres: Chatto & Windus, 1962.)
Durerò, publicado en 1525, sobre geometría del dibujo. El
dibujo isomètrico, que es un tipo de representación pictóri
ca, fue introducido a principios del siglo X IX por el inglés
William Farish. La gráfica o curva ordinaria utilizada para
representar la variación de cantidades dibujadas a lo largo
de dos ejes coordenados se desarrolló en el siglo X IX . (Para
más información sobre dibujos ortográficos véase el capí
tulo 8; para dibujos isométricos véase el capítulo 9.)
De acuerdo con los primeros registros de la historia de
la humanidad, resulta evidente que los seres humanos han
tratado de representar objetos en 3-D mediante dibujos en
superficies en 2-D. La mayoría de los esfuerzos de los pri
meros artistas y artesanos fueron encaminados al desarro
llo de una técnica de dibujo que se relacionara mucho con
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 13
T t * . T l V n T « N I n S V S . Í V Í T I U T A T l NON C A t I K i . A D
I N S 1. V L H N M » P r . D X T J E . N T l M . C O S H I K M C V J V S V I S
r O R M A . l N A M f t I T V M CV I V S C V M « . V I I U S V * * H O T V S
I T S O M Dii .,V El, t T I A M O VM . I s .
Figura 1.15 Dibujo en perspectiva de un torno
de tomillo (1568)
Aunque e! dibujo en perspectiva usualmente representa la
—¿quina con exactitud, desde el punto de vista de las
i Tensiones el dibujo es muy pobre. Los dibujos con
especificaciones de dimensión exactas son importantes en el
ise f.0 y la producción de objetos; por tanto, es necesario
set ctrc tipo de dibujo. (Tomado de P. Booker, A H istory o f
D m w ing. Londres: Chatto & Windus, 1962.)
I? que ellos veían o percibían. Las aplicaciones artísticas y
sécaicas de los dibujos utilizaron desarrollos de los pione-
k de las gráficas para sus propios fines. A partir del siglo
. . la técnica de la perspectiva ha sido el principal método
th is xanunicarse de manera gráfica. Sin embargo, las per
se dieron cuenta de que el dibujo en perspectiva tie-
x sus Limitaciones al representar condiciones verdaderas,
se. particular para fines técnicos (figura 1.15).
2ec netría descriptiva
I :rresp ondió al brillante matemático Gaspard Monge (1746-
_ S : rganizar y desarrollar la ciencia del dibujo técnico,
- °e. mismo llamó geometría descriptiva. Monge se enfren-
» <xk ei problema de diseñar una fortaleza con forma de
sttsL j. i figura 1.16). Para ello utilizó la proyección ortográ
Figura 1 .16 Tipo de fortaleza en la que trabajó Gaspard
Monge mientras desarrollaba la geometría descriptiva
Monge utilizó la proyección ortográfica y el método de
revolución en el diseño de esta fortaleza con forma de estrella.
También realizó avances en la comunicación gráfica al
organizar y desarrollar la ciencia de la geometría descriptiva.
(Tomado de P. Booker, A H istory o fE ng ineering D rawing. Londres: Chatto &
Windus, 1962.)
fica y el método de revolución para resolver demanera
gráfica los complicados problemas de la fortaleza, en lugar
de hacerlo matemáticamente, que era la técnica tradicional.
Gaspard Monge desarrolló la ciencia de la geometría
descriptiva a finales del siglo xviii. Ésta es la base de todos
los tipos de representaciones tridimensionales sobre medios
bidimensionales empleados en la actualidad. Los fundamen
tos de la proyección gráfica no han cambiado mucho desde
los tiempos de Monge; aunque los métodos y herramientas,
así como los estándares y convenciones, han cambiado de
manera drástica, evolucionando desde instrumentos como
la regla T hasta la máquina de dibujo y de aquí al diseño y
dibujo asistido por computadora (CAD).
1.4.2 Gráficas por computadora
La computadora ha tenido un impacto muy importante so
bre los métodos utilizados para diseñar y crear dibujos téc-
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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14 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 1.17 Proceso lineal de diseño en ingeniería
El proceso de diseño tradicional es un proceso secuencial que
puede agruparse en seis grandes actividades, comenzando con
la identificación del problema y terminando con la
documentación del diseño. Las gráficas técnicas se emplean en
todo el proceso para documentar las soluciones de diseño.
nicos. En 1963 Ivan Sutherland, un estudiante graduado en
el MIT, publicó su tesis doctoral, la cual conduj o al desarro
llo de las gráficas interactivas por computadora, que a su
vez evolucionaron hasta convertirse en el C AD. El modela
do tridimensional y el análisis de ingeniería aparecieron des
pués del CAD y en la actualidad la realidad virtual esta
comenzando a surgir como herramienta de diseño.
Sin importar si se emplean herramientas manuales o
computadoras para el modelado y el diseño, siempre serán
importantes los conceptos fundamentales y el conocimien
to de las gráficas. Del mismo modo que la calculadora no
excluye la necesidad de comprender las matemáticas, las
computadoras no eliminan la necesidad de aprender los prin
cipios básicos del modelado y el dibujo geométricos para
el proceso de diseño.
1.4.3 El p roceso de diseño
El proceso de diseño involucra la organización de los pro
cesos creativos y analíticos utilizados para satisfacer una
necesidad o resolver un problema. Croquis, dibujos, mo
delos de computadora y gráficas de presentación se vincu
lan a los procesos de diseño y producción.
Figura 1 .18 Refinamiento del diseño
Este modelo de elememo finito se utiliza en el análisis del ala
de una aeronave para determinar el esfuerzo y la deformación
que se presentan cuando ésta experimenta condiciones de
carga cambiantes. Las áreas coloreadas en rojo indican las
regiones con mayor esfuerzo. Comúnmente este modelo
gráfico tridimensional se utiliza en la etapa 4 del proceso de
diseño. (Cortesía de Algor, Inc.) (Véase Sección a color, pág. 2.)
T radic ionalm ente, el proceso de diseño es una activi
dad lineal formada por seis grandes fases, como se mues
tra en la figura 1.17. En el proceso de diseño, el problema
se identifica en la etapa 1; los conceptos e ideas se recopi
lan en la etapa 2. Estas ideas originales se registran como
croquis aproximados, ya sea en papel o en la computadora,
por medio de gráficas. Estos croquis iniciales registran las
imágenes fugaces de la mente y comunican las ideas un
ciales. Esta fase de la ingeniería de diseño algunas veces se
conoce como ideación y el medio de comunicación lo cons
tituyen modelos por computadora o croquis.
En la etapa 3 se elige una solución (o soluciones) a
partir de una colección de croquis. En esta fase, a medida
que la solución del problema se vuelve más clara, se refi-
nan los croquis o modelos de diseño iniciales. Los resulta
dos son croquis o modelos de computadora susceptibles de
ser analizados. El modelo de elemento finito de la figura
1.18 es un ejemplo de lo anterior. Las etapas 4 y 5 son
pasos interactivos que pueden repetirse muchas veces an
tes de elegir un diseño final. . „ . ,
Después de seleccionar la solución de diseño final, ésta
debe documentarse o registrarse (etapa 6), con el detalle
suficiente para que el producto pueda fabricarse o cons
truirse. Una vez hecho esto, el diseño se archiva para fines
de referencia o modificación (figura 1.19). Si el producto
se va a fabricar en masa, entonces en esta etapa de diseño
en ingeniería no pueden emplearse croquis. La producción
en masa requiere dibujos precisos o modelos de compu
tadora que se apeguen a un formato de comunicación
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 15
..
Vr~"~ ......\ p -""“""
Figura 1.19 Documentación
Éste es un dibujo representativo de ingeniería empleado para documentación. Los dibujos de este tipo se utilizan en la manufactura,
para planificación, fabricación y ensamblado. Este dibujo técnico es parte del proceso de documentación y se guarda en un lugar
seguro para su uso subsecuente. (Cortesía de N orthrop G rum m an Corporation.)
estándar. De nuevo, de los croquis aproximados de la etapa
1 a los modelos precisos de la etapa 6, el desempeño del
ingeniero y el técnico no será eficaz si no tienen un buen
deminio del lenguaje de la comunicación gráfica.
Identificación
del problema
Ideas
preliminares
Diseño
preliminar
1.5 CAMBIOS EN EL PROCESO DE DISEÑO
EN ^GENIERÍA
as rscEÍcas de diseño, análisis y comunicación modernas
i ísrnbiando el papel tradicional de los ingenieros. El
wsccsso de diseño en la industria se está desplazando de
_3z aróvidad lineal y segmentada a una actividad conjun-
¡s. . se involucra todas las áreas de la empresa y que em
plea computadoras como herramientas principales. Esta
¡ffieva forma de diseño, con su enfoque de equipo integrá
i s . recibe el nombre de ingeniería concurrente. La inge-
T-cría. concurrente (figura 1.20) involucra la coordinación
fns*ñones técnicas y no técnicas del diseño y la manu-
á c a u a dentro de una empresa. Este cambio en el diseño ha
ñaic cDmo resultado una innovación importante en la for-
■ h 3c que los ingenieros realizan su trabajo. (Para más
3BK3EEusción véase el capítulo 2.)
Las ingenieros y técnicos deben ser capaces de traba
— en equipo, y de diseñar, analizar y comunicar mediante
u - pe ierosos sistemas CAD; también requieren tener una
ssE xükd muy desarrollada para visualizar, así como la fa-
r l l r s i para comunicar estas imágenes a personal no técni-
bs~ E a ¡a actualidad es común que, en muchas industrias,
. : ü^enieros trabajen en equipo para crear diseños con-
Servicio
Finanzas
Mercadotecnia
Producción
Planificación
Documentación
Figura 1.20 Proceso de diseño de ingeniería concurrente
La ingeniería concurrente es una alternativa al enfoque lineal
del proceso de diseño. En ella se involucra a todos en el proceso
de diseño, incluyendo al cliente. Los círculos que se traslapan
indican que el diseño concurrente es una actividad integrada en
la que participan muchas personas.
ceptuales, con una comunicación muy rápida entre todas
las etapas del proceso de diseño.
Por otra parte, la tendencia actual en la industria es que
los ingenieros sean modeladores geométricos expertos en la
utilización de computadoras. El modelado geométrico es
el proceso de crear gráficas por computadora para comuni
car, documentar, analizar y visualizar el proceso de diseño.
Los ingenieros utilizan croquis y modelos de computadora
para visualización; a continuación elaboran la documenta
ción mínima para la producción. La documentación puede
estaren forma de modelos de computadora en 3-D y enviarse
16 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Capacitación - s - ---------- Diseño
Edición —
Manufactura — \
Documentación —
B a s e d e d a to s
dia GAB i
Análisis
Simulación
W gtÉZ---------- Mercadotecnia
Figura 1.21 Aplicaciones de una base de datos de CAD
La base de datos de CAD, que se representa como una gráfica,
proporciona información técnica no sólo a los ingenieros del
equipode diseño, sino también a los departamentos de
manufactura, mercadotecnia, ventas y capacitación.
directamente a producción para generar el control numérico
por computadora (CNC) necesario para el maquinado. Los
dibujos 2-D se extraen del modelo en 3-D, al cual se añaden
las dimensiones críticas para que la máquina proporcione la
medición de coordenadas (CMM; por sus siglas en ingles),
y con ello se verifique el control de calidad.
Con el desplazamiento del diseño hacia la ingeniería
concurrente, diversos grupos de personas — ingenieros, cien
tíficos, gerentes y técnicos— comparten la necesidad apre
miante de comprender mej or los principios de la comunica
ción gráfica. Incluso, hoy más que antes, todos necesitan ser
capaces de leer e interpretar representaciones gráficas de
información técnica con rapidez, eficiencia y exactitud.
En realidad, todo el crédito es para las gráficas por
computadora, con su habilidad para comunicar muchas cla
ses de información cuantitativa, verbal y visual. La figura
1.21 muestra algunas de las aplicaciones de una base de
datos de CAD en la elaboración de un producto, en las que
se utilizan prácticas de la ingeniería concurrente. Todas estas
actividades, desde el análisis y la simulación hasta las pu
blicaciones y el entrenamiento, dependen de la visualiza-
ción gráfica de la información. La figura 1.21 presenta la
forma en que muchos grupos diferentes, técnicos y no téc
nicos, comparten la información en un formato gráfico. La
figura también indica la forma en que los ingenieros o téc
nicos que trabajan con CAD deben comprender las necesi
dades de visualización gráfica; por una parte de los grupos
de mercadotecnia, ventas y entrenamiento, y, por otra, de
los encargados del diseño y la manufactura.
Es así como las gráficas por computadora reúnen a
muchos individuos con diferentes necesidades y habilida
des visuales, con lo cual permiten que grupos diversos se
comuniquen con mayor rapidez y eficiencia. En otras pala
bras, la gran cantidad de dispositivos, métodos y medios
nuevos están impulsando la necesidad de ampliar las habi-
figura 1.22 Ciencia visual
La ciencia visual incluye el estudio de la visualización y la
geometría, tal como se aplican a los procesos artísticos y
técnicos.
lidades de comunicación visual, mucho más allá de lo que
hace años necesitaron los ingenieros y técnicos.
1.6 I CIENCÍ A VISUAL
Todos los tipos de gráficas entran en el encabezado gene
ral ciencia visual, que es el estudio de las aplicaciones vi
suales y técnicas de las gráficas. Dentro de la ciencia vi
sual hay tres grandes áreas: visualización, imaginación y
geometría. La visualización es el proceso de comprensión
mental de la información visual. Im aginación es el proce
so de analizar, producir y reproducir objetos reales o
virtuales. La geom etría es una rama de las matemáticas
que trata las propiedades, relaciones y mediciones de pun
tos, líneas, ángulos, planos y sólidos. La figura 1.22 mues-
IMa GEN
GEOMETRIAVISUALIZACIÓN
• r _
Artístico
(estético>
Técnico
Diseño
Diseño gráfico
Diseño de interiores
Diseño arquitectónico
Diseño de ingeniería
Producción
Ilustración
Ilustración médica
Modelado
Dibujo
Escultura.
Pintura
Dibujo
APLICACIONES
tra la manera en que la habilidad de visualización y la geo
metría se combinan para crear dibujos artísticos y técni
cos. Algunas aplicaciones de la ciencia visual incluyen las
tecnologías de impresión, los medios de comunicación, el
diseño visual, las gráficas de ingeniería y técnicas y los
dibujos artísticos.
Ejercicio práctico 1.2
1. Examine detalladamente el dibujo de ingeniería que
se muestra en la figura 1.27.
2. A partir de este dibujo visualice mentalmente la forma
en 3-D del objeto.
3. Intente hacer de su imagen mental un croquis en 3-D
del objeto.
¿Tiene alguna dificultad para hacer la transición del dibujo
en 2-D al objeto en 3-D? Parte de lo que aprenderá en este
libro será realizar la transición de 2-D a 3-D. La visualización
es una parte muy importante de jas gráficas técnicas, ya
que los ingenieros y técnicos deben ser capaces de hacer
con rapidez transiciones de 2-D a 3-D y viceversa.
Las aplicaciones artísticas tienen que ver con la pro
ducción o acomodo consciente de color, forma y otros ele
mentos que afectan el sentido de la belleza (figura 1.23).
Los dibujos artísticos se emplean para expresar ideas es
téticas, filosóficas y abstractas. Aunque, por supuesto, este
libro tiene que ver principalmente con las aplicaciones téc
nicas de la ciencia visual.
Las gráficas técnicas o dibujo técnico es un tipo es
pecializado de gráficas empleadas para comunicar infor
mación técnica. Entre los ejemplos de gráficas técnicas se
incluyen el modelado en 3-D por computadora, el dibujo y
la ilustración de un dispositivo técnico. Como antes se dijo,
las gráficas técnicas son el lenguaje universal qué permite
a los individuos ir más allá de las limitaciones de otras for
mas de comunicación.
1.6.1 Geometría
La geometría es el fundamento de las gráficas técnicas, del
mismo modo que la gramática lo es para el lenguaje. La
geometría incluye:
Geometría plana: geometría de figuras planas como
círculos, triángulos y sus relaciones (figura 1.24).
Geometría sólida: geometría de objetos tridimen
sionales como cilindros, cubos, esferas, y sus relacio
nes (figura 1.25).
Geometría analítica: análisis de estructuras y propie
dades geométricas utilizando principalmente operacio
nes algebraicas y coordenadas de posición.
Geometría, descriptiva: análisis de distancias y rela
ciones en el espacio por medio de gráficas.
Figura 1.23 Aplicación artística de las gráficas
Los dibujos artísticos tienen que ver con colores, formas y
otros elementos, mientras los dibujos técnicos se utilizan para
comunicar información técnica. (Leonardo da Vinci, M ona Lisa,
Louvre: Scala/A rt Resource, Nueva York.) (Véase Sección a color,
pág. 2.)
Como estudiante de las gráficas técnicas, el lector ana
lizará la geometría plana, sólida y descriptiva, puesto que
éstas constituyen el fundamento o la gramática de los di
bujos técnicos.
1.6.2 Estándares y convenciones
El lenguaje de las gráficas se ha empleado por miles de
años; sin embargo, su eficacia en la actualidad se debe al
establecimiento de estándares. No hay comunicación efi
caz sin un acuerdo sobre signos o símbolos estándares. Las
letras del alfabeto son los signos empleados en la escritura,
y la gramática constituye la ciencia sobre la que se basa el
lenguaje escrito. Los estándares y convenciones son el “al
fabeto” de los dibujos técnicos; la geometría plana, sólida
y descriptiva forman la ciencia sobre la que descansa el
lenguaje de las gráficas.
18 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Triángulo Circulo Cuadrado Rectángulo Hexágono
Figura 1.24 Geometría plana
La geometría plana estudia las figuras bidimensionales y sus relaciones.
Cubo Cono Esfera Cilindro
Figura 1.25 Geometría sólida
La geometría sólida estudia las figuras tridimensionales y sus
relaciones.
> -
/
/ \
Las líneas punteadas
son un ejemplo de una
convención de dibujo
Figura 1 .26 Estándares y prácticas convencionales
Las líneas punteadas que se utilizan para representar
características ocultas de un dibujo de ingeniería son un
ejemplo de una convención de dibujo. En este caso, la
convención de dibujo, líneas ocultas, se emplea para representar
la posición del diámetro de un agujero taladrado, en una vista
en que el agujero no puede verse directamente. Seguir tales
convenciones significa que cualquiera que lea el dibujo técnico
podrá interpretarlo con exactitud.
El idioma español tiene muchas similitudes con el len
guaje de las gráficas. La comunicación de ideas entre las
personas es mucho más fácil si se siguen las reglas están
dares del español. Si las palabras de una oración aparecie
ran en un orden aleatorio, sería entonces muy difícil que
alguien comprendiera lo que se quiere decir.El lenguaj e de las gráficas también debe seguir un con
junto de estándares y convenciones para que al utilizar grá
ficas técnicas la comunicación sea eficaz. Sin embargo, estos
estándares y convenciones no son verdades inamovibles y
sin cambios: han cambiado de manera gradual, como la len
gua española que en la actualidad no se habla como en el
siglo X V I; los estándares y convenciones del lenguaje de las
gráficas han evolucionado con el paso de los años y siguen
cambiando a medida que las nuevas tecnologías afectan la
forma en que se producen los dibuj os.
Las convenciones son prácticas, reglas o métodos co
múnmente aceptados. En el dibujo técnico, un ejemplo de
convención es el uso de líneas punteadas en los dibujos de
vistas múltiples para indicar una característica oculta des
de el punto de observación de la vista (figura 1.26).
Los estándares son un conjunto de reglas que gobier
nan la forma en que se representan los dibujos técnicos.
Por ejemplo, en los dibujos mecánicos se especifican las
dimensiones mediante un conjunto de estándares, como
colocar el texto de la dimensión de modo tal que se lea a
partir de la parte inferior de la hoja (figura 1.27). Los
estándares permiten la comunicación clara de las ideas téc
n icas. En E stados U nidos, el A m e ric a n N a tio n a l
S tandards Institu te (ANSI) es el organismo que gobierna
el conjunto de estándares empleados en los dibujos téc
nicos y de ingeniería. Organizaciones de profesionales en
ingeniería, como la American Society for Mechanical
Engineers (ASME), han auxiliado a la ANSI en el desarro
llo de estándares. Los estándares del ANSI se revisan pe
riódicamente para reflejar las necesidades cambiantes de
la industria y la tecnología. La serie Y de los estándares del
ANSI son los más importantes para el dibujo técnico. Al
gunos estándares ANSI importantes en los dibujos técni
cos son:
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 19
Figura 1.27 Dibujo mecánico con dimensiones utilizando los estándares de la ASME Y14.1M-1994
'1 :'P° de dimensión, colocación, tamaño y otros factores son ejemplos de convenciones estándares de dibujo. Por ejemplo, una regla
estándar de ANSI para especificar dimensiones establece que todas las medidas diametrales deben estar precedidas por el símbolo
phi ( 0). (Reimpreso de A SM E Y14.5M -1994, Dim ensioning and Tolerancing con perm iso de The American Society o f M echanical Engineers (Sociedad Americana de
Ingenieros Mecánicos.)
ANSI Y14.1-1980(R1987). Tamaño y formato de la
hoja de dibujo (capítulo 3).
ANSI Y14.2M-1979(R1987). Convenciones para lí
neas y texto (capítulo 3).
ANSI Y14.3-1975(R1987). Dibujos de vistas múlti
ples y de sección transversal (capítulos 8 y 14).
.ASME Y14.5M-1994. Dimensionamiento y toleran
cia (capítulos 15 y 16).
ANSI Y14.6-1978(R1987). Representación de cabe
zas de tomillo (capítulo 17).
ANSI Y14.6aM-1981(R1987). Representación de ca
bezas de tomillo (complemento métrico) (capítulo 17).
ANSI Y14.7.1-1971(R1988). Estándares para el di-
Irajo de engranes, primera parte (capítulo 22).
ANSI Y14.7.2-1978(R1989). Estándares para el di
bujo de engranes, segunda parte (capítulo 22).
Disas estándares son: International Standards Organization
Í3Q . Japanese Standards (JIS), Department of Defense
3 C D y las U.S. Military (MIL).
Los estándares se emplean de modo que los dibujos
» ■BBB el mismo significado para cualquier persona que
I s ea. Por ejemplo, la figura 1.27 es un dibujo detallado
- s f sj 2 muchos de los estándares ASME para la especi
ficación de dimensiones en dibujos mecánicos. En la in
dustria americana es muy común que las piezas de un en
samble provengan de muchos sitios; tener un lenguaje
gráfico estándar es la única manera de ensamblar eficaz
mente.
Ejercicio práctico 1.3
La figura 1.27 es un dibujo técnico representativo emplea
do en la industria para documentar el diseño de un produc
to y como ayuda en la manufactura del mismo. Lea con
cuidado el dibujo técnico e intente contestar las siguientes
preguntas:
1. ¿Qué representan las líneas punteadas?
2. ¿Qué representan las áreas que contienen líneas del
gadas dibujadas con un ángulo de 45 grados?
3. ¿Qué representan los números y símbolos localizados
dentro de los rectángulos horizontales largos?
4. ¿Qué representan las líneas punteadas largas y cor
tas?
Los estándares y convenciones proporcionan el deta
lle de diseño necesario para fabricar un producto con preci
sión. Una persona con conocimiento del dibujo técnico debe
ser capaz de contestar con facilidad las preguntas anterio
res. ¿Puede usted hacerlo?
Italia MPLM sitio
del acoplamiento
Módulo
japonés
\ Acoplamiento!
r ' \ \ centritugo i
R \ \ del t
\ \o rb ita d o r |
\ Módulo cerrado E
\ (Derivado i
1 del MDML)
Módulo de habitación!
Ventana óptica
Módulo
europeo
Esclusa neumática
Vehículo asegurando de regreso
la tripulación (SOYUZ)
Aplicación industrial
Los equipos de diseño globales emplean computadoras para comunicarse e intercam biar datos
En los productos diseñados para el: mercado internacio
nal se utilizan equipos d e d i s e ñ o internacionales para apro
vechar los recursos y conocimientos de todas partes del
mundo Las computadoras son elementos clave para
c o m p a r t ir datos, comunicarse y poner el diseño en e
mercado lo más pronto posible.. La. estación espacial
Froedom es un ejemplo de equipos de diseño globales
que trabajan en un solo proyecto.- Los ingenieros de la
NASA coordinaron todo el trabajo con los socios interna
cionales para diseñar la estación: espacial, la cual contie
ne módulos de agencias espaciales de Europa y Japón,
tecnología robótica de Canadá, y posiblemente un ancla
je de acopiamiento para, el Soyuy. de Rusia.
.... Las c o m p u ta d o ra s se emplearon para intercambiar
archivos de CAD 2-D y 3-D a través de redes ya fuera
dentro de un país como entre equipos de diseño de dife
rentes países. Internet es una coleccion de redes que
unen compañías, instituciones educativas y dependen
cias de gobierno de todo oi mundo. Con el uso de lr.torr.et,
los ingenieros pueden intercambiar mensajes e ectroni-
cos (E-mail) y documentos. El intencambio de datos de
manera electrónica no sólo os más. rápido que ei de grá
ficas en papel por correo, sino que también es mas exac
ta Hay mucho más información en un modelo 3-D de
computadora que en una gráfica en papel. La comunica
ción de tolerancias y juegos es mucho mas fácil a través
del intercambio, de un modelo 3-D de computadora.
Las computadoras y las herramientas de video que
están en desarrollo permitirán que estos equipos de pí
s e te no: s ó lo intercambien documentos de manera elec
trónica, sino que también sostengan conferencias, en
tiempo real sobre las redes globales Con el uso de con-
Canadá
SSRMS /
SPDM
Velocidad
El.diseño de la estación.espaciál Freedom es realizado
por un equipo internacional
terencias por computadora, los equipos multinacionales,
incluso ubicados en otros continentes, podrán sostener
reuniones de diseño como si estuvieran sentados en el
mismo salón. ■
Adaptado de “Com putéis Bring G lobal Desig Teams Closer” , D e s itg N e m , septiembre 20 ,1993, pp. 27-28.
1.7 ) ¿QUÉ APRENDERÁ EL LECTOR?_______________
En este texto, el lector aprenderá las seis áreas importantes
de las gráficas técnicas:
Visualización: habilidad para controlar mentalmente
información visual. ̂ ^
Teoría de gráficas: que comprende geometría y téc
nicas de proyección.
Estándares: conjuntos de reglas que dictan la forma
en que se hacen las piezas y la manera en que éstas son
representadas en los dibujos técnicos.
Convenciones: prácticas y métodos aceptados y co
múnmente empleados en los dibujos técnicos.
Herram ientas: dispositivos utilizados para crear di
bujos y modelos de ingeniería, incluye tanto instru
mentos manuales como herramientas computanzadas.
Aplicaciones: varios usos de las gráficas técnicas en
la ingenieríade diseño en campos tales como ingenie
ría mecánica y eléctrica y arquitectura.
Cada capítulo del texto expone la teoría importante
para cada tema, integra prácticas de visualización, explica
los estándares y convenciones relevantes, muestra las he
rramientas empleadas para crear dibujos y aplica el tema al
diseño en ingeniería.
1.8 | ESPECIALISTAS Y DIBUJO TÉCNICO__________ ^
Los dibujos se utilizan en todo el proceso de desarrollo y
documentación de la solución de diseño. Con el paso de los
años, se ha desarrollado campos especializados del diseño
en ingeniería para satisfacer las necesidades de la industria.
Por ejemplo, las ingenierías militar y civil fueron las prime
ras especialidades de la ingeniería. A partir de estas áreas se
desarrollaron otras: mecánica, eléctrica, química, aeroespa-
cial, industrial y muchas más. Para dar soporte a estos cam
pos especializados de la ingeniería también evolucionaron
tipos especiales de dibujos técnicos: de engranes y levas,
soldadura y ribeteado, componentes y circuitos eléctricos,
tuberías, estructuras, mapas, topografía, etcétera.
w w w . F r e e L i b r o s com
http://www.FreeLibros
CAPÍTULO 1 Introducción a la comunicación gráfica 21
1.9 | TECNOLOGIA DE LA INGENIERIA____________
Los técnicos de ingeniería ayudan al ingeniero y tienen
que ver con los aspectos prácticos de la ingeniería, tanto en
planificación como en producción. Muchos campos dife
rentes de la tecnología en ingeniería utilizan tipos especia
les de dibujos técnicos, tales como la ingeniería mecánica,
eléctrica, industrial, de manufactura y técnicos de la cons
trucción.
Junto con todos estos campos especializados de la tec
nología, basados en tipos específicos de ingeniería, lasgrá-
; '¿ a s técn icas constituyen por sí m ism as un campo
ssrecializado. Los dibujantes o diseñadores son especia-
_ V as que ayudan al ingeniero en el proceso de diseño y crean
36 dibuj os técnicos que se utilizan para documentar el dise
a : y elaborar el producto. Este especialista debe ser un ex-
7 erro en la creación e interpretación de los dibujos técnicos
fe nachas aplicaciones, y se le contrata para crear las ilus-
*3.1 :nes técnicas que permiten a personas con diversos co-
■ l i e n t o s visualizar la forma que tiene el producto y la
- . r era en que funciona un dispositivo (figura 1.28).
1 W j RESUMEN__________________________________
Zamc estudiante de gráficas técnicas, el lector analizará y
■ n ¿ e r ¿ a aplicar las herramientas utilizadas para crear
i : e. -s y modelos de ingeniería. Aun más importante, el
. ‘ r ¿.prenderá los principios y conceptos básicos de las
e s f k a s técnicas, como la geometría descriptiva. También
sEeafierá ios estándares y convenciones que le permitirán
—r dibujos y modelos que ingenieros y técnicos de cual
. . - ' p irre puedan leer e interpretar con exactitud.
| - j u n t a s de repaso___________
; Cuál es la diferencia que existe entre dibujo artísti
ca y dibujo técnico?
H Cuáles son los seis componentes principales de las
gráficas técnicas?
'■ Z eiina los siguientes términos: dibujo, dibujo de in-
g ir le ría y dibujo técnico. ¿Cuál es la diferencia que
tr is te entre ellos?
- ?ara qué se emplean los dibujos de ideación?
Zcél es la ciencia sobre la que se basan los lengua-
gráficos?
. . es la finalidad de documentar los dibujos?
r : : qué los dibujos técnicos son una forma impor-
am t de comunicación para ingenieros y técnicos?
Figura 1 .28 Técnico en ingeniería mecánica
Los dibujantes o diseñadores brindan su ayuda en el proceso de
diseño y elaboran los dibujos técnicos necesarios para
documentar y producir diseños.
La habilidad para dibujar es una destreza muy po
derosa. Brinda a los pensamientos de las personas una for
ma visible. Los dibujos de ingeniería pueden comunicar
ideas complejas con eficiencia y efectividad, y se requiere
un entrenamiento especial para producir estas imágenes
complejas. Si los dibujos son “ventanas a la imaginación”
entonces los dibujos de ingeniería son ventanas especiali
zadas que dan expresión a las visiones más complejas y
técnicas que la mente pueda imaginar.
El dibujo de ingeniería hace más que comunicar: al
igual que cualquier lenguaje, realmente puede influir en la
forma de pensar. Saber cómo dibujar permite al individuo
pensar y tratar con problemas de una forma que otros no
pueden. Un conocimiento de las gráficas técnicas ayudará
a imaginar problemas técnicos, así como las soluciones de
éstos. En resumen, las gráficas técnicas son una necesidad
para cualquier ingeniero y técnico.
8. ¿Cómo pueden emplearse los dibujos en su área de
estudio o trabajo?
9. Defina estándares.
10. Defina convenciones.
11. Proporcione tres ejemplos sobre la forma en que se
emplean las gráficas técnicas en el diseño en inge
niería.
12. Defina ciencia visual.
13. Haga un bosquejo del modelo de ingeniería concu
rrente de la figura 1.20 y rotúlelo.
14. Mencione los estándares que se utilizan en la actuali
dad para el acotado y la tolerancia.
w w w . F r p e L i h r o s . c o m
http://www.FrpeLihros.com
22 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Lecturas adicionales
Booker, P. A History o f Engineering Drawing. Londres: Chatto &
Windus, 1962.
Ferguson, E. S. “The M ind’s Eye: Nonverbal Thought in
Technology”. Science 197, Num. 4306 (agosto 26, 1977),
pp. 827-36.
Higbee, F. G. “The Development of Graphical Representations”.
En Proceedings o f the Summer Schoolfor Drawing Teachers.
Editado por R. P. Hoelscher, J. Rising. Nueva York: McGraw-
Hill, 1949, pp. 9-26.
Land, M. H. “Historical Developments of Graphics”. Engineering
Design Graphics Journal 40, Núm. 2 (primavera 1976), pp.
28-33.
Reynolds, T. S. “Gaspard Monge and the Origins of Descriptive
Geometry”. Engineering Design Graphics Journal 40, Núm.
2 (Primavera 1976), pp. 14-19.
Sitios de la Web
Gaspard Monge http://www.groups.dcs.st-andrews.ac.uk/
~history/Mathematics/Monge.html/
Leonardo da Vinci http://sunsite.unc.edu/wm/paint/auth/vinci/
Silicon Graphics Computers http://www.sgi.com
Probìemas
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
Realice una investigación y elabore un informe sobre
alguna figura históricamente importante en el diseño
en ingeniería, como Henry Ford, Thomas Edison, los
hermanos Wright o Alexander Graham Bell.
Identifique al menos otras cinco personas cuyo tra
bajo como ingenieros y contribuciones hayan teni
do impacto en la sociedad.
Investigue y elabore un informe sobre logros históri
cos importantes de la ingeniería, por ejemplo, aero
planos, vuelos espaciales, computadoras o televisor.
Identifique tres productos nuevos que hayan apare
cido en el mercado durante los últimos cinco años.
Realice una investigación y elabore un informe so
bre alguna figura históricamente importante en el
área gráfica, como Gaspard Monge, M. C. Escher,
Thomas Alva Edison, Leonardo da Vinci, Alberto
Durero o Frank Lloyd Wright.
Para demostrar la eficacia de la comunicación grá
fica, escriba una descripción del objeto de la figura
1.29. Pruebe la descripción escrita pidiendo a otra
persona que intente hacer un croquis del objeto a
partir de su descripción.
1.7
1.8
1.9
1.10
1.11
1.12
Elabore el croquis de un dispositivo común: un telé
fono, un automóvil, un ratón de computadora o una
taza de café.
Imagine un televisor y, a continuación, dibuje un
croquis de lo que ve en su mente. ¿Esta imagen men
tal es en 2-D o en 3-D? Intente poner en palabras
cada característica del televisor que está dibujando.
En este problema experimentará la dificultad de in
tentar la descripción de un objeto de manera verbal,
con el detalle suficiente como para ser fabricado.
Entreviste a un ingeniero o técnico y pregúntele cómo
utiliza las gráficas en su trabajo.
Pregunte a un ingeniero o técnico qué cambios se
están llevando a cabo en su profesión.
Investigue y elabore un informe sobre alguna figura
histórica en el área de las gráficas por computadora,por ejemplo, Ivan Sutherland, Steve Coons, R. E.
Bezier o George Lucas.
Describa de manera breve la siguiente organiza
ción profesional: la Am erican D esign Drafting
Association (ADDA).
Figura 1 .29 Portacojinete del problema 1.6 que será
descrito con palabras
http://www.groups.dcs.st-andrews.ac.uk/
http://sunsite.unc.edu/wm/paint/auth/vinci/
http://www.sgi.com
I Capítulo ______________
El proceso de diseño
en ingeniería
2
OBJETIVOS
Al término de este capítulo, el lector será capaz de:
1. Describir el proceso de diseño en ingeniería y el papel
que las gráficas tienen en él.
2. Describir la ingeniería concurrente y el diseño para
facilidad de manufactura (DEM, por sus siglas en in
glés). '
3. Enumerar y describir las técnicas de modelado em
pleadas en el diseño. ■ '
4. Describir el proceso de construcción rápida de proto
tipos. ' YY-C,;V :-V' •••'
5. Enumerar y describir las técnicas de análisis utiliza
das en el diseño.
6. Describir el proceso de la administración de calidad
total (TQM, por sus siglas en inglés). ,
Un científico puede descubrir una estrella nueva pero no puede crear
una. Tendría que pedirle áun ingeniero que lo hiciera por él. . •
Gordon L. G\egg, The Design of Design, 1969 .
CTTRODUCCION
Las gráficas técnicas son una parte integral del proceso de
diseño en ingeniería, es a través de ellas que los ingenieros
y dibujantes o diseñadores generan ideas nuevas y resuelven
problemas. El diseño tradicional en ingeniería consiste en
varios pasos m uy relacionados que fluyen de manera
secuencial en ambas direcciones, hacia adelante yhacia átrás.
En Estados Unidos, muchas industrias están cambiando su
metodología de diseño: de la actividad lineal/secuencia! a
un enfoque de equipo, en el cual todas las partes de la com
pañía trabajan al mismo tiempo en un proyecto.
El proceso de diseño en ingeniería da.^sentido y fi
nalidad a las gráficas en.laingeniería. El diseño es él cata
lizador para la creación de dibujos y m odelos por
computadora. Este capítulo describe el enfoque moderno
del proceso de diseño en ingeniería, de modo que el lector
em prenda y aprecie mejor la necesidad e importancia del
modelado y el dibujo. Los demás capítulos del libro expli-;
^aa las gráficas técnicas en la medida en que éstas se rela
cionan con el diseño' en. ingeniería y la producción. Al
zrnocer el proceso, de; diseño en ingeniería y el .apoyo que
^s gráficas otorgan, se concederá mayor significado a los
capítulos restantes del libro. ,
UBI
p l g g l
. F r e e ]
Estético
(Diseño. Industrial)
Ciclo de diseño
de ingeniería*
Expresión personal
(Artistico)
Goncreto
(Realista) Abstracto
Figura í . ’i El diseño se divide en artístico y técnico
El diseño artístico tiene que ver con la expresión personal, mientras el diseño técnico
se relaciona con el desarrollo de productos y procesos. El diseño técnico tiene
elementos tanto funcionales como estéticos.
PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
2.1 | DISEÑO_______________________ _ __________
El diseño es el proceso de concebir o inventar ideas men
talmente y comunicarlas a otros en una forma que sea fácil
de comprender. La herramienta de comunicación más uti
lizada son las gráficas.
El diseño se utiliza para dos fines principales: expre
sión personal y desarrollo de productos o procesos (figura
2.1). El diseño para la expresión personal, que usualmente
se asocia con el arte, se divide en diseño concreto (realista)
y diseño abstracto, y con frecuencia es fuente de belleza e
interés (figura 2.2). Cuando un diseño sirve para algún pro
pósito útil, como puede ser la forma de una nueva rueda
para automóvil, entonces se clasifica como diseño de pro
ducto o desarrollo de procesos (figura 2.3).
El diseño estético tiene que ver con la apariencia y la
percepción de un producto. Los diseñadores industriales
se especializan en las cualidades estéticas de los produc
tos, así como en otros aspectos relacionados con la fun
cionalidad hombre-máquina.
El diseño funcional se refiere a la función de un pro
ducto o proceso. El flujo de aire sobre un automóvil es un
ejemplo de un elemento de diseño funcional. A la mayoría
de los ingenieros les conciernen los elementos funcionales
(figura 2.4).
Figui i 2 .2 Diseño abstracto
Un diseño abstracto, como esta escultura, tiene como misión
evocar una respuesta emocional, personal, en quien lo ve.
Aunque ésta no tiene los mismos objetivos funcionales que el
edificio de oficinas detrás de ella, la escultura mejora el
ambiente de los empleados.
Muchos productos tienen elementos de diseño tanto
estéticos como funcionales, lo cual requiere que los inge
nieros y diseñadores trabajen en equipo para generar un
producto o sistema que sea a la vez funcional y placen
teramente estético (figura 2.5).
Producto Proceso
Desarrollo de productos
j y procesos (Técnico)
Funcional
(Diseño de ingeniería)
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 25
Figura 2 ,3 Diseño estético
El diseño estético es una parte importante del proceso de diseño
en ingeniería. Los diseñadores industriales tienen un papel muy
importante en el proceso de diseño de productos para el
consumidor, como automóviles, instrumentos y electrónica.
Figure Diseño funcional
prueba de un nuevo automóvil en un túnel de viento
¿stermina la forma en que el vehículo funciona cuando se
■ ueve a través del aire. Éste es un ejemplo de un diseño
funcional.
2 Diseño estético
Hay ciertos conceptos de diseño estético que son útiles para
ios ingenieros. El término función significa que un pro
ducto posee una forma relacionada directamente con la fi
nalidad del producto. Por ejemplo, la producción de auto
móviles deportivos requiere un estudio de mercadotecnia a
;ausa de que por su potencia y velocidad deben tener un
íiseño corporal que “irradie” velocidad (figura 2.5). El ar-
juitecto Louis Sullivan utilizó la frase “la forma viene des
pués de la función”, que significa que la forma de un dise
ño va unida con su función. La forma es la apariencia física
completa de un producto y está constituida por muchos ele-
i r snros cuya disposición es muy importante para la estéti
Figur ; 2 .5 Diseño estético y funcional
La combinación de diseño estético y funcional brinda
a este automóvil una apariencia de elegancia y velocidad.
El automóvil es resultado de un diseño de producto que
pretende satisfacer las necesidades de un mercado específico.
ca y la función del producto, que son unidad, estilo, línea,
espacio, masa, proporción, balance, contraste y color.
La unidad es el uso de elementos similares en el dise
ño o línea de productos. El ingeniero logra la unidad pen
sando en el producto como un todo, en lugar de pensar en
piezas y componentes.
El estilo es la adición de decoración a un producto y
está muy vinculado con la mercadotecnia. Por ejemplo, los
componentes funcionales básicos de un automóvil no cam
bian cada año, a diferencia del estilo. Cada año se crean
nuevos estilos para generar un interés en el consumidor y
aumentar el ciclo de vida del producto.
La línea es otra característica de un producto. Las lí
neas pueden ser delgadas, gruesas, rectas o curvas, y pue
den emplearse para resaltar la función. Por ejemplo, las
líneas curvas y delgadas de los automóviles deportivos re
alzan la función de velocidad.
El espacio es la relación del producto con sus antece
dentes, así como con sus elementos negativos (agujeros,
ranuras, huecos),
La masa es el elemento de diseño que proporciona un
sentido de peso o ligereza. El espacio físico que un objeto
ocupa tiene relación con la función percibida de tal pro
ducto. Por ejemplo, los automóviles deportivos deben te
ner la apariencia de que su masa es pequeña. Esto se logra
diseñando el chasis y el cuerpo de modo que el automóvil
se encuentre cercano al piso.
La proporción es la relación que guardan los elemen
tos más pequeños con todo el diseño. Por ejemplo, si las
llantas de un automóvil deportivoson muy grandes, su apa
riencia se vería desproporcionada en comparación con el
resto del vehículo.
w w w F r e e L i b r o s
El balance es el elemento del diseño que brinda equi
librio al producto. Hay dos tipos de balance: simétrico y
asimétrico. Por ejemplo, los automóviles deportivos mues
tran un balance asimétrico entre la parte frontal y la trase
ra, y uno simétrico entre los costados derecho e izquierdo.
El contraste es la característica que se emplea para
realzar u ocultar ciertos elementos en un diseño. Por ejem
plo, los automóviles deportivos utilizan un solo color y
material para el cuerpo, eliminando con ello el contraste
para dar una idea de integridad. El contraste puede ser pro
porcionado por decoraciones, como las defensas cromadas.
El color es el elemento empleado para evocar emocio
nes, brindar sensaciones de peso y mejorar la forma del
diseño. Por ejemplo, los automóviles deportivos rojos tien
den a evocar sentimientos de agitación y velocidad.
El diseño funcional se centra en la función del producto o
proceso en lugar de hacerlo en su apariencia. Muchos pro
ductos son una mezcla de función y estética; pero algunos
son diseñados casi exclusivamente de manera funcional.
El diseño de un par de muletas se realiza con poca conside
ración en la estética, ya que su función es ayudar a las per
sonas con daño en las piernas. El radiador utilizado por un
automóvil para enfriar la máquina de combustión interna
se diseña totalmente de modo que se cumplan los requeri
mientos funcionales sin reparar en su estética.
u | n< • t i i t m K . i r M r ^ i A _____________________
El diseño en ingeniería es un proceso para resolver pro
blemas que utiliza conocimiento, recursos y productos exis
tentes para crear bienes y procesos nuevos. El diseño en
ingeniería tiene elementos tanto funcionales como estéti
cos y puede dividirse en dos grandes categorías: diseño de
productos y diseño de sistemas (figura 2.1). El proceso de
diseño implantado en las industrias cambia de una compa
ñía a otra; algunas utilizan el enfoque lineal o paso a paso,
mientras otras usan un enfoque de equipo más integrado.
¿ : i : íiiK? fií'QliUH 1'OS
El diseño de productos es el proceso utilizado para crear
nuevos productos, por ejemplo, un nuevo modelo de auto
móvil (figura 2.5), un aparato nuevo o un tipo nuevo de
silla de ruedas. El diseño de productos es una actividad
compleja que incluye análisis de mercadotecnia, produc
ción, ventas, servicio, función y ganancia. La meta del di
seño de productos es producir un bien que satisfaga los
deseos y las necesidades del consumidor, con un costo de
producción bajo, que sea seguro para el cliente y para el
medio ambiente y que sea rentable para la compañía.
El diseño de sistemas es el procedimiento empleado para
crear sistemas o procesos nuevos. Un ingeniero de sistemas
o industrial es un profesionista que se especializa en el di
seño de sistemas. Un sistema es un arreglo ordenado de
piezas que se combinan para llevar a cabo una función ge
neral. Los siguientes son ejemplos de diseño de sistemas: el
acomodo de procesos de ensamblado en una planta; el siste
ma de calefacción; ventilación y aire acondicionado de una
construcción; el sistema eléctrico del automóvil de la figu
ra 2.5. El objetivo es producir de manera económica un sis
tema que cumpla una función específica, que brinde seguri
dad al consumidor y al medio ambiente y que sea rentable
para la compañía.
El diseño en ingeniería es uno de los procesos que normal
mente se encuentran asociados con todos los conocimien
tos de una empresa, desde la recepción del pedido o idea
de un producto hasta el mantenimiento del mismo, inclu
yendo todas las etapas entre ellos (figura 2.6). El proceso
de diseño requiere información de áreas como las necesi
dades del cliente, materiales, capital, energía, requerimien
tos de tiempo y de conocimientos y habilidades humanas.
Dos aspectos sociales que el ingeniero debe tomar en
cuenta son los legales y los ambientales. Toda empresa debe
funcionar dentro de las leyes que gobiernan su ramo. Cuan
do se hace diseño es importante que el ingeniero conozca
los aspectos legales que tal vez afecten al producto diseña
do. Las leyes de seguridad que tienen que ver con los auto
móviles son un ejemplo de la forma en que la legislación
del gobierno puede tener efecto sobre un diseño. La regla
mentación del gobierno relacionada con el níedio ambien
te también puede tener efecto sobre el resultado final del
diseño. Por ejemplo, los requisitos sobre las emisiones del
motor de un automóvil tienen un gran efecto sobre el dise
ño final.
Ejemplo de conocimientos son los que un ingeniero
tiene sobre gráficas, matemáticas y ciencias. El ingenie
ro emplea tales conocimientos para analizar y resolver pro
blemas.
El diseño en ingeniería abarca tanto al proceso como
al producto. Un proceso es una serie de acciones continuas
que terminan en un resultado particular. El producto es
cualquier cosa producida como resultado de algún proce
so. A medida que se desarrolla el diseño de un producto o
proceso, el equipo de diseño aplica principios de la inge
niería, se apega a las restricciones de presupuesto y toma
CAPITUl 0 2 E) proceso de tlisanu p i ingeniería 27
EMPRESA
JZ
Entrada
A
i — ----- - T i Procesos r ~ _ -----
l í
Salida
• Aspectos sociales • Productos, sistemas o
• Necesidades/demandas • Diseño estructuras para varios
del cliente • Planificación mercados
• Material • Producción • Actividades de soporte
• Capital y construcción — Entrenamiento
• Energía • Administración — Servicio
• Tiempo • Mercadotecnia — Satisfacción
• Conocimiento humano • Finanzas del consumidor
• Habilidades humanas • Documentación • Utilidades de la
• Personas compañía
r igura 2 6 El proceso de la empresa
Una empresa y compañía de manufactura incluye todas las entradas, procesos y salidas necesarias para fabricar un producto o
construir una estructura. El diseño es uno de los procesos más importantes de tal empresa.
en cuenta aspectos legales y sociales. Por ejemplo, cuando
se diseña un edificio, los principios de ingeniería utiliza
dos son: análisis de carga en la estructura; determinación
del costo de la estructura con base en los materiales que se
utilizarán en ella, en su tamaño, y en consideraciones de
índole estética; y la creación de un diseño que se apegue a
las leyes locales.
Las gráficas son una parte muy importante del pro
ceso de diseño en ingeniería, el cual las utiliza para vi
sualizar soluciones posibles y documentar el diseño para
fines de comunicación. Las gráficas o el modelado geomé
trico que usa el CAD se emplean para visualizar, analizar,
documentar y producir un proceso o producto. De hecho,
el modelado geométrico bien puede considerarse a la vez
como proceso y producto. Como proceso, el modelado
geométrico produce soluciones finales de diseño, así como
las entradas al proceso de producción, en forma de bases
de datos para computadora. Como producto, el modelado
geométrico es resultado del proceso de diseño en inge
niería.
Diseño tradicional en ingeniería El diseño tradicional en
ingeniería tiene un enfoque lineal dividido en varias eta
pas. Por ejemplo, el proceso de seis etapas que se divide
en: identificación del problema, ideas preliminares, refi
namiento, análisis, optimización y documentación (figura
1.17). El proceso de diseño pasa por cada etapa de manera
secuencial; sin embargo, si surgen problemas, el proceso
puede regresar a la etapa anterior. Esta acción repetitiva
recibe el nombre de iteración o ciclo. Muchas industrias
emplean el proceso de diseño tradicional; sin embargo,
se está desarrollando un nuevo proceso que combina algu
nas características del proceso tradicional con un enfoque
de equipo que involucra todos los segmentos de una em
presa.
Dísono en moenieria concurrente El proceso de produc
ción ejecuta los resultados finales del proceso de diseño
para producirun sistema o producto. Hace algún tiempo,
el proceso creativo de diseño estaba separado del proceso
de producción. (Véase el capítulo 18.) Con el advenimien
to del modelado por computadora, esta separación ya no es
necesaria y el enfoque moderno de diseño en ingeniería
reúne los dos procesos.
La ingeniería concurrente es un enfoque de equipo
no lineal de diseño que conjunta los elementos de entrada,
de proceso y de salida necesarios para elaborar un produc
to. Las personas y los procesos se conjuntan desde el inicio
del diseño, algo que normalmente no se hace en el enfoque
lineal. El equipo está formado por ingenieros de diseño y
de producción, técnicos, personal de mercadotecnia y fi
nanzas, planificadores y gerentes, todos ellos trabajan de
manera conjunta para resolver un problema y generar un
producto. Muchas compañías han comprobado que las prác
ticas de la ingeniería concurrente dan como resultado un
producto mejor, una calidad mayor, más clientes satisfe-
2P PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Financiamiento
Ideas
preliminares
Planificación
rigur s 2 .8 Diseño de ingeniería concurrente
El proceso de diseño de ingeniería está formado por tres áreas
que se traslapan entre sí: ideación, refinamiento e implantación,
las cuales comparten la misma base de datos de CAD en 3-D.
Identificación
del problema
Diseño
preliminar
Figur 2 .7 Base de datos de CAD compartida
El modelo de ingeniería concurrente muestra la forma en que se
encuentra relacionada cualquier área de la empresa, y la base de
datos de CAD es el lazo de información entre cada una de éstas.
Servicio
Financiamiento
Mercadotecnia
Producción
Planificación
Documentación
Diseño
Administración Producción
Modelado
Análisis
del diseño
Visualización
del diseño
chos, menos problemas de manufactura; y un ciclo más
corto entre el inicio del diseño y la producción final.
Las figuras 2.7 y 2.8 representan el enfoque con
currente al diseño en ingeniería basado en el modelado en
3-D. Los tres círculos se intersectan, representando de esta
manera la naturaleza concurrente de este enfoque de dise
ño. Por ejemplo, en la fase de ideación, los ingenieros de
diseño interactúan con los técnicos de servicio para asegu
rarse de que el producto final sea fácilmente benéfico para
el consumidor o el técnico. Este tipo de interacción da como
resultado un mejor producto para el consumidor. Los tres
círculos que se intersectan también representan las tres ac
tividades que forman la parte más importante del proceso
de diseño de ingeniería concurrente: ideación, refinamien
to e implantación. Esas actividades se dividen a su vez en
segmentos más pequeños, como lo muestran los elementos
que rodean los tres círculos.
El área central de la figura 2.8 representa el modelo de
computadora en 3-D y refleja la importancia central que
tiene el conocimiento del modelado en 3-D y de las gráfi
cas en el diseño en ingeniería y en la producción. Con el
empleo de un enfoque de modelado, cualquier integrante
del equipo puede tener acceso al diseño en curso a través
de una terminal de computadora. El compartir datos es muy
importante en el éxito del proceso de diseño.
A través de este proceso de compartir información, a
menudo en la forma de una base de datos, se hace posible
que todas las áreas de una empresa trabajen de manera si
multánea en las necesidades particulares de un diseño a
medida que se desarrolla el producto. Por ejemplo, los in
genieros de diseño pueden crear un modelo preliminar en
3-D al inicio de la fase de ideación. Un ingeniero mecáni
co puede utilizar el mismo modelo en 3-D para analizar
sus propiedades térmicas. La información obtenida con este
análisis preliminar puede proporcionarse a los ingenie
ros de diseño, quienes harán los cambios necesarios al ini
cio de la fase de ideación, minimizando con ello los costo
sos cambios en el proceso de diseño.
En este capítulo se utilizará como ejemplo el proce
so de d iseño em p leado por M o to ro la Inc.,
Schaumburg, Illinois, para diseñar el te léfono celular
Motorola MicroTAC Lite (figura 2.9). Motorola utilizó un
planteamiento de equipo y un proceso de ingeniería con
currente para el desarrollo de nuevos productos. El gru
po asignado a un proyecto incluye: ingenieros mecáni
cos, industriales y eléctricos; técnicos; diseñadores
industriales y personal de compras, planificación, merca
dotecnia y de soporte. Cada miembro del equipo aporta
sus conocimientos, experiencia, habilidades y perspecti
vas al problema de diseño, y todos participan en el pro
ceso de solución para obtener un nuevo producto que
pueda estar en el mercado lo más pronto posible.
2.3 I IDEACIÜñS ________ _
La ideación es un enfoque estructurado del pensamiento
para la resolución de un problema. Es la parte del proceso
de diseño en la cual se concibe el diseño básico (fase con
ceptual). A menudo se realizan estudios de factibilidad para
definir el problema, identificar factores importantes que
limitan el alcance del diseño, evaluar dificultades con anti
cipación y considerar las consecuencias del diseño. El pro
ceso de ideación está formado por tres pasos importantes:
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 29
Identificación
del problem a
■ Planteamiento
del problema
> Investigación
■ Recopilación de datos
• Objetivos
■ Limitaciones
> Calendarización
Ideas
prelim inares
■ Notas
• Croquis/modelos
■ Lluvia de ideas
• Síntesis
D iseño
prelim inar
• Evaluación
• Selección
Figura 2 .1 0 Proceso de ideación
El proceso de ideación incluye la identificación del problema,
el desarrollo de ideas preliminares y el diseño preliminar. La
ideación es el inicio del proceso de diseño.
Figura 2 .9 Estudio de caso de diseño en ingeniería
concurrente
El teléfono celular MicroTAC Lite fue diseñado y producido
empleando los principios de la ingeniería concurrente y de la
administración de la calidad total (TQM, por sus siglas en
inglés). (Cortesía de M otorola.)
identificación del problema, ideas preliminares y diseño
preliminar. Cada una de estas áreas pueden subdividirse
aún más, como se muestra en la figura 2.10.
2.3.1 Identificación del problema
La identificación del problem a es un proceso de ideación
en el que se establecen los parámetros del proyecto de di
seño antes de hacer un intento por encontrar una solución
de diseño. La identificación del problema incluye los si
guientes elementos:
Planteamiento del problema, que es un resumen del
problema que se quiere resolver.
Investigación, que consiste en acumular información
útil para el equipo de diseño.
Obtención de datos, es lo que algunas veces se conoce
como estudio de factibilidad, el cual determina nece
sidades de mercado, comparación con la competencia
y medidas físicas aproximadas como peso y tamaño.
Objetivos, consisten en una enumeración de los logros
que tendrá que alcanzar el equipo.
Limitaciones, consiste en una lista de factores en las
especificaciones de diseño.
Calendarización, es la organización secuencial de las
actividades.
Los problemas de diseño en ingeniería deben definir
se claramente antes de que inicie el proceso de diseño. La
definición del problema requiere información proveniente
de los clientes, de mercadotecnia, de administración y de
ingeniería. Los datos para determinar las necesidades del
consumidor se obtienen mediante encuestas, a través de
entrevistas personales o telefónicas, cuestionarios envia
dos por correo y grupos de interés. Por ejemplo: Motorola
obtuvo datos sobre el número de usuarios de teléfonos ce
lulares, actuales y a futuro. Mercadotecnia determinó el
ingreso promedio, los datos demográficos y los empleos
típicos; también información adicional de otro tipo, tanto
sobre los usuarios de teléfonos celulares como acerca de
las opiniones de los clientes con respecto al diseño pro
puesto.
También se llevó a cabo una encuesta entre la compe
tencia para “comparar” una línea de productos. En estecontexto, una com paración es el estudio de un producto
similar al que se está considerando diseñar.
O En el ejemplo, se analizaron los teléfonos celulares vendidos por la competencia en cuanto a tamaño,
peso, material, características, potencia y precio entre
muchas otras cualidades (figura 2.11). También se con
sultó al departamento de investigación y desarrollo (R&D,
por sus siglas en inglés) para determinar si existían desa
rrollos nuevos que pudiesen ayudar en el diseño de un
nuevo teléfono celular ultraligero. Por ejemplo, el depar
tamento de R&D tal vez hubiera desarrollado ya una ver
sión en miniatura del componente de trasmisión que
podría emplearse en el nuevo diseño.
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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30 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 2. n Análisis de la competencia
La identificación de la competencia es una parte importante del
proceso de ideación. Esta información es útil en la
determinación de los objetivos y limitaciones del proyecto.
En búsqueda de informes sobre el desarrollo de tecno
logías relacionadas con el producto se revisaron también
revistas especializadas. Asimismo pudo hacerse una bús
queda de patentes y contratar a consultores especializados
en áreas donde el equipo de diseño es débil. Este proceso
de investigación de productos y tecnologías similares y de
aplicación de resultados a un diseño nuevo se conoce como
síntesis.
Después de la obtención de datos, la información se
comparte con el equipo antes del desarrollo de las ideas pre
liminares (figura 2.12). Las gráficas de presentación son una
herramienta utilizada para mostrar los datos en forma de
planos y gráficas, constituyéndose de esta manera en un ele
mento importante en el proceso de compartir información.
Después de crear el planteamiento del problema y ter
minar con la investigación y recopilación de datos, el equi
po desarrolla los objetivos que establecen de manera
específica los logros por alcanzar durante el proceso de
diseño, y pueden incluir factores relacionados con la ma
nufactura, los materiales, la mercadotecnia y otras áreas.
En este proceso se encuentran incluidas las limitaciones o
restricciones sobre el proyecto, tales como tiempo, mate
rial, tamaño, peso, factores ambientales y costo.
La calendarización de las actividades de diseño es la
última etapa del problema de identificación. Puede emplear
se la gráfica de Gantt para planificar y calendarizar pro
yectos sencillos. En una gráfica de este tipo, se emplean
barras horizontales para representar recursos o actividades,
mientras el tiempo está representado por la longitud de las
barras. La técnica de revisión y evaluación de proyectos
(PERT, por sus siglas en inglés) es un método para la
Figura 2 .12 Compartir los datos recopilados
Muchas veces los datos preliminares se comparten con el
equipo en forma de planos y gráficas. Entonces el equipo
emplea los datos para finalizar las metas del proyecto.
Evento
inicial
Figura 2 .1 3 Gráfica CPM creada para un proyecto
sencillo
La línea gruesa representa la ruta crítica para aquellas
actividades que deben terminarse en un orden secuencial,
mientras el proyecto avanza.
calendarización de proyectos grandes, con el cual las acti
vidades se programan de tal modo que el avance del pro
yecto sea óptimo hasta su término. El método de la ruta
crítica (CPM, por sus siglas en inglés), empleado en con
junción con PERT, define aquellas actividades que deben
terminarse en orden secuencial al mismo tiempo que se
llevan a cabo otras.
La figura 2.13 es un ejemplo de una gráfica CPM sen
cilla. Los círculos representan eventos que indican el ini
cio o la terminación de una tarea mental o física. Las líneas
entre los círculos representan el desempeño real de la tarea
y señalan un incremento de tiempo. Los números a lo largo
de las líneas indican el tiempo asignado para el término de
cada tarea. La ruta crítica es la línea más gruesa, la cual
también puede tener un color diferente.
terminal
i Al IT Ill J i J pioresc ce o is tiu e > riuKn mía V:
O El teléfono celular MicroTAC Lite fue desarrollado para que Motorola aventajara con mucho a la com
petencia. Para ello se integró un equipo y se designaron
líderes de proyecto. El equipo incluía representantes de
los sectores de manufactura, ingeniería mecánica y eléc
trica, diseño industrial, servicio, ensamblado, mercado
tecnia, finanzas y consumidores. Al equipo se le asignó
la tarea de crear un avance tecnológico mediante la re
ducción drástica del peso y el tamaño del teléfono celu
lar. El equipo cumplió con esta tarea gracias al uso de
estrategias de la ingeniería concurrente. El planteamien
to del problema fue cómo diseñar y producir el teléfono
celular más ligero del mundo, con un peso menor de ocho
onzas, y que fuera de uso cupiera en el bolsillo de una
camisa.
Algunos de los objetivos y limitaciones del teléfono
MicroTAC Lite fueron: ■
• Integrar en la administración la calidad total (TQM,
por sus siglas en inglés), en el proceso.
• Integrar en el diseño para facilidad de manufactura
(DFM, por sus siglas en inglés), en el proceso.
» Utilizar proveedores externos para las tarjetas de cir
cuito y otros componentes que Motorola normalmen
te no produce.
• Mantener el precio de venta al menudeo por debajo
del de la competencia.
• Hacer que el teléfono tuviera un peso menor de ocho
onzas, con el paquete de baterías ya instalado.
• Crear un teléfono del tamaño de la palma de la mano
con una forma estéticamente placentera.
• Construirlo con tamaño lo bastante pequeño para que
cuando se cierre quepa en el bolsillo de una camisa.
• Incluir un dispositivo de LED de visualización alfanu-
mérica a color de matriz de puntos.
• Diseñar el teléfono para un tiempo de comunicación
continua de 45 minutos a partir de un paquete de
baterías completamente cargadas.
• Incluir opciones de baterías para mayores tiempos
de comunicación.
• Incluir opciones para el cargador de las baterías, en
tre ellas la capacidad de cargarlas a través del encen
dedor del automóvil.
• Incluir algunas características para hacer llamadas
como el remarcaje automático, la velocidad de mar
eaje y un programa de memoria.
-• Construirlo con la robustez suficiente para resistir
pruebas de durabilidad, Incluyendo temperatura, hu
medad, golpes, polvo, vibración y la prueba de caída
de una altura de cuatro pies.
• Producir un producto que satisfaga las expectativas
de calidad del consumidor.
4 Diseñarlo para que cumpla con las reglas y normas
de la Federal Communications Commission (FCC).
2.3.2 Planteamiento da ¡dsaa prellimnBiM
Una vez que la identificación del problema está completa, el
equipo comienza a desarrollar ideas preliminares para la
resolución del problema. A menudo esta etapa del proceso
se conoce como lluvia de ideas. La lluvia de ideas es el pro
ceso de concebir la mayor cantidad de soluciones posibles
para un problema. Normalmente la sesión de lluvia de ideas
tiene un líder o moderador y una grabadora. Antes de que
comience la sesión se comparten con el grupo los resultados
de la fase de ideación, como las encuestas de mercadotecnia
y la investigación del producto. Este proceso de síntesis se
emplea como catalizador para la generación de la mayor
cantidad de ideas posible, al darle al grupo un punto de par
tida para el diseño de la solución. Las ideas se sugieren con
libertad, sin ninguna crítica o discusión sobre su factibilidad.
La duración de la sesión cambia; pero termina cuando el flu
jo de ideas se vuelve lento.
El resultado de la lluvia de ideas es una lista de ellas,
junto con algunos croquis preliminares o modelos de compu
tadora (figura 2.14). Los modelos de computadora no deben
tener las dimensiones exactas; más bien deben aproximarse
a la idea preliminar. Se elabora un croquis o modelo con todas
las ideas; después se hace una lista de ellas y se comparten
con todo el equipo. Eventualmente,se escogen de dos a seis
ideas para su análisis posterior. El número de ideas seleccio
nado depende de la complejidad del diseño y de la cantidad
de tiempo y recursos disponibles.
© En M otoro la el equipo de diseño se reunió para comenzar con el proceso de lluvia de ideas. Los datos
obtenidos en la etapa de identificación del problem a fue
ron llevados a las reuniones. Cada líder de grupo estable
ció una agenda para m antener el orden de la sesión. Se
d iscutieron varias ideas utilizando los objetivos, las lim i
taciones y el enunciado del problem a com o criterios. El
abierto intercam bio de ideas generó m uchas soluciones
posibles que fueron bosquejadas con notas detalladas.
Se discutieron los problem as más im portan tes del desa
rrollo de un te lé fono celular de m enos de ocho onzas de
peso; se asignó a algunos m iem bros del equipo la tarea
de determ inar la factib ilidad de m iniaturizar el s istem a de
circu itos electrón icos hasta dicho nivel.
Todos los grupos del equipo de diseño tuvieron un
papel im portante en el desarrollo de las ideas. Los inge
nieros mecánicos y e léctricos se concentraron en el d i
seño del estuche, el s istem a de c ircu itos electrón icos y
sus características, utilizando para ello la inform ación pro
porcionada por los consum idores, así com o los datos ob
ten idos de otras fuentes. Los diseñadores industriales
¡nteractuaron con los' ingenieros para crear bosquejos y
modelos por com putadora de algunas de las ideas inicia
les. Los ingenieros industriales y los técn icos exam ina
ron la factib ilidad de ensam blar algunos de los diseños
propuestos. M ercadotecnia se encargó de m antener al
. grupo centrado en los deseos y necesidades del consu
midor. Finanzas m antuvo la atención del grupo sobre los
factores de costo.
El equipo se reunió varias veces en grupos peque
ños para d iscutir la factib ilidad de algunas de las ¡deas de
diseño, antes de seleccionar cuatro o cinco y pasar en
tonces a la etapa de refinam iento. En todo el proceso se
hizo hincapié en la calidad, lo que siem pre dirigió al equi
po de diseño a m antener los conceptos y prácticas de la
calidad com o parte de sus discusiones.
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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32 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 2 .1 4 Lluvia de ideas
La lluvia de ideas del equipo da como resultado una lista de
soluciones posibles, así como croquis o modelos por
computadora iniciales. Durante la lluvia de ideas, los miembros
del equipo de diseño generan la mayor cantidad de ideas
posible, sin criticarlas o discutir su factibilidad.
2.3.3 Diseño preliminar
Después de la lluvia de ideas, éstas se evalúan utilizando
como criterios los planteamientos del problema, las metas
del proyecto y las limitaciones. Los diseñadores industria
les pueden crear modelos preliminares de hule espuma o
de otro material, o pueden usar de los modelos por compu
tadora creados en la fase de ideas preliminares para con
trolar las máquinas que generan los modelos físicos.
La elección del diseño final puede ser fácil si sólo uno
reúne los criterios de diseño. Sin embargo, a menudo hay
más de una solución viable de diseño. Cuando esto sucede,
puede emplearse una tabla para asignar un “puntaje” a cada
idea de diseño respecto de las metas del proyecto.
2.3.4 Generación de ideas para gráficas
y visualización
En la fase de ideación se producen bosquejos y modelos
por computadora conceptuales, conocidos como dibujos o
modelos de ideación (figura 2.15). Los dibujos de ideación
comunican ideas nuevas a través del uso de bosquejos y
modelos por computadora. Estos dibujos son una síntesis
de la información obtenida en las etapas preliminares del
proceso de diseño, y pueden combinarse con lo que fue
visualizado en la mente y con lo que se plasmó en el papel
o la computadora. El copiado de dibujos o la modificación
de modelos por computadora fomenta el surgimiento de
ideas nuevas a partir de conceptos existentes.
O En Motorola las ideas del teléfono celular se comprobaron en cuanto a:
* Apego a las especificaciones de tamaño, peso, apa
riencia y durabilidad, entre otras.
Figura 2 .1 5 Bocetos de diseño preliminares de los
teléfonos celulares propuestos, tal como fueron generados en
las sesiones de lluvia de ideas
Estos bocetos preliminares de diseño se refinaron aún más,
y luego se escogió uno o una combinación de dos o más como
diseño final.
• Facilidad de manufactura.
• Calidad.
0 Costo.
• Límites de la tecnología disponible, tales como la
microminiaturización de los circuitos y componentes.
• Aspectos ambientales y de seguridad.
• Comparación con la competencia y las soluciones co
nocidas del problema.
El equipo tal vez haya decidido sobre la necesidad de
llevar a cabo una investigación gracias a los aspectos ge
nerados por las ideas preliminares. El proceso de evalua
ción ayudó al equipo a determinar los diseños que debe
rían continuar examinando.
Las gráficas de presentación se emplean para mostrar
datos en una forma sencilla de entender, como planos o grá
ficas. También pueden elaborarse gráficas de los análisis de
ingeniería y de costos preliminares. La ideación requiere
habilidades en la elaboración de bosquejos, visualización y
gráficas de presentación. -©- Referencia CAD 2.1
2.4 | REFINAMIENTO_____________________________
El refinamiento es un proceso repetitivo (iterativo o cícli
co) empleado para probar el diseño preliminar, realizar cam
bios si es necesario y determinar si el diseño satisface las
metas del proyecto (figura 2.16). El refinamiento es la se
gunda etapa principal del proceso de diseño en ingeniería
concurrente y está formado por tres áreas: modelado, aná
lisis del diseño y visualización del diseño. A su vez, estas
áreas se subdividen en actividades que a fin de cuentas re
dundan en la selección de una sola solución de diseño.
La etapa de refinamiento comienza normalmente con
el uso que los técnicos hacen de bosquejos y de mode
los realizados con computadora para crear dibujos y mo
delos con las dimensiones exactas (figura 2.17). En ese
momento, los ingenieros comienzan a seleccionar los ma
teriales para las partes componentes, considerando facto
res como calor, luz, ruido, vibración, humedad, resistencia,
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 33
Identificación Ideas Diseño
del problema preliminares preliminar
M odelado
Geométrico—
Simulación—
Animación—
Planos, gráficas, diagramas—
A nális is del d iseño
Propiedades—
Mecanismo—
Funcional—
Factores humanos—
Visualización
del d iseño
Figura 2 .1 6 Proceso de refinamiento
El proceso de refinamiento incluye el modelado, el análisis del
diseño y la visualización. Estos elementos se emplean para
determinar si el diseño cumple las metas establecidas al inicio
del proceso de diseño. El refinamiento es un proceso iterativo,
lo cual significa que los cambios realizados al diseño puede
hacer que se repitan elementos de la etapa de refinamiento.
peso, tamaño, cargas, costos y muchos otros. Los ingenie
ros trabajan de manera cercana con el diseñador industrial
para que los materiales seleccionados sean los mejores para
la forma propuesta.
El diseño preliminar se prueba físicamente, utilizando
el análisis de elemento finito, pruebas cinemáticas, anima
ción y análisis espacial. El diseño se analiza en relación con
los objetivos del proyecto y el planteamiento del problema;
comenzando la manufactura para determinar los procesos
necesarios para producir el producto. También se hace una
prueba de mercado del diseño preliminar con un grupo pe
queño. En esta etapa pueden recomendarse modificaciones
al diseño inicial. El paso final en la etapa de refinamiento
es la selección del diseño definitivo del producto.
La etapa de refinamiento depende en gran medida de
las gráficas para documentar, visualizar, analizar y comuni
car la idea de diseño. Estos dibujos y modelos de compu
tadora se conocen comodibuj os de refinamiento o de diseño.
Los dibujos de refinamiento son los dibujos y modelos
técnicos utilizados para analizar las ideas de diseño prelimi
nares. (Véase la figura 2.17.)
2.4.1 Modelado
El modelado es el proceso de representación de ideas abs
tractas, palabras y formas a través del empleo ordenado de
texto e imágenes simplificadas. Los ingenieros usan mo
delos para pensar, visualizar, comunicar, predecir, contro
lar y entrenar. Los modelos se clasifican como descripti
vos o predictivos.
Figura 2 .1 7 Modelo refinado por computadora en 3-D
En la etapa de refinamiento se producen los dibujos y modelos
de ingeniería con dimensiones más exactas.
figu ra 2 . t 8 Modelo descriptivo
Esta vista seccionada de un ensamble es un ejemplo de un
modelo descriptivo.
Un modelo descriptivo presenta ideas abstractas, pro
ductos o procesos en una forma reconocible. Un ejemplo
de un modelo descriptivo es un dibujo de ingeniería o un
modelo por computadora en 3-D de una pieza mecánica
(figura 2.18). El dibujo o modelo sirve como medio de co-
w w w F r E E L i B r n q . c o m
34 PARTE 1 Ciencia visual para g -af.'a ’üecp 'das
1.2
2 1.1
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2 1.0
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2000 4000 6000 8000
Velocidad de la línea primarla, U, ft/min
10 000
Figura 2 19 Modelo predictivo
Se utiliza un modelo matemático para predecir la pérdida de
potencia en un cojinete de empuje a distintas velocidades. (De
Machinery'x H andbook, 25a. edición.)
municación; pero no puede emplearse para pronosticar com
portamiento o desempeño. El modelo predictivo es aquel
que puede emplearse para comprender y pronosticar el com
portamiento o desempeño de ideas, productos y procesos.
Un ejemplo de modelo predictivo es el modelo de elemen
to finito de un puente de soporte, que se utiliza para pro
nosticar el comportamiento mecánico del puente bajo la
aplicación de varias cargas. (Para una presentación de los
modelos de elemento finito véase la sección 2.4.2.)
Durante el proceso de refinamiento de un diseño re
sultan útiles dos tipos de modelos: los modelos matemáti
cos y los modelos a escala.
Un modelo matemático emplea ecuaciones para re
presentar los componentes del sistema. Esta técnica es útil
para comprender y pronosticar el desempeño de sistemas
grandes y complejos. Normalmente, un sistema grande se
subdivide en componentes más simples antes de ser mode
lado. La figura 2.19 es un ejemplo de un modelo matemá
tico empleado para pronosticar la pérdida de potencia en
un cojinete de empuje cuando se aumenta la velocidad. Al
leer la gráfica es posible anticipar la magnitud de la pérdi
da, sin tener que probar físicamente el cojinete con todas
las velocidades de operación. Lo anterior da como resulta
do un gran ahorro en tiempo y costo durante la etapa de
refinamiento del proceso de diseño.
Figura 2 .20 Modelo real
Los modelos reales, creados con arcilla, se utilizan en los
análisis espaciales, estéticos y de propiedades. (Cortesía de 3D
Systems, Inc.)
El modelo a escala es un modelo físico creado pa
ra representar los componentes del sistema. De todos los
procesos de modelado, éste es de los más útiles y fáciles de
comprender. El modelo puede tener el tamaño real o una
réplica hecha a escala del diseño. Antes de la aparición del
modelo geométrico en 3-D mediante el empleo de compu
tadoras, los modelos físicos eran construidos por muy há
biles artesanos en barro, madera, hule espuma u otros
materiales (figura 2.20). Los modelos físicos son útiles en
extremo para llevar a cabo análisis espaciales, estéticos, de
factores humanos y de propiedades. Por ejemplo, es posi
ble modelar un teléfono celular en hule espuma o madera,
y darlo a los ingenieros de factores humanos y al grupo de
consumidores del equipo de diseño, para obtener sus co
mentarios sobre la interacción entre el modelo y los suje
tos de prueba. Además, puede crearse el sistema de circuitos
del teléfono celular como un modelo de trabajo, mediante
el empleo de un circuito alambrado, que es una técnica uti
lizada por los ingenieros eléctricos y técnicos para probar
circuitos nuevos.
Para algunos productos, los avances recientes en el
modelado por computadora y la construcción rápida de pro
totipos han reducido la necesidad de crear modelos físicos
mediante técnicas tradicionales. La construcción rápida
de prototipos es un término amplio que se emplea para
describir varios procesos relacionados entre sí, que se utili
zan para crear modelos reales partiendo directamente de
una base de datos de CAD en 3-D (figura 2.21). Esto pue
de reducir de manera importante el tiempo entre el mode
lado y la fabricación.
Modelado geométrico El modelado geométrico represen
ta ideas, productos o procesos complejos mediante dibujos
w w w . F r e e L i b r o s
http://www.FreeLibros
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 35
o modelos por computadora, que se emplean además de o
en lugar de modelos a escala. Los dibujos de refinamiento
se crean como esquemas o modelos en 2-D y en 3-D. Los
esquemas bidimensionales son útiles en algunos análisis
de ingeniería, como los cinemáticos, en los cuales se veri
fica la posición de las piezas, en los diagramas electróni
cos y gráficas de comprobación, en la distribución de la
línea de ensamblado y en planos estructurales.
Los modelos tridimensionales creados en un sistema
de CAD son modelos de armazón de alambre, de superfi
cie o sólidos. Los modelos de armazón de alambre se
utilizan como información geométrica de entrada para tra
bajo de análisis simple, como los estudios cinemáticos o
los análisis de elemento finito (figura 2.22). Los modelos
de superficie se emplean para visualización, eliminación
automática de líneas ocultas y animaciones (figura 2.23).
Los modelos sólidos se utilizan para el análisis de inge
niería y visualización, y son descripciones matemática
mente precisas de productos y estructuras. Al modelo de
sólido se le asignan propiedades diferentes, como pueden
ser el material y la textura de la superficie, y estas propie
dades asignadas sirven para determinar las propiedades de
masa del modelo, por ejemplo, el peso y su centro de gra
vedad. El modelo sólido puede sombrearse para mejorar la
visualización del producto, estructura o proceso. Los mo
delos físicos se generan automáticamente a partir de mo-
Figura 2 .23 Modelo de superficie
Los modelos de superficie son un tipo más refinado de modelo
geométrico. Los colores y el sombreado de la superficie
añaden realismo a este ensamble, haciendo mucho más fácil su
visualización. (Las fotografías de CADKEY del contenido de la pantalla son
proporcionadas por cortesía de Baystate Technologies, Inc.) (Véase Sección
a color, pág. 3.)
délos geométricos mediante la tecnología de construcción
rápida de prototipos, como se explica en este capítulo. Las
técnicas de modelado se describen con mayor amplitud en
el capítulo 7. 0 Referencia CAD 2.2
Figura 2 .22 Modelo de armazón de alambre
Los modelos de armazón de alambre son un tipo de modelo
geométrico utilizado en el proceso de diseño. Este ensamble de
armazón de alambre puede ser difícil de visualizar ya que en él
se muestran características ocultas. (Las fotografías de CADKEY
del contenido de la pantalla son proporcionadas por cortesía de Baystate
Technologies, Inc.)
Figura 2 .21 Ventila interior creada a partir de un patrón
de fundición rápida
Rejilla de la ventila interior de Chrysler, fundida en aluminio, y
sus prototipos estereolitográficos (SL, por sus siglas en inglés).
(Cortesía de 3D Systems, Inc. y Chrysler.)
36 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
En Motorola, los componentes del teléfono celular
fueron modelados en un sistema de CAD al inicio de
la fase de diseño. Los ingenieros ytécnicos mecánicos
crearon un modelo sólido en 3-D del estuche del teléfono
a partir de los croquis de diseño, y los ingenieros indus
triales editaron el modelo en computadora (figura 2.24).
Los ingenieros y técnicos eléctricos modelaron por compu
tadora el sistema de circuitos y otros componentes. Los
ingenieros industriales utilizaron los modelos de compu
tadora para comenzara diseñar la línea de ensamble y para
proporcionar retroalimentación al equipo de diseño sobre
la facilidad de manufactura (DFM) del teléfono. La base
de datos geométrica fue compartida por todos los miem
bros del equipo al analizar el diseño final.
Modelado basado en restricciones El modelado basa
do en restricciones, también conocido como modelado
paramétrico, captura el intento de diseño mediante la des
cripción de las relaciones entre los elementos geométricos
con ecuaciones y relaciones lógicas. Los parámetros están
asociados con elementos geométricos, tales como valores
numéricos, ecuaciones y relaciones geométricas (por ejem
plo, paralelo o perpendicular). Cuando se cambia un valor
o parámetro, los elementos geométricos relacionados con
él se ven afectados. Por ejemplo, un agujero puede estar
restringido al centro de una pieza, y si la longitud de ésta
cambia, el agujero deberá permanecer en el centro. Una
ventaja del modelado basado en restricciones es que facili
ta la exploración de variaciones en el diseño. Pro Engineer,
AutoCAD Designer y SDRC IDEAS son ejemplos de
modeladores de CAD basados en restricciones.
Simulación y animación por computadora La simulación
por computadora es el modelado preciso de situaciones
complejas que involucran el tiempo como elemento. Para
Figura 2 .2 4 Modelo por computadora de un teléfono
celular donde se ha aplicado una textura de plástico a la
superficie
Este modelo agrega un nivel de realismo necesario para que el
equipo de diseño visualice el diseño propuesto, de modo que
pueda evaluarlo antes de entrar a la fase de producción.
fines de análisis de materiales puede emplearse el modelo
en 3-D por computadora, en lugar de un modelo físico. En
el modelo se pueden asignar propiedades a los materiales,
de modo que éste se comporte y tenga una apariencia simi
lar a la del producto real. Por ejemplo, en lugar de cons
truir el modelo a escala de una aeronave nueva y probarlo
en un túnel de viento, puede emplearse el modelo por
computadora para simular la aeronave en la prueba del tú
nel de viento (figura 2.25).
La animación por computadora es el modelado im
preciso de situaciones complejas que involucran el tiempo
como elemento. La diferencia más importante entre simu
lación y animación es el grado de precisión. La animación
sólo imita una situación real de manera aproximada; una
simulación imita con exactitud una situación real. Por ejem
plo, para determinar las características aerodinámicas de
una aeronave utilizando la simulación por computadora, es
necesario representar con precisión las propiedades de la
aeronave y la variable de aire, o de lo contrario se obtendrá
información inexacta. Por otra parte, si todo lo que se ne
cesita es una representación visual de la aeronave en vuelo,
entonces no es necesario que el modelo por computadora
sea preciso, ya que con la animación del vehículo es sufi
ciente. #■ Referencia CAD 2.3
O En Motorola, la línea de ensamblado utilizada para producir el teléfono celular podría ser simulada o ani
mada empleando modelos por computadora. Esto mos
traría en forma dinámica la forma en que se armaría el
teléfono, y serviría como ayuda a los ingenieros indus
triales y técnicos en la determinación de los cuellos de
botella o de posibles puntos problemáticos durante el
ensamblado. La información obtenida de esta manera
puede emplearse para refinar aún más el diseño y facili
tar su fabricación, siguiendo los principios del DFM.
Figura 2.25 Modelo por computadora que simula una
aeronave en un túnel de viento
El modelo por computadora complementa o remplaza la
necesidad de modelos físicos en el análisis de ingeniería.
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 37
Figura 2 .2 6 Gráfica creada utilizando los datos
recopilados en un análisis de ingeniería
Esta gráfica ayuda a los diseñadores a determinar problemas
antes de entrar en la etapa de producción. (Cortesía de Intergraph
Corporation.)
Planos, gráficas y diagramas Los planos, gráficas y dia
gramas son parte de una técnica de modelado que juega un
papel muy importante en el proceso de diseño en ingenie
ría, en particular durante la etapa de refinamiento. Los in
genieros emplean los planos de manera muy extensa cuan
do analizan las propiedades de un diseño. A menudo, los
datos empíricos obtenidos de los análisis de ingeniería se
comprenden con mayor facilidad cuando se representan en
forma gráfica. Es posible elaborar una gráfica con los datos
recopilados, la cual puede transformarse después en una
ecuación algebraica. Cuando los datos dan origen a una curva
irregular, entonces se usa el cálculo integral.
Los datos que se presentan en gráficas generalmente
implican la relación entre dos cantidades físicas, donde se
permite a una de ellas cambiar mientras la otra se mantiene
constante. Por ejemplo, una gráfica puede mostrar los efec
tos de varias fuerzas sobre un mecanismo, medidos duran
te un intervalo de tiempo (figura 2.26). Si los puntos se
encuentran aproximadamente sobre una curva suave o rec
ta, entonces la relación puede representarse con una ecua
ción. La curva descrita por la gráfica recibe el nombre de
curva empírica y la ecuación es una ecuación empírica.
(Las técnicas de presentación de datos se describen con
detalle en el capítulo 20.) 0 - Referencia CAD 2.4
2.4.2 Análisis del diseño
El análisis del diseño es la evaluación de un diseño pro
puesto con base en los criterios establecidos en la fase de
ideación. Dentro del proceso de refinamiento, es la segun
da área más importante, y en ella participa todo el equipo
de diseño. Entre los análisis más comunes realizados sobre
los diseños se incluyen los siguientes:
Análisis de propiedades, ahí se evalúa el diseño con
base en sus propiedades físicas, como resistencia, ta
maño, volumen, centro de gravedad, peso y centro de
rotación, así como en sus propiedades térmicas, de flui
do y mecánicas.
Análisis de mecanismos, donde se determinan los mo
vimientos y cargas asociadas con los sistemas mecá
nicos formados por cuerpos rígidos conectados entre
sí por uniones.
Análisis funcional, el cual determina si el diseño hace
lo que se pretende que haga; en otras palabras, si el
diseño lleva a cabo las tareas y cumple con los reque
rimientos especificados en la fase de ideación.
Análisis de factores humanos, es el que evalúa un di
seño para determinar si el producto sirve a las necesi
dades físicas, emocionales, mentales, de calidad y de
seguridad del consumidor.
Análisis estético, éste evalúa un diseño con base en
sus cualidades estéticas.
Análisis de mercado, en él se determina si el diseño sa
tisface las necesidades del consumidor, con base en re
sultados obtenidos de encuestas o de un grupo piloto.
Análisis financiero, es el que determina si el precio
del diseño propuesto se encuentra dentro del rango del
precio proyectado en la fase de ideación.
Análisis de propiedades El análisis de propiedades nor
malmente se encuentra asociado con la profesión de la in
geniería e incluye el modelado de elemento finito. El análi
sis de propiedades determina si el producto es seguro y si
puede resistir el rigor del uso cotidiano. Los modelos se
prueban bajo condiciones extraordinarias; la información
obtenida puede determinar si es necesario hacer cambios al
diseño. Por ejemplo, es probable que uno de los componen
tes falle bajo condiciones de operación extremas. Entonces,
el equipo de diseño puede recomendar cambios en el com
ponente mismo, o en otras partes del producto relacionadas
con él, para corregir la deficiencia, conlo que el modelo
vuelve entonces a ser analizado. Este proceso iterativo es
parte importante de la fase de análisis del diseño.
El modelado de elemento finito (FEM, por sus siglas
en inglés) es una herramienta analítica utilizada en la mecá
nica de sólidos para determinar las respuestas estática y di
námica de los componentes bajo varias condiciones, por
ejemplo, temperaturas diferentes (figura 2.27). También es
posible determinar la mecánica de fluidos de los diseños me
diante el empleo del FEM. La interacción de una pieza con
un fluido que circula, digamos agua o aire, se simula me
diante el empleo de bandas de colores (figura 2.28). Por ejem
plo, la figura 2.29 muestra la manera en que el álabe de una
turbina de propulsión a chorro reacciona ante varias cargas.
38 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 2 .27 Análisis térmico
El efecto de un líquido caliente en una taza se determina
utilizando el análisis de elemento finito. El uso del color ayuda
al usuario a determinar de manera visual las áreas donde la
temperatura es mayor. En esta taza, las áreas en azul son las
más frías, mientras las rojas son las más calientes. (Fotografía
cortesía de Algor, Inc.) (Véase Sección a color, pág. 3.)
Figura 2 .2 8 Análisis de fluidos
El flujo de fluido alrededor de una pieza está representado por
bandas de colores. (Fotografía cortesía de Algor, Inc.) (Vease Sección
a color, pág. 2.)
Los esfuerzos se muestran utilizando una escala de color,
donde el mayor esfuerzo se representa con el color rojo.
El proceso de FEM usa modelos por computadora en
3-D como entrada. M ediante un proceso denominado
discretización o de construcción de malla (figura 2.30), el
modelo sólido en 3-D se transforma en un modelo consti
tuido por muchas formas poligonales, como rectángulos y
triángulos, las cuales se conocen como “elementos”. Cada
esquina de cada elemento recibe el nombre de “nodo”.
Después de la discretización, se define una condición de
frontera. Esta condición describe la forma en que el obje
to se encuentra sujeto. Por ejemplo, se dice que un objeto
Figura 2 .29 Análisis de esfuerzos
El análisis de esfuerzos de los alabes de una turbina de
propulsión a chorro se determina utilizando el FEM. Las áreas
donde el esfuerzo es mayor se representan en rojo, mientras las
áreas de menor esfuerzo aparecen en azul. (Fotografía cortesía de
Algor, Inc.) (Véase Sección a color, pág. 3.)
está completamente restringido si está sujeto a una super
ficie; en contraste, un objeto al que se le permite girar so
bre un eje se dice que está parcialmente restringido. Una
vez definida la condición de frontera, se asignan al modelo
propiedades como material, temperatura y fuerzas.
A continuación se evalúa el modelo bajo distintas con
diciones . Por ej emplo, se aplican esfuerzos cortantes a todo
el modelo y los resultados se muestran en la pantalla con
varios colores (figura 2.31). Los colores representan varios
Figura 2 .30 Discretización
Antes de que sea posible realizar el análisis de elemento finito,
el modelo de sólido CAD debe dividirse en partes discretas más
pequeñas, utilizando para ello un proceso denominado
discretización. Después de éste, se añaden al modelo líneas para
representar las fronteras de cada parte discreta del modelo.
(Fotografía cortesía de Algor, Inc.)
CAPITULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 39
Figura 2.31 Aplicación de condiciones de frontera
Después de crear el modelo de elemento finito, se definen
condiciones de frontera, como temperatura o carga. A
continuación, el modelo se analiza por computadora. Los
resultados se muestran con colores, o mediante la deformación
del modelo si se aplica una carga. (Fotografía cortesía de Algor, Inc.)
(Véase Sección a color, pág. 3.)
niveles de esfuerzo. El modelo también puede deformarse
para ilustrar el efecto de las fuerzas aplicadas. Incluso es
posible hacer una animación del modelo para mostrar la
deformación que se lleva a cabo y para señalar el aumento
incremental en el nivel de esfuerzo. Este proceso permite al
diseñador determinar si el modelo se desempeñará con se
guridad bajo condiciones de operación extremas.
Los resultados del análisis de propiedades se utilizan
para recomendar la realización de cambios en el diseño.
Este análisis es un paso muy importante en el proceso de
refinamiento. ■# Referencia CAE' 2.5
Análisis de mecanismos El análisis de mecanismos tie
ne que ver con el cálculo de movimientos y cargas en siste
mas formados por cuerpos rígidos conectados por unio
nes. Un dispositivo de fijación es un ejemplo de un sistema
de este tipo. El análisis de mecanismos incluye los análisis
de ensamblado, cinemático y dinámico.
El análisis de ensamblado sirve para definir cada uno
de los cuerpos rígidos del mecanismo y el ensamble co
rrecto entre ellos, considerando tanto la geometría como
las velocidades (figura 2.32). Cuando se emplea un mode
lo por computadora para crear el ensamble y asignar las
velocidades, la computadora emplea la información pro
porcionada por los ingenieros para determinar relaciones
complejas geométricas y trigonométricas.
El análisis cinemático determina el movimiento del
ensamble sin que importen las cargas. Por ejemplo, el aná
lisis cinemático se emplea para encontrar la posición de
cualquier punto de un mecanismo en cualquier instante
durante el movimiento del ensamble, para determinar las
Figura 2.32 Análisis de ensamblado
En una máquina el análisis de ensamblado se lleva a cabo para
determinar las tolerancias apropiadas entre las partes en
contacto. (Cortesía de Autodesk, Inc.)
Figura 2.33 Análisis cinemático
El análisis cinemático de un mecanismo se utiliza para evaluar
el rango de movimiento durante la operación.
tolerancias y el rango del movimiento. El modelado por
computadora puede emplearse para rastrear las trayecto
rias de movimiento en los modelos en 3-D (figura 2.33).
El análisis dinámico determina la carga que produce
o crea el movimiento de un mecanismo. Este tipo de análi
sis puede tener la forma de una simulación por computa
dora, como quedó descrito en la sección anterior (figura
2.34). Referencia CAE» 2.6
Análisis funcional El análisis funcional es un proceso de
juicio en el que se emplean factores como costo, aparien
cia, rentabilidad, facilidad de mercadeo, seguridad y otros
para determinar el valor del diseño. Algunos factores se
4C PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
¡■ al
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Fr jra 2.3'. Análisis dinámico
El análisis dinámico de una prensa evalúa las fuerzas
involucradas en el movimiento del mecanismo.
basan en evidencia empírica, como la prueba del producto
para determinar si se desempeña o funciona como se pre
tende. Por ejemplo, puede probarse el diseño de una nueva
impresora con el fin de determinar la calidad consistente
de la impresión, la frecuencia de falla, o el costo relativo
en el mercado. En este ejemplo, tal vez la nueva impresora
no sea funcional si falla con mucha frecuencia, si tiene un
costo elevado o si produce una impresión de baja calidad.
Es probable entonces que todo el proyecto tenga que ser
modificado regresándolo a la fase de ideación.
Análisis de factores humanos El análisis de factores hu
manos determínala forma en que el diseño interacciona con
las dimensiones, la extensión del movimiento, sentidos y
capacidades mentales de la población que hará uso del pro
ducto. Por ejemplo, las dimensiones de la mano y la distan
cia del oído a la boca son atributos importantes que deben
tomarse en cuenta al diseñar un teléfono celu lar y su teclado
de mareaje. Las dimensiones humanas pueden encontrarse
en The Measure ofM an, de Henry Dreyfuss. También hay
software que puede emplearse para definir un modelo hu
mano usando algunos criterios como edad, sexo, complexión,
raza y otros factores. El modelo humano creado de esta ma
nera se conjunta con el modelo de computadora del produc
to, realizandoentonces simulaciones estáticas y dinámicas.
El diseño de un producto, además de ser congruente
con las dimensiones humanas, también debe ser acorde con
las capacidades de los individuos. Por ejemplo, ¿se pueden
ver los controles del teclado del teléfono celular en un cuarto
en penumbra? ¿Confunden al usuario sin experiencia?
Con mucha frecuencia, los resultados de este análisis
de factores humanos sirven para conducir el desarrollo de
gráficas y textos que aparecerán en los manuales técnicos
y del usuario.
Figura 2 .35 Análisis estético
En el diseño del MicroTAC Lite, se condujeron análisis
estéticos para crear una buena apariencia y comodidad.
(Cortesía de M otorola.) .
Análisis estético El análisis estético es un proceso que
evalúa un diseño con base en sus cualidades estéticas. La
apariencia y percepción del producto son analizados por
diseñadores industriales, personal de mercadotecnia, inge
nieros ambientales y de factores humanos y consumidores.
Ésta es la etapa del proceso de diseño difícil de medir y
cuantificar. Sin embargo, es importante porque es en este
punto donde se da a los productos el toque humano, tan
necesario en el diseño de la mayoría de productos y es
tructuras. La estética es más importante en algunas in
dustrias que en otras: el diseño del teléfono celular
MicroTAC Lite de Motorola requirió de análisis estético
para crear una “buena” apariencia y percepción (figura
2.35). Por otra parte, en el diseño de las carrocerías de los
automóviles, se hacen análisis estéticos muy extensos para
crear un estilo que sea placentero y deseable. Las cualida
des estéticas son difíciles de cuantificar, aunque a menudo
son las que hacen la diferencia entre un éxito o fracaso en
el mercado. ©■ Referencia CAD 2.7
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería
Análisis de mercado y financiero El análisis de mercado
se efectúa antes de que el producto comience a venderse o
incluso antes de producirlo. El análisis de mercado deter
mina las necesidades y deseos del cliente, de modo que el
producto generado sea el que desea el consumidor. El aná
lisis de mercado determina las características demográfi
cas como edad, sexo, educación, ingreso y localización
geográfica, entre otras, de un consumidor típico.
El análisis financiero determina el capital disponible
para el proyecto, así como los costos proyectados para di
señar, manufacturar, ensamblar, vender y dar servicio a un
producto. Este tipo de análisis también determina la recu
peración de la inversión (ROI) que puede esperarse para
un producto nuevo. La ROI es el cociente de la ganancia
anual y la inversión esperada para el producto.
2.4.3 Visualizaron del diseño
La visualización del diseño es un proceso de la etapa de
refinamiento utilizado para mejorar la comunicación, el aná
lisis y la comprensión de un producto o estructura. En éste
se aprovecha la capacidad del sistema visual humano para
percibir formas en 3-D, colores y patrones, para conllevar
información sobre un producto. La visualización del di
seño es un método de análisis que tiene poco de haberse
añadido a las herramientas empleadas por los ingenieros,
gracias, principalmente, a los avances en las gráficas por
computadora. Las técnicas de visualización se utilizan
por todos los integrantes del equipo de diseño para refinar
el diseño preliminar. La ingeniería emplea las técnicas de
visualización para determinar interferencias entre partes;
el FEM utiliza colores, deformaciones y animación para
mostrar el resultado de las fuerzas; la mercadotecnia utili
za las imágenes generadas para obtener información de los
Figura 2 .3 6 Visualización del diseño
Newport News Shipbuilding, Inc., desarrolló un simulador por
computadora que permite que una persona camine a través de
los espacios y compartimentos de un barco diseñado utilizando
un modelo de CAD. El recorrido comienza con un
acercamiento al portaaviones. (Cortesía de Newport News Shipbuilding.)
Figura 2 .3 8 Visualización del diseño
Se puede simular la vista del aterrizaje de una aeronave sobre la
cubierta de un portaaviones, tal como se observa en el
controlador de vuelo. Esta flexibilidad para definir puntos de
vista es útil en extremo para el análisis del diseño al inicio del
proceso de diseño. (Cortesía de Newport News Shipbuilding.)
-w w w . F r e e L i b r o s . c o m
clientes; y producción emplea la animación para analizar
los procedimientos de producción.
El equipo de diseño dispone de muchas técnicas de vi
sualización. El sombreado de superficies de los modelos por
computadora sirve para mostrar la apariencia que tendrá el
diseño después de su producción. Las ilustraciones técnicas
se producen ya sea con los tradicionales dibujos a mano o
empleando computadoras. Para determinar interferencias,
las partes de un sistema se muestran en movimiento gracias
al empleo de la animaciónpor computadora. Las estructuras
se analizan con la técnica de recorridos, para evaluar pará
metros de diseño estéticos y funcionales. Las figuras 2.36 a
2.38 son ejemplos de la forma en que los recorridos genera
dos por computadora se emplean como herramienta de vi
sualización.
Figura 2 .3 7 Visualización del diseño
El usuario entra a la cabina de control de vuelo, la cual muestra
la posición del controlador de vuelo o aerotransportador.
(Cortesía de Newport News Shipbuilding.)
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PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
©Para el teléfono celular, la etapa de refinamiento comenzó con el modelado por computadora del dise
ño final. En esta etapa las dimensiones no se estimaron
como factores críticos; pero se mantuvieron muy cerca
nas a sus valores finales. Los técnicos crearon un mode
lo sólido utilizando los bosquejos de diseño y los mo
delos preliminares generados en la fase de ideación.^
Los ingenieros eléctricos, de manufactura y mecáni
cos trabajaron conjuntamente en el diseño del sistema
de circuitos y del estuche externo. El tamaño del siste
ma de circuitos necesario para crear un teléfono de ocho
onzas que cupiera en la palma de la mano, determinó el
tamaño y la forma del estuche externo. Los ingenieros
de manufactura proporcionaron información respecto de
las consecuencias del uso de una forma particular y del
material para el ensamblado del te léfono celular. El
diseñador industrial, con los parámetros establecidos por
los ingenieros, comenzó la terminación del diseño esté
tico del estuche externo.
Este equipo trabajó de manera conjunta para produ
cir un modelo de computadora refinado, posteriormente
compartido con el resto de los miembros del equipo de
diseño para obtener sus comentarios y recomendacio
nes. Los resultados del análisis estético fueron compar
tidos por todo el grupo, incluyendo a los consumidores,
quienes encontraron que la apariencia del producto no
era atractiva: las líneas no eran delgadas y las dimensio
nes del audífono parecían inadecuadas. ^
Así, el estuche y el sistema de circuitos fueron refi
nados otra vez, para volver a ser analizados por los inge
nieros. El ingeniero eléctrico desarrolló tal sistema de
modo que cupiera dentro del estuche; lo probó en cuan
to a potencia y calidad de sonido, entre otros factores. El
circuito fue construido primero en una tablilla de prototi
po, probándose para determinar si trabajaba dentro de
los parámetros establecidos en el diseño. El ingeniero
mecánico analizó la resistencia del estuche en cuanto a
caídas, uso y mal uso de la bisagra y factores ambienta
les. La mayor parte de estas pruebas se efectuó con el
modelo por computadora.
El esfuerzo generado por una caída de cuatro pies
sobre el estuche, la tarjeta de circuito y los sujetadores
fue determinado mediante el uso del FEM. Para ello se
introdujo una malla en el modelo en 3-D de computadora
del diseño; a continuación se aplicó una carga para repre
sentar la fuerza del impacto en el piso después de una
caída de cuatro pies. Los esfuerzos fueron visualizadoscon colores diferentes. En el modelo se observaron las
áreas del teléfono que podrían fallar y se efectuaron cam
bios al diseño. . .
Los dibujos y modelos del diseño fueron modifica
dos cuantas veces fue necesario durante ja etapa de aná
lisis. A continuación se refinaron aún más los dibujos y
los modelos. Hasta donde fue posible se emplearon pie
zas estándares para ahorrar costos y tiempo. Por ejem
plo, los sujetadores utilizados para sostener la tarjeta de
circuito dentro del estuche, así como muchos de los
resistores, son partes estándares en el teléfono celular.
Se llevó a cabo un análisis de mecanismos para de
terminar las tolerancias de la tarjeta de circuito — ensam
ble del estuche. El análisis cinemático determinó los ran
gos de m ov im ien to para la bocina y de la antena
telescópica desde la posición de cerrado hasta abierto.
Modelo en 3-D por computadora utilizado para determinar
el espacio entre el chasis y el sistema de circuitos del
teléfono
Los ingenieros de manufactura y los técnicos asocia
dos con ella comenzaron a diseñar y bosquejar la planta
de armado. Para ello se crearon los croquis y modelos
por computadora de línea de ensamble. El departamen
to de mercadotecnia comenzó a obtener información
sobre el producto. A medida que el diseño era refinado,
el modelo por computadora de la línea de ensamble se
utilizó para probar el proceso de ensamblado. Esto pro
porcionó información valiosa para las estrategias de DFM.
Los problemas de ensamblado se corrigieron en una fase
temprana de la etapa de refinamiento. El equipo de in
geniería observó la forma en que el producto era en
samblado y realizó modificaciones en el diseño final para
mejorar la DFM del teléfono celular.
2.4.4 Refinamiento de gráficas y visualización
Las gráficas son una parte muy importante de la etapa de
refinamiento. Los croquis se elaboran para comunicar cam
bios en el diseño. Los dibujos y modelos del diseño se crean
y actualizan a través del proceso de refinamiento. El análi
sis gráfico es un proceso utilizado en el análisis de inge
niería para presentar datos empíricos en forma de gráficas.
Por ejemplo, puede realizarse el análisis de los modelos
por computadora generados a partir de datos empíricos,
mostrando los resultados de manera gráfica, utilizando
colores para diferenciar información importante. El análi
sis gráfico se emplea para verificar tolerancias, límites de
operación de las piezas móviles y muchas otras propieda
des físicas. Los datos técnicos, las encuestas de mercado e
información de otro tipo también pueden presentarse en
gráficas como ayuda para analizar la información de ma
nera visual. Anteriormente se creaban modelos físicos para
efectuar algunas pruebas. Sin embargo, con el modelo físi
co, las recomendaciones de cambios en el diseño implica
ban la construcción de un nuevo modelo, lo que podría ser
tardado y costoso. Con el modelado por computadora, los
cambios de diseño se manejan de manera sencilla, simple-
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Uso dei modelado de sólidos para el desarrollo de un producto nuevo
En un mundo competitivo, el rápido desarrollo de pro
ductos es el ingrediente necesario del éxito. Como re
sultado muchos proyectos están guiados por aspectos
de tiempo-mercado. Lo anterior es especialmente ver
dadero en el caso de una compañía de diseño como GVO
en Palo Alto, California, que se especializa en la creación
de diseños de productos. GVO toma ideas de los clien
tes y trabaja con ellas para crear un producto funcional
destinado a un determinado mercado. Compañías como
GVO añaden valor a la tecnología medular del cliente agre
gando un toque artístico al diseño, y combinando las ne
cesidades del usuario con una selección apropiada del
material y un proceso de manufactura económico. Du
rante parte del enfoque de diseño de cinco etapas, GVO
emplea AutoCAD.
FASE 1 INICIACIÓN
Todo producto tiene un principio. Éste puede ser un cro
quis en una servilleta o un prototipo burdo. Esta idea es
el inicio del ciclo de desarrollo del producto. Se obtiene
información del cliente sobre el producto deseado y se
elaboran notas.
FASE 2 CONCEPTOS
Durante esta fase, las ideas se desarrollan con el cliente.
Para presentar las ideas se emplean croquis elaborados
a mano, croquis de AutoCAD, modelos de poliestireno y
de cartulina. AutoCAD puede emplearse para modelar
con rapidez ciertas características que de lo contrario
serían muy difíciles de describir. En esta etapa, el mode
lo es una versión preliminar y no contiene dimensiones
exactas; se emplea mayormente como herramienta de
visualización por la velocidad con la que puede desarro
llar representaciones burdas del diseño.
Una vez que el concepto preliminar está modelado
puede emplearse para otros fines distintos que normal
mente no están asociados con el modelado de sólidos.
Es posible generar y representar perspectivas del mode
lo. También es posible graficar las representaciones de
armazón de alambre para ayudar al diseñador industrial a
crear las ilustraciones de una presentación para visualizar
las ideas del cliente. También pueden generarse anima
ciones empleando modelos sombreados.
El nuevo rociador de jardín Ortho Lock’n Spray fue
modelado y ensamblado utilizando el modelado de sólidos.
FASE 3 LAYOUT
Cuando comienza la fase 3, se congelan el concepto y la
dirección general del producto. En contiaste con la fase
2, los modelos y los dibujos ahora deben ser muy exac
tos. Esta fase es muy importante, puesto que el layout
resultante se convertirá en una referencia dimensional,
punto de partida para evaluar las relaciones espaciales
del producto. Los datos de ingeniería, como los centros
de gravedad, masa, momentos de inercia, pesos y volú
menes, se extraen con facilidad de los modelos. Estos
datos pueden emplearse en cálculos para el estudio de
una parte o ensamble.
FASE 4 PROTOTIPO
Una vez que el- layout está casi completo, GVO comienza
a elaborar dibujos detallados de las partes. Las rutinas
automatizadas proporcionan al usuario la capacidad de
crear vistas ortográficas, auxiliares y de secciones de corte
del modelo. Las versiones finales de los dibujos incluyen
el dibujo de las piezas, curvaturas, descripciones de co
lor, información con respecto al logotipo, colocación de
ilustraciones e instrucciones de fabricación. Los prototi
pos se generan a partir de los dibujos detallados finales,
es una especie de procedimiento adicional de verifica
ción antes del desarrollo de las herramientas que se uti
lizarán para producir las piezas.
FASE 5 MANUFACTURA
El siguiente paso es el desarrollo de las herramientas nece
sarias para la manufactura del producto. Esto lo hacen espe
cialistas que trabajan en colaboración cercana con las com
pañías que fabrican moldes de inyección de plástico y de
fundición. Cuando la fabricación de las herramientas está
terminada y ya se ha realizado la comprobación de exacti
tud, comienza la fabricación en masa del nuevo producto.
Una de las principales ventajas del uso de modelos
en 3-D es la posibilidad de visualizar los diseños con mayor
facilidad y rapidez, durante una etapa temprana del pro
ceso de diseño. Cuanto más información pueda comuni
carse al resto del equipo de diseño y al cliente, mucho
más fácil será observar qué partes del diseño podrían
causar problemas.
Este modelo indica cómo se ajusta el rociador de jardín
en el probador.
Articulo resumido con perm iso de M ichelle Piliers, “Using AM E for New Product Development” , CADENCE , mayo de 1993, pp. 45-48.
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44 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
mente modificando el modelo por computadora, que es un
proceso muy rápido, más eficiente y menos costoso.
2.5 | IM PLA NTA CIÓ N_______________________________
La implantación es la tercera y última fase del diseño en
ingeniería concurrente y, también, el proceso que se utilizapara modificar el diseño final de la idea al producto, pro
ceso o estructura. En este momento el diseño está termina
do y cualquier cambio puede resultar muy costoso. El pro
ceso de implantación incluye casi cualquier fase de la
empresa: planificación, producción, finanzas, mercadotec
nia, servicio y documentación (figura 2.39). La meta de
esta fase es convertir el diseño en una realidad para la em
presa y el consumidor.
2.5.1 Planificación
El proceso de planificación determina el método más efi
caz para mover un producto a través del ciclo de producción.
(Véase el capítulo 18.) Los ingenieros y técnicos de manu
factura son los líderes del proceso de planificación, ya que
ellos programan las máquinas y los trabajos necesarios para
crear el producto. La planificación requiere tablas de proce
sos, diagramas de flujo de datos y materiales, modelado del
proyecto y tablas de organización del trabajo, costos de los
materiales y otros documentos (figura 2.40). Las técnicas
de planificación modernas incluyen la planificación de pro
cesos asistida por computadora (CAPP, por sus siglas en
Ma
P u rch ase
P c *
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D ate issu ed
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Hon«. . 7 6 0 0 / . 7 6 2 5 . § G rin d ■ Grin,d a r Í > 1 20 1
Figura 2 .40 Plan del proceso
Este plan de proceso indica las operaciones de maquinado, las herramientas utilizadas, el tiempo y la rapidez por hora. Este nivel
de planificación es necesario para estimar el costo y asegurar un movimiento suave de partes durante la producción.
inglés), planificación del material requerido (MRP, por sus
siglas en inglés) y la calendarizaciónjusto a tiempo (JIT, por
sus siglas en inglés).
La CAPP usa el modelo por computadora del diseño
para determinar las máquinas y procesos que deben utili
zarse. L aMRP calcula la materia prima necesaria para pro
ducir el producto, para hacer tales cálculos utiliza el modelo
de sólido. Por ejemplo, el modelo de sólido de una pieza
puede analizarse para determinar los volúmenes de varias
de sus partes; los resultados pueden servir para calcular la
cantidad necesaria de materiales distintos para fabricar las
piezas.
Problema
de identificación
Modelado —
Análisis
del diseño
preliminares
Diseño
preliminar
Servicio
Financiamiento
Mercadotecnia
Producción
Planificación
Documentación
Figura 2.3S Proceso de implantación
El proceso de implantación incluye casi cualquier aspecto de la
empresa. En esta fase del proceso de diseño, el diseño final va
desde la idea hasta el producto final.
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 45
Satistaccior,
del consumidor
Esfuerzo total
de la con.pañía
CONCEPÌ O
DE
MERCAUOT6CNI
Utilidad;
como opjetivo.
F ig u r a 2 . 4 1 Simulación del piso de una fábrica
El proceso de producción mejora mediante el empleo de un
modelo por computadora del piso de la fábrica para simular
actividades. Este modelo de superficie puede incluso animarse
para probar las operaciones de manufactura, tal como el rango
de movimiento de los robots.
Figura 2 .4 2 Proceso de mercadotecnia
El proceso de mercadotecnia es una parte integral del proceso
de diseño en ingeniería. El concepto de mercadotecnia significa
que la organización dirija sus esfuerzos para satisfacer al
consumidor, pero con una Utilidad. (De Essentials o f Marketing, 5a.
edición, E. J. McCarthy y W. E. Perreault, Jr., © 1991, Richard D. Irwin.)
El Justo a tiempo (JIT) es una filosofía de operación
que intenta reducir el tiempo y, a la vez, eliminar el desper
dicio. Cualquier cosa relacionada con la fabricación de un
producto que no le añada valor a éste se considera un des
perdicio. Por ejemplo, un inventario que permanece inmó
vil en un almacén durante mucho tiempo no añade ningún
valor a un producto. Un sistema de JIT evita el desperdicio
generando órdenes de compra sólo cuando son necesarias.
2.5.2 Producción
La producción es el proceso empleado para transformar
materias primas en productos y estructuras terminados, uti
lizando mano de obra, equipo, capital e instalaciones. (Véa
se el capítulo 18.) El proceso de producción requiere de
dibujos de ingeniería, solicitudes de modificación, especi
ficaciones técnicas, costos de materiales y muchos otros
documentos. Los dibujos o modelos en 3-D se emplean
para crear la distribución del piso de la fábrica; y los mo
delos por computadora pueden utilizarse para hacer fun
cionar las máquinas y herramientas con las que se fabrican
las piezas y para simular el proceso de ensamblado y el
movimiento de materiales en la fábrica (figura 2.41).
Figura 2 .43
Modelo de CAD de una llanta y una rueda utilizado por el
ilustrador para crear ilustraciones técnicas. (Las fotografías de
CADKEY del contenido de la pantalla son proporcionadas por cortesía
de Baystate Technologies, Inc.)
2.5.3 Mercadotecnia
El proceso de mercadotecnia considera las necesidades
del cliente y dirige el flujo de bienes del productor al con
sumidor (figura 2.42). La mercadotecnia tiene un papel
muy importante en las etapas de ideación, refinamiento e
implantación; es mucho más que ventas o publicidad: la
mercadotecnia asegura que se produzcan los productos co
rrectos y que éstos tengan impacto en el consumidor. Para
vender con éxito un producto nuevo, la mercadotecnia ne
cesita ilustraciones y gráficas de presentación del produc
to. Los modelos por computadora y los dibujos técnicos
pueden emplearse como base para crear las ilustraciones
necesarias (figuras 2.43 y 2.44).
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46 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 2 .4 4 Imagen sintetizada por computadora creada
por el ilustrador técnico utilizando el modelo de CAD
El ilustrador técnico puede importar el modelo en 3-D de CAD
en un programa de síntesis de imagen, donde se aplican
fuentes de luz y texturas a la superficie. (Las fotografías de
CADKEY del contenido de la pantalla son proporcionadas por cortesía de
Baystate Technologies, Inc.) (Véase Sección a color, pág. 4.)
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tt'lHcrdMC* UK often¡vptrior
•QMMmkationtpowto tfí
■tl tcti&i pocket aieCabie.
\
M ICRO T »V
El equipo de mercadotecnia de Motorola:
• Analizó las necesidades de las personas que utilizan
teléfonos celulares. _
• Predijo el tipo de teléfono celular que desearían los
usuariosy determinó a quiénes debía intentar satis
facer la compañía. _
3 Estimó la cantidad de personas que estarían com
prando teléfonos celulares en los próximos años y
quiénes los utilizarían.
• Determinó la localización de estos usuarios de tele
fono celular y cómo hacerles llegar el teléfono.
• Estimó el precio que los usuarios desearían pagar por
un teléfono celular. _
• Decidió el tipo de promociones que deberían em
plearse. , .
° Obtuvo información sobre los tipos y precios de los
teléfonos celulares que la competencia produce.
El folleto publicitario producido por el departamento
de mercadotecnia para el MicroTAC Lite fue desarrolla
do alrededor de una pluma, centrando la atención sobre
el hecho de que ése era el teléfono celular más ligero del
mundo (figura 2.45).
2.5.4 Finanzas
El proceso de finanzas analiza la factibilidad de la pro
ducción de un producto en relación con los requerimientos
de capital y la recuperación de la inversión (ROI). En cual
quier empresa, las finanzas tienen que ver con la adminis
tración del flujo de efectivo, de modo que siempre estén
disponibles los medios para alcanzar los objetivos de la
F.gura 2 .4 5 Página de un folleto publicitario desarrollado
por el departamento de mercadotecnia
El tema de mercadotecnia seleccionado fue una pluma, para
hacer hincapié en el consumidor sobre el escaso peso del
diseño. (Cortesía de Motorola.)
F IN A N C IA M IE N T O
• Gastos
• Créditos
• Control de,toneles
• Origen de los fondos
• Requisitos de capital
• Recuperación:
de la inversión
• Planificación y análisis
• Disposición do ganancias
Figura 2 .4 6 Actividades involucradas en el
financiamiento para analizar la factibilidad de la
producción de un producto
empresa lo más pronto posible (figura 2.46). La adminis
tración financiera incluye:
La estimación y planificación del flujo de pagos y gas
tos en efectivo.
Conseguir de fuentes externas los fondos necesarios
para las operaciones cotidianas.
C A f f ' i U L O . ? • j j . J m ;>;fgt i ( j ¡ n p j p i e r i i 47
Controlar las operaciones para garantizar el flujo de
efectivo a través de toda la empresa.
Dividir las ganancias entre los pagos a los propietarios
y la inversión en el desarrollo futuro de la empresa.
Las actividades básicas en las finanzas, sin que importe
el tipo de organización, son planificación financiera, finan-
ciamiento real de las operaciones propuestas, análisis y con
trol financiero y la disposición de las utilidades netas. La
planificación financiera estima el volumen de ventas de la
empresa, que la administración emplea para determinar los
requerimientos de inventarios, mano de obra, entrenamien
to, y también el uso de los recursos. Los presupuestos se
emplean para estimar y planificar las necesidades financie
ras de un diseño nuevo, y el equipo de diseño debe trabajar
dentro de restricciones presupuéstales. A medida que se ter
mina el diseño, el personal de finanzas que trabaja en el
equipo determina los costos y las utilidades proyectadas.
Ellos utilizan información obtenida por otros miembros del
equipo sobre aspectos de ventas, precios, inventarios, pro
ducción y personal.
cion
La administración es la organización lógica de personas,
materiales, energía, equipo y procedimientos en activida
des de trabajo diseñadas para producir un resultado final
específico, esto es, un producto. Los gerentes controlan o
conducen las operaciones cotidianas de una empresa. Los
gerentes de producción dirigen los recursos necesarios para
producir los bienes y servicios de una organización. La fi
gura 2.47 señala que los gerentes de producción dirigen
personas, plantas, partes y procesos, así como la planifica
ción y sistemas de control. La figura 2.48 muestra lo que
controla un gerente de planta de una empresa de manufac
tura. En general, cada grupo que aparece debajo de la ge
rencia de la planta tiene su propio gerente para la realiza
ción de las operaciones cotidianas. Por ejemplo, el gerente
de ingeniería es responsable del soporte de ingeniería. La
gerencia de ingeniería se organiza y opera alrededor de las
prioridades del proyecto y la compañía, y está conducida
por el ingeniero de la planta.
La competencia global ha obligado a la industria a
ser mucho más consciente de la calidad. En la actualidad
muchas industrias están utilizando un proceso de adminis
tración denominado administración de la calidad total
(TQM, por sus siglas en inglés). La TQM es el proceso de
administrar la organización como un todo de forma tal que
ésta sobresalga en todas las áreas de producción y servicio
importantes para el consumidor. Los conceptos importan
tes son: 1. la calidad es aplicable a toda la organización en
todo lo que hace y 2. la calidad está definida por el consumi
dor. Para trasladar las demandas de calidad del consumidor
en especificaciones, mercadotecnia o desarrollo de produc
tos se requiere definir de manera exacta lo que éste desea, y
los diseñadores del producto deben desarrollar un producto
o servicio que logre de manera consistente dicho nivel de
calidad.
La práctica de la TQM requiere una definición opera-
cional de la calidad, la comprensión de sus dimensiones y
de métodos para incluir las opiniones del consumidor en
las especificaciones. La calidad del producto puede defi
nirse como la calidad de su diseño y la calidad de su apego
a dicho diseño. La calidad del diseño es el valor inherente
del producto en el mercado. En la figura 2.49 aparecen las
dimensiones comunes de la calidad del diseño. Como ejem
plo, estas dimensiones se han adaptado al diseño del telé
fono celular (figura 2.50). El capítulo 18 proporciona más
detalles sobre la TQM. La calidad de apego es el grado con
que el producto o servicio cumple con las especificaciones
de diseño. La calidad de apego tiene que ver principalmen
te con las funciones operacionales y la calidad de las orga
nizaciones dentro de la empresa.
Ftgu.'e 2 .4 7 Responsabilidades del gerente de producción
i_¿5 ■ ¿¿des del gerente de producción en una compañía de manufactura incluyen d ire cc ió n de personas, plantas, partes y
p r o c * 505. De Pmluction andO perations M anagement, 6a. edición, R. B. Chase y N. J. Aquilano, © 1992, Richard D. Irwin.)
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48 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Cigur& 2 .48 Organización de una planta de manufactura
La organización gerencial típica de una planta de manufactura incluye el control de la producción, compras, manufactura, control de
Calidad y soporte de ingeniería. (De Production and Operations Management, 6a, edición, R. B. Chase y N. J. A quilano, © 1992, Richard D. Irwin.)
Medidas . ■■ ■. ■ . . . ' . .
Dimensión Significado
Desenjpejo Características del producto o servicio primario'
Características Toques adicionales, campanas y silbatos,
características secundarias
Confiabilidad Consistencia del desempeño con el tiempo
Durabilidad Vida útil
Facilidad de servicio flesolucion de problemas y quejas
Dnpni |(3Ct5>s rvtíópUcalcl Características de la conexión humano-humano
[oportunidad, c o rte ja profesionalismo etcétera)
iafafiter-isiiusis sensunaies tsonflo ssnsacier
apariencia, etcétera)
Reputación Desempeño pasado y otros aspectos intangibles
................................................................. - .................
v ' ; ' ............
Medidas
¿intensión Significado (teléfono celular)
: Desempeño Intensidad de la señal
Características •íjsi. noiioi >e jistM j i . /a t
Contiabiiidad Tiempo promedio de talla
Durabilidad «í)a útil
Facilidad de servicio Facilidad de reparación
Respuesta Tiempo de espera en una llamada de servicio
Estética Apariencia e impresión del teléfono
Reputación Evaluación independiente del producto
Fitjuta 2 49 Dimensiones de la calidad del diseño
La calidad del diseño incluye muchos aspectos de un producto,
como confiabilidad, durabilidad, características y otras. (De
Productionand Operations M anagement, 6a. edición, R. B. Chase y N. J.
A quilano, © 1992, Richard D. Irwin.)
Figura 2 .50 Dimensiones del diseño de calidad del
teléfono celular
Aplicación de las dimensiones de la calidad del diseño al
teléfono celular.
2.5.6 Servicio
El servicio es una actividad que apoya la instalación, en
trenamiento, mantenimiento y reparación de un producto o
estructura para el consumidor. El servicio utiliza ilustra
ciones e informes técnicos para apoyar sus actividades. Las
ilustraciones técnicas se incluyen en los manuales de insta
lación, mantenimiento y reparación (figura 2.51). Común
mente las ilustraciones técnicas son dibujos de ensamble,
que muestran la forma en que se arman varias partps, dibu
jos pictóricos, ilustraciones generadas por compiitauora
y gráficas que indican el orden de ensamblado, así como
la funcionalidad, de los componentes del producto. Con
el uso de varias técnicas, las partes que normalmente que
dan ocultas a la vista aparecen en sus posiciones de ope
ración.
2.5.7 Documentación
, Una vez que el diseño queda terminado en la etapa de refi-
1 ̂ íírfiíSito.QSfflse mueve a la última fase del desarrollo, la
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 49
Figura 2.51 Combinación de texto y gráficas
Las ilustraciones técnicas se emplean en los manuales de
mantenimiento producidos con computadoras combinando
texto y gráficas. (Cortesía de Intergraph Corporation.)
cual recibe el nombre de documentación. La documenta
ción es el proceso empleado formalmente para registrar y
comunicar la solución final de diseño. Antes de la apari
ción de la ingeniería concurrente, buena parte de la docu
mentación gráfica se encontraba en la forma de dibujos e
ilustraciones de ingeniería en 2-D. Con el CAD y el mode
lado en 3-D, la mayor parte de las gráficas producidas en la
etapa de refinamiento se encuentra en modelos en 3-D. Estos
modelos se utilizan como punto de partida en la etapa de
documentación para crear dibujos de ingeniería, ilustracio
nes técnicas, animaciones y dibujos de patente. Es así como
la documentación se convierte en una actividad concurren
te a través del proceso de diseño, en lugar de ser algo que
sólo aparece al final.
La documentación concurrente es un proceso que
crea documentos al mismo tiempo que se desarrolla el di
seño del producto. Si se hace uso de la ingeniería concu
rrente, entonces tiene sentido emplear la documentación
concurrente para facilitar el proceso de comunicación en
la empresa. La figura 2.52 muestra los procesos de docu
mentación más importantes integrados con el modelo de la
ingeniería concurrente.
Cuanto más eficaz sea una compañía para comunicar
información sobre sus productos, tanto internamente como
a sus clientes, mayor será su éxito. La documentación es el
hilo común que corre por todo el proceso de diseño; es la
actividad que se convierte en la memoria corporativa de un
proyecto. Las prácticas de documentación concurrente
maximizan el tiempo creativo y minimizan el de documen
tación; por consiguiente, la ingeniería y la documentación
concurrentes deben formar un sistema integral. Toda la in
formación generada se comunica de manera electrónica,
Figura 2 .52 Documentación concurrente
El proceso de documentación concurrente integra todos los
tipos de gráficas para facilitar la comunicación entre todas las
áreas de la empresa.
utilizando el hardware y el software de la computadora y el
modelo en 3-D del diseño.
La siguiente es una lista parcial de los documentos que
se necesitan en un proyecto de ingeniería:
• Bosquejos de planificación.
• Dibujos de ingeniería.
• Ilustraciones técnicas.
• Dibujos de circuito impreso.
• Dibujos de patente.
• Memorando.
• Informes de prueba.
• Datos de prueba.
• Especificaciones funcionales.
• Especificaciones técnicas.
• Solicitudes de cambio.
• Hojas de proceso.
• Documentos de discusión.
• Gráficas de comprobación.
• Gráficas de presentación.
• Diagramas de flujo de datos.
• Cartas de organización del trabajo.
• Diagramas eléctricos.
• Informes de análisis.
• Órdenes de compra.
• Costos de materiales.
• Manuales técnicos.
“ Manuales de producto.
Dibujos de diseño y modelos Los d ibujos de diseño y
modelos son todos los bosquejos, dibujos preliminares del
diseño y modelos en 3:D iniciales por computadora creados
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60 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 2 .53 Dibujo de diseño empleado en la fase de ideación
Pantalla de computadora portátil mostrada como croquis en la fase de ideación (izquierda) y como producto final manufacturado
(derecha). (Cortesía de Design Edge.)
durante las fases de ideación y refinamiento (figura 2.53).
Cuando se utiliza la documentación concurrente, estos di
bujos y modelos se refinan junto con el diseño. Los dibujos
y modelos de diseño se emplean como información inicial
para otros procesos de documentación. Por ejemplo, el mo
delo en 3-D creado para el análisis de ingeniería se emplea
para extraer dibujos de producción de vistas múltiples.
Dibujos y modelos de producción Para fines de produc
ción se utilizan dibujos de vistas múltiples con dimensio
nes y dibujos de ensamblado con una lista de partes. Los
dibujos de vistas múltiples se conocen como dibujos de
producción porque se emplean como medios de comuni
cación entre el diseño y la producción o manufactura (fi
gura 2.54). (Véase el capítulo 19.)
Si el modelo del diseño se hace en 3-D con ayuda del
CAD, entonces la extracción de los dibujos de vistas múlti
ples puede hacerse de manera automática a partir del mo
delo (figura 2.55). Después de añadir las dimensiones a los
dibujos, se producen los dibujos de ensamblado con una
lista de partes, para crear entonces los dibujos de produc
ción. Estos dibujos contienen el detalle suficiente para de
sarrollar el producto. A continuación se hacen copias o co
pias heliográficas de éstos, las cuales se utilizan por los
ingenieros y técnicos de manufactura en la fabricación y
ensamble del proceso. Otra finalidad de los dibujos de in
geniería es la generación de un archivo, que es un proceso
empleado para crear un registro gráfico permanente del
diseño en forma de dibujos guardados en papel pergamino,
microfichas, cintas de computadora o algún otro medio.
Los dibujos de archivo se colocan en un lugar que garanti
ce su seguridad, como puede ser una bóveda.
Es posible crear un producto sin utilizar dibujos en
papel vinculando toda la empresa con las computadoras.
Con esto el producto puede ser diseñado y modelado en
CAD. El modelo de CAD se emplea entonces como entra
da a la computadora de las máquinas de control numérico
(CNC), donde se crea la trayectoria de la herramienta (fi
gura 2.56). Los operadores de las máquinas, los ingenieros
y los técnicos se sirven de una terminal de computadora
para tener acceso a la base de datos central que contiene
los dibujos de ingeniería y el modelo en 3-D. Los dibujos o
el modelo en 3-D aparecen en la terminal de computadora,
la cual sirve como medio de comunicación en lugar del
papel. Aunque la eliminación total del papel en la industria
tal vez no sea posible, en la actualidad algunas compañías
emplean ya muy poco papel, utilizando las computadoras
para controlar el producto y los procesos (figura 2.57). ©•
Referencia CAD 2.8
Ilustraciones técnicas Las ilustraciones técnicas se de
sarrollan y utilizan en todo el ciclo de ingeniería y docu
mentación concurrente, iniciando con la base de datos del
diseño. Por ejemplo, mediante el empleo de software es
posible ver el modelo en 3-D desde cualquier dirección, y
pueden ser interpretadas las ilustraciones del mismo. Estas
últimas, ya sea obtenidas a mano o por computadora, sir
ven a los diseñadores industriales para transmitir sus ideas
a otros miembros del equipo al inicio del proceso de dise
ño (figura 2.58). Las ilustraciones son interpretadas por la
mercadotecnia para crear anuncios einformación de ven
tas, también por el servicio, para crear documentos técni
cos tales como los manuales de instalación y mantenimien
to. O Referencia CAD 2.9
Animaciones Las animaciones se aplican en la fase de
documentación para dar apoyo a las actividades de merca
dotecnia, entrenamiento, producción y servicio. En la mer
cadotecnia las animaciones se emplean para generar publi
cidad; en el servicio, para crear videos de entrenamiento
para los técnicos de servicio; y en producción, para mos
trar la forma en que opera la línea de ensamblado. En el
proceso de documentación concurrente, las animaciones
se crean con software de animación, utilizando el modelo
por computadora del diseño como la base de datos de en
trada. ©■ Referencia CAD 2.10
I 'J '; i ti . .11 = -.i: tíiCO'^CJI ifKWn:«í9
Figurn 1 .5# Dibujo de producción
Dibujo de producción que muestra la instalación del sistema de cableado eléctrico de una aeronave de propulsión a chorro. (Cortesía de
Northrop.)
w w w . F
í- jy i : - a 2 5 s Dibujo de varias vistas
Este dibujo muestra las vistas frontal, superior y lateral de una
' e e L iel^asgrfr05 dibujos para este teléfono celular fueron
generados" directamente a partir de un modelo en 3-D.
http://www.F
52 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figur? 2 .57 Diseño sin papel
El Boeing 777 es un proyecto de diseño y producción sin papel.
(Cortesía-de-The Boeing Company.)
In form es té c n ic o s Los informes técnicos constituyen
descripciones profundas, cuyo propósito es realizar la cró
nica del proceso de diseño. Por ejemplo, en las primeras
etapas del diseño se crean los informes de avance para do
cumentar las decisiones tomadas por el equipo de diseño.
También se elaboran informes similares para revisar de ma
nera periódica el estado del proyecto.
Los informes finales, que incluyen texto y gráficas, se
escriben al término del ciclo de diseño y su contenido es
mucho más detallado. Generalmente, el informe final con
tiene los siguientes puntos:
F igura 2 .58 Ilustración técnica
Esta ilustración técnica de un edificio fue creada al sintetizar el
modelo de CAD creado anteriormente en el proceso de diseño.
(Las fotografías de CADK.EY del contenido de la pantalla son proporcionadas por
cortesía de Baystate Technologies, Inc.)
• Página de título.
• Tabla de contenido.
• Resumen.
• Identificación del problema.
• Procedimientos.
• Solución del problema.
• Resultados.
• Conclusiones.
• Bibliografía.
• Apéndices.
Figura 2 .5 6 Las trayectorias de las máquinas herramienta pueden generarse utilizando el modelo de CAD
La parte izquierda es el modelo de CAD, con la trayectoria de la herramienta traslapada. La ilustración de la derecha es el programa
de la máquina herramienta necesario para crear la pieza. (Las fotografías de CADKEY del contenido de la pantalla son proporc.onadas por cortes,a de
Baystate Technologies, Inc.)
CAPÍTULO 2 Ei proceso cíe diseño en ingeniería S3
Normalmente, el informe final es acompañado de una
carta de envío, la cual describe de manera breve el conteni
do del informe y las razones del proyecto.
La página de título indica el nombre del proyecto, los
nombres de quienes lo escribieron, los miembros del equi
po de diseño, el nombre de la compañía y la fecha. La tabla
de contenido es un listado de los nombres de las secciones
más importantes del mismo, junto con los números de pá
gina donde se encuentran. El resumen es una descripción
breve de todo el informe y se encuentra en una página aparte,
antes del cuerpo del informe.
El informe final comienza con la sección de identifica
ción del problema y describe con detalle el problema a resol
ver. Esta parte incluye información técnica, así como datos
recopilados por mercadotecnia y finanzas. La sección de pro
cedimientos describe con detalle las acciones emprendidas
para resolver el problema. Esta parte del informe contiene
las ideas y diseños preliminares considerados por el equipo,
las razones por las que se eligieron y los datos que apoyan
las acciones emprendidas presentados en forma de gráficas,
croquis y dibujos. La sección de solución del problema des
cribe la decisión final de diseño y las razones que hay detrás
de ella, de nuevo utilizando gráficas y texto. La sección de
resultados describe los análisis empleados para determinar
la factibilidad del diseño. Los análisis físicos de mercado
tecnia y finanzas se describen empleando texto y gráficas.
La sección de conclusiones, que es la parte final del infor
me, resume las acciones emprendidas para modificar el di
seño con base en los resultados de los análisis realizados en
la etapa de refinamiento. En la conclusión se detalla el dise
ño final mediante texto y gráficas.
La bibliografía presenta una lista de las fuentes consul
tadas en el proceso de solución del problema; esta lista in
cluye: títulos, autores, fuentes y fechas de los artículos en
revistas, publicaciones especializadas, etcétera; también pue
den aparecer los nombres de expertos y consultores entre
vistados. Los apéndices contienen información relacionada
con el problema que no se encuentra directamente referida
en el informe final. En los apéndices también pueden colo
carse datos numéricos, croquis, dibujos y otros tipos de in
formación.
El texto y las gráficas que aparecen en los informes se
crean utilizando programas de procesamiento de texto, for
mación de página, hoja de cálculo, bases de datos y gráfi
cas. Para ilustrar el texto se emplean los dibujos y modelos
de ingeniería creados en el proceso de diseño. Los ilustra
dores técnicos usan la base de datos de C AD para crear otros
tipos de ilustraciones, como los de ensamble detallado. Los
programas de hoja de cálculo y base de datos sirven para
presentar datos numéricos en forma de tablas, gráficas y
planos. El programa de formación de página ensambla el
texto y las gráficas para crear los documentos finales (figu-x . ,• Modelos real
r a 2 .5 9 ) .¿ R d ,™ ,c i» Ü JA J1 WWW ' ^ f < # e L l l ? r % Sdefe9fB r
k o i t a a O f t n & K S o o fc M V o p tr jf ti c c s T r * ~ont "
> f t h i m ost in p o r t « * m o d i lin g f ^ t u r « * Y 4 ik b k
o d 4 y A B o o le a n o p t f 4 t io r 4 Hows th t u « r
.o m b h t pr i n k i v i s . i s l r o i i d m o d e ls , 4 o d r i w l v e i
ftods b io c r t 4 t * t c m p o j i t s O w n p o s k t i 4T< i im p k
h i c o n b m t B t i o f o o t or m o r t m o d i b io 4 5 r> g k
n o d i I F o r e x e m p li t o c n a t t t d i l k d h o lt h 4
i t U n p j k r b c a t h iU K r w w k S s J b t n e t ic y ln d t f from
h tboo i. I t « r i iu l r ig m o d t t w o u ld b i c c r e id t r id t o b t
i nom p o sk i m o d i l E lg j i i * .2 1 is i n t * 4 m p k o f 4
o m p c ek i B o o lea n » l i d
f.S# An «wip* *■ <t «M. D.
Ihi tfiiEoofcincpiriticcii 4ri«i«r,sij&4C:tioa
>od T t e m c t k n A B o o k4C iu n ion s im p ly m t r g ts two
» m e et i s istttg m o d i b bo c r i4 t t 4 c o ro p c e it , w h ik 4
B o o k *n id b & 4 c tfc » flJ fe < r4 c ls c o t o b jtc t fro m 4nodw r
© c r * 4 t i th ic o m p o s k t, A B o o Im d c t tT 5 ic tB c it r t 4 t i5
h t e o m p o ii i b y d i t t r m r i h g rh t j h i r t d c f com m on
ip i c t o f ih i b v o i t t k i t i 4 o d d tk t fc \g c r re m o v in g ib t
i m 4 n c g p c f t c n j o f dw tw o m o d ib . A l l o f i « «
5 p ir4 t io w in v o lv t Ih i u m o fm u k p fc m o d i b t o c r t i t t
s n g k co m poski.
Eook4D optr-tricre 4 f i 4 fix id»m ic t* l m odtling
4 i 4 r i r t v o i i ic o r , 4nd «MtruficcB. Moot
in im ^tioo m od i ling m o A ifc j A lp o r t b»sk
w od tlrig f c c h n i j j i i R r the u « f to b t ix h b d tr td
w h in c r£ 4 trg m o d ib for « n h u t io w 4 II o f th t«
« b o it j j t i fh o u ld b s 4 V iik b lt h lh i m odi ling portioci
j f l h t 4nin4tionp4ck4gi.
Fiqura 2 .S9Informe técnico
Página de un informe técnico con combinación de gráficas y
texto creado con un programa de composición de página.
Gráficas de presentación Este tipo de gráficas se com
ponen por texto, ilustraciones y otras ayudas visuales que
se utilizan cuando se rinde un informe oral ante un grupo
de personas (figura 2.60). A menudo los informes de avan
ce y final se presentan ante gerentes de varios niveles y
áreas dentro de la compañía. Los informes orales son com
plementados con ayudas visuales que auxilian a la audien
cia a comprender la información presentada. Las gráficas
de presentación incluyen:
* Planos.
* Gráficas.
* Cuadros.
* Tableros con hojas desprendibles.
*■ Transparencias.
* Videos.
* Diapositivas.
* Fotografías.
Modelos reales.
computadora.
54 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
La base de datos creada en el proceso de diseño de un
producto es la fuente de la mayor parte de las gráficas em
pleadas en la presentación. Los modelos de diseño por com
putadora pueden capturarse en diapositivas y fotografías, o
como gráficas. Las animaciones y simulaciones pueden
capturarse en una cinta de video. Las presentaciones
multimedia pueden generarse mediante el uso del software
adecuado para combinar varios medios gráficos en una sola
presentación asistida por computadora. Las presentaciones
multimedia contienen texto, gráficas, diapositivas y dibu
jos capturados, animaciones y sonido. El software se em
p lea para e laborar el guión u organizar los distintos
materiales que forman la presentación basada en computa
dora. (Véase el capítulo 20.) # Referencia CAD 2.12
© La implantación del teléfono celular 'iicroTAC Lite de Motorola fue un esfuerzo de equipo. Mer -'jo-
tecnia desarrolló una estrategia publicitaria dirigida al he
cho de que se trataba del teléfono celular más pequeño
y ligero del mercado. Se crearon documentos gráficos
para archivar el diseño final; comunicando éste a produc
ción mercadotecnia y servido, además de los que se
emplearon para las presentaciones. Estos documentos
gráficos tenían la forma de dibujos, modelos, graficas,
diagramas eléctricos, distribuciones de la planta, ensam
bles detallados, ilustraciones técnicas y croquis.
Para crear el MicroTAC Lite en un tiempo muy corto
se utilizaron con éxito prácticas de ingeniería concurren
te y los principios de la TQM. Los miembros del equipo
de diseño combinaron sus habilidades y conocimientos
para producir un teléfono que ha tenido mucha acepta
ción entre los consumidores. El MicroTAC Lite fue el pri
mer teléfono celular que rompió la barrera de las ocho
onzas y estableció un estándar para la industria de tele
fonía celular en todo el mundo.
INTRODUCCIÓN
92% del proceso de d iseño
se basa eri gráficas
31 % Ií— tP Dibuje y dQcumentación
17% I------ 1 Ingeniería de manufactura
7.5% E 3 Diseño-funcional
11% h " ‘" ' I Análisis de ingeniería
19.5% K I Modelado del diseño
14% I I Otros
Figura 2 .60 Gráficas de presentación
Diapositiva creada para una presentación que incluye texto y
gráficas combinadas por un programa de presentación.
(Véase Sección a color, pág. 4.)
Dibujos de patente* Una patente es el “derecho de ex
cluir a otros de la fabricación, uso o venta”, y es expedida
por el gobierno. El proceso de patentado fue desarrollado
para fomentar la diseminación de los avances técnicos, al
imponer un periodo limitado de protección para el uso ex
clusivo de tal avance. En Estados Unidos la patente se otor
ga por un periodo de 17 años.
La patente es resultado de un proceso que tiene sus
orígenes en los “permisos reales” otorgados a los monopo
lios. En Estados Unidos fueron creados por la primera acta
de patentes en la Constitución de 1790. En este país la pa
tente se obtiene solicitándola a la U.S. Patent Office y tiene
un costo al menos de $1 000 dólares. El proceso consiste
de dos pasos: una búsqueda en publicaciones del “estado
del arte previo” y el envío de la aplicación que describe la
invención.
La búsqueda no es un requisito absoluto; pero es un
procedimiento práctico para determinar si una idea es lo
bastante novedosa como para obtener la patente. Las bús
quedas pueden procesarse manualmente o utilizando téc
nicas de bases de datos computarizadas, disponibles desde
la década de los setenta.
La aplicación que describe la invención consta de tres
elementos: los alegatos, la descripción y los dibujos. Todos
los elementos de la patente deben estar clara y completa
* Escrito por Charles W. White, profesor asistente de Technical Graphics, Purdue
University, West Lafayette, IN, con ayuda de R. Godlewski, Patent Attomey.
W W W . F r P P T . i h r n c ; r-n m .
http://WWW.FrPPT.ihrnc
■ .Ai "!: üü.; i:i I ■■ i •: '•r' r’0 “ i"; ;Li'ien!":ia
i , m .2 . S * Dibujo de un diagrama de patente
Éste es el dibujo de patente, en la forma de diagrama, de un
dispositivo médico.
mente descritos en los alegatos, la descripción y los dibu
jos. Los alegatos definen aquellos elementos que distin
guen la invención de la tecnología conocida hasta el
momento y que tiene una naturaleza similar; esto es, los
elementos que se “añaden al conocimiento”. La descrip
ción debe permitir que un “trabajador con habilidades nor
males en las artes practique o duplique la invención”. Los
dibujos deben detallar y aclarar todos los elementos de la
invención reclamada.
El dibujo de patente es una pieza gráfica reglamenta
da. Una de las mejores fuentes sobre los reglamentos apli
cables en Estados Unidos es la Guidefor Patent Draftsmen,
de la Patent and Trademark Office; en ella se encuentran
las reglas de práctica seleccionadas en relación con los di
bujos de patente, y cubre aspectos tan diversos como los
requisitos de medios y estilos para la aceptación por parte
de la oficina de patentes.
M edios Las gráficas utilizadas para una patente son un
dibujo original o copia de alta calidad, que se envía a la
Patent Office en un papel flexible, fuerte, blanco, suave,
mate y durable. Para dibujos con pluma se prefiere la tinta
china, o su equivalente en calidad, para producir líneas só
lidas perfectamente negras.
Estilo Todos los dibuj os de patente deben hacerse con ins
trumentos de dibujo o con un proceso que logre que su re
producción sea limpia y clara. El trabajo a mano libre debe
evitarse hasta donde sea posible. Todos los dibujos deben
poder reducirse con claridad para su publicación. Lo ante
rior se aplica a todas las líneas y letreros. Los dibujos de
patente pueden ser diagramas de bloque de flujo (figura
2.61), esquemas u otras representaciones con leyendas. Para
ilustrar formas comunes deben emplearse elementos con
vencionales. Pueden dibujarse flechas para indicar el movi
í k |iifa £,í?2 Dibujo de patente
El dibujo de patente detallado se emplea para comunicar el
ensamblado.
miento de distintas partes. Las vistas empleadas en un dibu
jo de patente pueden ser planas, de elevación, de sección o
en perspectiva. También se permiten vistas detalladas para
indicar el orden de ensamble (figura 2.62).
2.6 | AOiViiNiSTfiACiGN ufe SATOS DEL PRODUCTO
Una parte crítica del proceso de diseño es la administra
ción de toda la información relacionada con el producto.
Toda la información asociada con el diseño, la manufactu
ra y el mantenimiento de un producto será utilizada en los
esfuerzos de diseño tanto presentes como futuros. La ad
ministración de datos del producto (PDM, por sus siglas
en inglés), también conocida como administración de da
tos de ingeniería, es el nombre dado a las herramientas es
pecíficas y procesos basados en la computadora utilizados
para administrar esta información. Las prácticas de la in
geniería concurrente han acrecentado el interés en estas he
rramientas puesto que requieren de la coordinación cerca
na de los participantes en varios equipos, que trabajan de
manera paralela en un ciclo de diseño acelerado. La PDM
es uno de los segmentos de mayor crecimiento en la industria del CAD, con ventas estimadas de dos mil millones de
dólares en 1995.
Los sistem as de PDM necesitan un am biente de
cómputo de red (figura 2.63). Un grupo de ingeniería me
diano o grande tendrá a su disposición estaciones de trabajo
de CAD, conocidas como clientes, conectadas en red entre
sí y comunicadas con un servidor. Además de manejar la
comunicación electrónica de datos, tales como el correo elec
trónico, e-mail, estos servidores también contienen el soft
ware del sistema PDM. En ese tipo de configuración, el
servidor contiene una base de datos centralizada, mientras
56 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Estac iones de traba jo individuales
Estación do Estación de Estación do
‘.'abajo OS : traba jóos trabajoOS:
Software de cliente Software de cliente : Software de cliente .
de la PDM do la PDM . de la PDM
SOFTWARE PDÍÍ
base DE-O0Ê
SERVIDOR OS
Checked In Design CARROLL
Checked In Detlçn CARROU.
Ch#5ke3in Oes¡3" ^ ORROU. r(S&Ha()v> "BSSjy j
"cnecíad !-~* Osslgi CARROU. "
Oeckeä -o Oe*3n CARROLL
Chesked Cat Oas's» CARRO'J.
:'Poctn«»irt tafo.\ Ravit^Bbio X Prév«?**' ' \ . :
p r j -
a a
■
JÎ j AutoCAD B Ü 1
I ': '-
° a
S erv idor de red
Figura 2 .63 La PDM en un ambiente de red
El software de administración de datos de producto (PDM)
tiene dos componentes. El servidor de software que administra
la base de datos del producto, mientras el software del cliente
proporciona la interfaz para los usuarios de las estaciones de
trabajo de CAD.
cada estación de trabaj o (los clientes) tiene el software nece
sario para tener acceso a la base de datos centralizada.
El sistema PDM coordina toda la información asocia
da con el proceso de diseño. Los archivos electrónicos que
contienen la información del diseño se guardan y organi
zan dentro de la base de datos centralizada. El sistema pro
porciona herramientas a los usuarios para que busquen y
organicen la información contenida dentro de la base de
datos. Esta base funciona asociando a cada documento lla
ves estandarizadas de información (figura 2.64). Esta in
formación, introducida en lo que se conoce como campos
de la base de datos, puede incluir lo siguiente:
■ Nombre de la pieza.
Nombre del archivo.
• Nombre del dibujante.
Nombre de la persona que lo aprobó.
Fase de diseño.
Número de revisión.
Fecha de la última revisión.
Con el uso de la información introducida en estos campos,
el usuario puede buscar en cuántos diseños anteriores se ha
utilizado cierto dispositivo de uniónmecánica o el dibuj ante
que hizo la revisión de un determinado modelo de CAD.
Figura 2 .6 4 Software de cliente de una PDM
Con cada documento de una base de datos PDM están
asociados campos de información, tales como tipo de
documento (Document Type), Pieza (Piece), número de parte
(Part No.) y fecha de adición (Date Added). Estos campos
proporcionan un método de búsqueda y organización de
documentos en la base de datos.
El sistema también proporciona herramientas de admi
nistración para controlar el acceso a la base de datos. Esta
característica de seguridad significa que la revisión o apro
bación de los documentos de ingeniería será hecha única
mente por las personas autorizadas para tal fin. Estos
controles también significan que los archivos podrán ser
vistos por muchas de las personas que participan en el es
fuerzo de diseño dentro de la organización, sin la preocupa
ción de que se hagan revisiones no autorizadas a los dibuj os.
Al utilizar la red de comunicaciones, el sistema PDM
también puede administrar las solicitudes de cambio. De
una manera similar a la forma en que trabaja un sistema de
correo electrónico (e-mail), pueden enviarse mensajes con
documentos electrónicos adjuntos a ellos, a los gerentes,
ingenieros y dibujantes. En lugar de contener sólo la ver
sión más actualizada de un modelo de CAD, el sistema PDM
puede guardar todas las revisiones importantes de un pro
ducto, de modo que pueda revisarse en cualquier momento
la historia de la evolución del diseño.
Además de los modelos de CAD, el sistema PDM es
capaz de almacenar casi cualquier tipo de documento que
pueda ponerse en forma electrónica. Muchas compañías
tienen miles de diseños ya viejos (legado) que fueron dibu
jados a mano y que únicamente se hallan en papel. Estos
dibujos, junto con croquis informales, pueden capturarse y
guardarse en la computadora, de modo que se tenga un re
gistro electrónico del dibujo en la base de datos PDM. Ade
más de la información gráfica también pueden guardarse
en la base de datos hojas de cálculo, memoranda, corres
pondencia por e-mail, y otros documentos electrónicos ba
sados en texto.
CAPÍTULO 2 El proceso de diseño en ingeniería 57
Figura 2 .6 5 PDM en Internet
Cada día crece más el uso de las herramientas de la World Wide
Web para la administración de información de ingeniería en una
compañía. Este prototipo de navegador de PDM permite ver y
recuperar dibujos de partes.
Si bien muchos sistemas PDM están construidos sobre
sistemas de base de datos propietarios, también se están apli
cando las herramientas de software de Internet para admi
nistrar los datos de ingeniería. Si bien el uso más común de
Internet es la conexión a sitios que geográficamente se en
cuentran a grandes distancias, estas mismas herramientas de
comunicación también se están empleando con redes de área
local dentro de las compañías. Por ejemplo, los navegadores
de la World Wide Web (WWW) tales como Netscape™ pue
de utilizarse para ver los dibujos de ingeniería almacenados
en un servidor (figura 2.65). Una ventaja del uso de los
navegadores y servidores de la WWW para visualizar datos
de ingeniería es que ¡esta información puede verse en todo
el mundo tal como se ve en la oficina contigua!
2.7 1 OTROS MÉTODOS DE DISEÑO EN INGENIERÍA^
El diseño para facilidad de manufactura (DFM, por sus
siglas en inglés) es una técnica en la que el diseño se desa
rrolla por un equipo, y la atención está centrada en la sim
plicidad y funcionalidad. Usualmente este proceso da como
resultado un producto más confiable, tiene^m enosjij^s^-^
puede armarse con costos y tiempos menores. '
Con el uso de los métodos tradicionales, los ingenie
ros crearían un diseño que se entrega a los ingenieros de
manufactura, quienes tendrían que encontrar una forma de
que el diseño funcione. Este enfoque puede ser muy costo
so. Cuando se utilizan los principios del DFM, la facilidad
de manufactura de un diseño se determina antes de que sea
enviado a producción.
Los principios del DFM son los siguientes:
1. Minimizar el número de partes.
2. Utilizar un diseño modular (separando un diseño en
partes menores).
3. Utilizar, hasta donde sea posible, la gravedad en el
ensamblado.
4. IV mza la reorientación y el ajuste durante el pro
ceso de ensamblado.
5. Proporcionar un acceso fácil.
6. Reducir o eliminar los dispositivos de sujeción.
7. Incrementar la simetría de las partes.
8. Considerar la facilidad de manejo de cada parte.
9. Diseñar partes que sean fáciles de alinear.
10. Diseñar las piezas para mantener la posición.
Los sistemas de ingeniería basados en conocimien
to (KBE, por sus siglas en inglés) complementan el CAD
añadiendo el conocimiento de ingeniería necesario para
diseñar un producto. Un sistema KBE se programa defi
niendo las “reglas” o criterios de ingeniería para el diseño.
Por ejemplo, una regla puede relacionar el tipo y la resis
tencia de un material específico necesario, y la programa
ción requiere el examen de varios materiales con la finalidad
de determinar cuál es el más apropiado para el diseño en
desarrollo. La información del producto está contenida en
un modelo muy extenso, compuesto de reglas de diseño
específicas para ese producto y de prácticas estándares del
diseño en ingeniería.
Los sistemas KBE pueden emplearse en la creación
de diseños iniciales: para su evaluación desde el punto de
vista de la ingeniería, para comparar los diseños propues
toscon los previos, para evaluar diseños respecto de las
leyes fundamentales de la física y para producir dibujos,
listas de materiales, análisis de costos, planes para los pro
cesos, entradas MRP e informes definidos por el usuario.
Ésta es la manera en que los sistemas KBE promueven la
ingeniería concurrente, disminuyen el tiempo de coloca
ción del producto en el mercado y toman el conocimiento
de diseño de ingenieros experimentados.
La ingeniería inversa es un método donde se toma un
producto existente, evaluándolo con exactitud, y archivan
do la información obtenida en una base de datos de CAD.
Las mediciones de un producto se toman utilizando una
ig iá q u m a ^ m ed ic ió n de coordenadas (CMM, por sus
siglas en'ingles). Una CMM es un dispositivo electrome-
58 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
figura 2 .S6 Máquina de medición de coordenadas (CMM
por sus siglas en inglés), se emplea para medir con exactitud
una pieza ya sea para hacer ingeniería en inversa o para
control de calidad.
cánico, con una punta de prueba en su extremo, que mide
con exactitud objetos y que genera las entradas de datos en
3-D para un sistema de CAD (figura 2.66). Con esto el
modelo en 3-D puede modificarse o verificarse en cuanto
a la exactitud.
2.8 | RESUMEN
En este capítulo se introdujeron las prácticas modernas de
diseño. Las gráficas han sido, y continuarán siéndolo, un
elemento importante del diseño en ingeniería. Las gráfi
cas, en todas sus formas, constituyen el mejor medio de
comunicación en el proceso de diseño. El empleo de com
putadoras para modelar el diseño y crear una base de datos
gráfica, que pueda compartirse con cualquier miembro del
equipo de diseño, extenderá aún más el papel de las gráfi
cas en el futuro. El ingeniero y el técnico deben saber cómo
utilizar las gráficas para comunicar, visualizar y presentar
información técnica con eficiencia y eficacia.
Preguntas de repaso
1. Explique el proceso de diseño.
2. Describa el proceso de diseño en ingeniería.
3. Describa el análisis de ingeniería.
4. Describa el análisis estético.
5. Defina documentación.
6. Defina un dibujo de producción.
7. Describa la forma en que se emplea el CAD en el
proceso de diseño.
8. Describa la función de las gráficas en el proceso de
diseño.
9. Describa las gráficas de presentación.
10. Mencione las formas más importantes en que se em
plean las gráficas en todo el proceso de diseño.
11. Describa la TQM.
12. Describa y haga un esquema del modelo de la inge
niería concurrente.
13. Describa y esquematice el modelo de la documenta
ción concurrente.
14. Describa el DFM.
15. Haga una lista y describa las técnicas de modelado
empleadas en el diseño.
16. Describa el modelado real o físico.
17. Describa la diferencia entre simulación y animación.
18. Describa el proceso de ingeniería inversa.
19. Defina y describa la ingeniería basada en conocimien
to (KBE).
20. Describa el proceso de construcción rápida de proto
tipos y mencione por qué es tan útil en el diseño en
ingeniería.
21. Explique los diferentes roles que juegan el servidor
de red y las estaciones de trabajo-clientes en la admi
nistración de datos de producto (PDM).
---------------------- WWW-. i4r-eeiib-r com____ ______ _
Lecturas adicionases
Beakley, G. C., y H. W. Leach, Introduction to Engineering Design
Graphics, Nueva York, Macmillan Publishing Company,
1973.
Chase, R. B. y N. J. Aquilano, Production and Operations
Management, Homewood, IL, Richard D. Irwin, Inc., 1992.
Dieter, G. E., Engineering Design: A Materials and Process
Approach, Nueva York, McGraw-Hill, Inc., 1983.
Dreyfuss, H., The Measure o f Man, Human Factors in Design,
Nueva York, Whitney Library of Design, 1967.
Guide for Patent Draftsmen (Selected Rules o f Practice Relating
to Patent Drawings), Washington, D.C., U.S. Department of
Commerce, Patent and Trademark Office, 1989.
Hunt, V D., Quality in America, Homewood, IL, Business One
Irwin, 1992.
McCarthy, E. J. y W. E. Perreault, Jr., Essentials o f Marketing, 5a.
ed., Homewood, IL, Richard D. Irwin, Inc., 1991.
Oberg, E., F. D. Jones; H. L. Horton; y H. H. Ryffell, Machinery’s
Handbook, 24a. ed., Nueva York, Industrial Press, Inc., 1992.
Piliers, M., “Using AME for New Product Development”,
CADENCE, mayo de 1993, pp. 45-48.
I Sitios de fa Web__________________________________
Ingeniería concurrente
http://www.cc.gatech.edu/computing/SW_Eng/people/phd/
ce.html
Búsqueda de resúmenes de patentes en Estados Unidos
http://ice.englib.cornell.edu/elib_instruction/patents.html
Patentes
Con el espíritu de la invención, esta página y sus vínculos están
construidos sobre un trabajo previo y los autores esperan que con
tribuya al cuerpo de conocimiento público sobre las patentes.
http://www.engin.umich.edu/facility/library/PTO/Patents.html
Historia de las patentes
http://www.best.com/~ipc/pathist.htm
Dibujos de patente a partir de archivos de computadora
Noticias importantes para los diseñadores e inventores que utili
zan el CAD.
http://www.pacificrim.net/~patents/graphic.html
Guía para la preparación de dibujos de patente
h ttp : //w w w. webcom.com/~scpatent/drawindx.htm
Dibujos de patente para un casco de motociclista
http://www.erols.com/imausa/patent/pictures.htm
ESCAPE: El proceso de diseño en ingeniería
http://fairway.ecn.purdue.edu/E SC A PE /goal^/^cps|« /ÿ |jjg /^
intro.html '
Manual multimedia de diseño en ingeniería
http://www.fen.bris.ac.uk/engmaths/research/dig/hbook/
welcome.htm
Herramientas mentales -lluvia de ideas
http://www.demon.co.uk/mindtool/brainstm.htm1
Lluvia de ideas
¿Qué es lo que el lector puede hacer, lo que en realidad puede
hacer, para desencadenar la imaginación? Ejercicios y juegos de
improvisación para desarrollar la imaginación de una manera na
tural y espontánea.
http://www.ketchum.com/public_relations/creative/
brainstorm.html
Datos CIM
Organización internacional que proporciona servicios de
consultoria técnica y de mercado a los usuarios y vendedores de
tecnología PDM y CAD/CAM
http://www.std.com/CIMdata/
Daratech, Inc.
Daratech, Inc., es una compañía de investigación de mercados y
evaluación de tecnología que se ha especializado en CAD/CAM,
CAE, EDM/PDM, CIM, GIS y mercados Intemet/Intranet, estra
tegias y aspectos de los usuarios.
http://www.daratech.com/
índice de CAD relacionado con sitios de la Web e información
útil
tt¿^wwwwí)a)m.com/%7Eimt/other.html
http://www.cc.gatech.edu/computing/SW_Eng/people/phd/
http://ice.englib.cornell.edu/elib_instruction/patents.html
http://www.engin.umich.edu/facility/library/PTO/Patents.html
http://www.best.com/~ipc/pathist.htm
http://www.pacificrim.net/~patents/graphic.html
http://www.erols.com/imausa/patent/pictures.htm
http://fairway.ecn.purdue.edu/ESCAPE/goal%5e/%5ecps%7c%c2%ab/%c3%bf%7cjjg/%5e
http://www.fen.bris.ac.uk/engmaths/research/dig/hbook/
http://www.demon.co.uk/mindtool/brainstm.htm1
http://www.ketchum.com/public_relations/creative/
http://www.std.com/CIMdata/
http://www.daratech.com/
60 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Problema integrado de comunicación de diseño
En la mayor parte de los capítulos del libro se encuentra
integrado un problema de comunicación de diseño. La fina
lidad de tal problema es comunicar en forma gráfica un
engranaje de reducción, utilizando para ello las habilidades
y conocim ientos adquiridos, de modo que éste pueda
fabricarse. La mayor parte de los capítulos restantes del
texto asignan una parte nueva al problema de comunica
ción del engranaje de reducción, la cual debe comunicarse
de manera gráfica.
El engranaje de reducción en un dispositivo mecánico
utilizado para disminuir la velocidad de giro, medida en re
voluciones por m inuto (RPM), aumentar el torque y cam
biar direcciones. Lo anterior se hace con un tornillo sinfín y
un engrane. El tornillo y el engrane se encuentran monta
dos sobre ejes, que deben apoyarse en una carcasa de hie
rro fundido con cojinetes giratorios.El montaje debe estar
sellado con gomas de caucho. La figura 2.67 es un dibujo
detallado del ensamble del engranaje reductor.
Tarea 1 Engranaje reductor
Establezca equipos de diseño de cuatro a seis personas.
Cada equipo debe nombrar un líder de grupo y un secreta
rio. A continuación discuta la organización del equipo. Ya
integrado el equipo deberá evaluar el ensamble existente
del engranaje reductor, utilizando para ello los principios del
DFM. Deberán anotarse todos los cambios recomendados
para su uso posterior en el proyecto. El grupo comenzará a
recopilar notas en un cuaderno que contendrá toda la infor
mación necesaria para terminar el informe final.
F igu ra 2 .6 7 Dibujo de montaje despiezado del engranaje reductor
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Herramientas de dibujo
técnico
OBJETIVOS
Al término de este capítulo el lector será capaz de:
1. Identificar las partes importantes de un sistema de
CAD empleadas para crear dibujos técnicos.
2. Definir términos importantes relacionados con siste
mas de CAD.
3. Identificar las herramientas tradicionales importan
tes utilizadas para crear dibujos técnicos.
4. Definir términos importantes relacionados con las he
rramientas tradicionales.
5. Utilizar las herramientas tradicionales y el CAD para
dibujar líneas, círculos, arcos y curvas.
6. Utilizar escalímetros, compases y el CAD para me
dir y escalar dibujos.
7. Identificar estándar métrico americano, métrica em
pleada en E.U.A, y los tamaños de las hojas de dibu
jo arquitectónico.
líos que se utilizan con mayor frecuencia en los dibu
jos técnicos.
9. Identificar tipos y grosor de las distintas líneas que
forman el alfabeto de líneas.
10. Usar de herramientas tradicionales y de CAD para
borrar partes de un dibujo.
JNTRODUCCIÓN
Los dibujos técnicos se crean utilizando una gran variedad
de instrumentos, que van desde las herramientas tradi
cionales, como lápices, compases y escuadras, hasta la
computadora. Las herramientas de dibujo se emplean para
realizar dibujos y modelos legibles y exactos. Los instru
mentos de dibujo tradicionales siguen siendo importantes,
en particular para dibujar croquis; sin embargo, en la ac
tualidad la computadora puede utilizarse para satisfacer la
mayor parte de los requerimientos de dibujo y modelado.
Este capítulo es una introducción a los sistemas de diseño
o dibujo asistidos por computadora (CAD) — se incluyen
hardware, software y dispositivos periféricos relacionados
con ellos— y al equipo tradicional empleado normalmente
por ingenieros y técnicos para realizar dibujos y modelos
técnicos.
Nosotros los artistas gráficos elaboramos la coreografía de ,
plintos de colores en una botella de vidrio para engañar al ojo
; y ala mente al hacerlos ver escritorios,, vehículos espádales,
moléculas y mundos que no...
FretíflrickBrocks ' ’ - . •
62 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
3.1 I HERRAMIENTAS DE DIBUJO TÉCNICO
Las herramientas utilizadas para comunicar de manera grá
fica ideas técnicas se han ido transformando, con el paso
de los años, del mismo modo que el lenguaje de las gráfi
cas lo ha hecho en un conjunto sofisticado de estándares y
convenciones. Las herramientas se utilizan para producir
tres tipos básicos de dibujos: croquis a mano libre, dibujos
de instrumentos y dibujos y modelos por computadora. Las
herramientas han evolucionado desde lapices, escuadras,
escalímetros y compases hasta sistemas de diseño o dibu
jo asistido por computadora (CAD). El CAD es un soft
ware de computadora que, junto con el hardware relacio
nado con él, complementa o remplaza las herramientas
tradicionales manuales en la creación de modelos y dibu
jos técnicos (figura 3.1).
Puesto que muchas industrias todavía no integran de
manera completa el CAD en sus oficinas, es necesario
aprender los métodos de diseño tanto tradicionales como
por computadora. Por otra parte, las herramientas tradicio
nales se utilizan para elaborar croquis o bosquejos, uno de
los métodos más eficaces disponibles para representar ideas
de diseño con rapidez.
3.2 HERRAMIENTAS DE DIBUJO ASISTIDO
HOP COMPUTADORA
Las herramientas tradicionales continuarán siendo útiles
en la elaboración de croquis y el trabajo de presentación
poco detallado; sin embargo, un buen software de CAD
puede crear virtualmente cualquier tipo de dibujo técnico.
Los comandos de dibujo de círculos remplazan el compás;
los comandos para el trazo de líneas, la regla T y las escua
dras, y los comandos de edición, los compases de división
y la máscara de borrado.
Un sistema de CAD está formado por dispositivos de
hardware empleados en combinación con software especi
fico, como se muestra esquemáticamente en la figura 3.2.
El hardware de un sistema de CAD consiste de dispositi
vos físicos empleados para dar soporte al software de CAD.
Existen muchos fabricantes de hardware y tipos de dispo
sitivos de hardware, los cuales pueden utilizarse para crear,
guardar o imprimir dibujos y modelos técnicos. No es raro
encontrar en la industria un sistema de CAD con dispositi
vos para entrada, almacenamiento y salida múltiples.
3.2.1 Unidad central de procesamiento (CPU)
La unidad central de procesamiento (CPU, por sus si
glas en inglés) es el dispositivo de hardware que ejecuta
los programas de la computadora y controla los diversos
dispositivos de entrada y salida conectados en ella. La fi-
Figura 3.1 Estaciones de trabajo de CAD
Las estaciones de trabajo de CAD más comunes empleadas en
la industria tienen monitores de color grandes. La CPU está
colocada dentro del chasis rectangular que se ubica debajo, a un
lado del monitor O en el piso. (Cortesia de Hewlett-Packard Company.)
Dispositivos
de entrada
Dispositivos
de salida:
Figura 3 .2 Representación esquemática
del hardware del CAD
Los componentes de un sistema de CAD incluye dispositivos de
entrada, salida y almacenamiento conectados a la CPU, además
del software de CAD.
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Figura 3 .3 Tarjeta principal de computadora
La tarjeta principal, también conocida como tarjeta maestra o
motherboard, contiene circuitos y componentes electrónicos,
como CPU, RAM, ranuras de memoria y ranuras de expansión.
(Cortesía de Sun M icrosystem s Com puter Corporation.)
gura 3.3 muestra una tarjeta de circuito impreso para una
CPU, llamada taqeta maestra, la cual se monta dentro de
una caja rectangular para proteger el sistema de circuitos y
facilitar la conexión de otros dispositivos. En general, las
CPU se clasifican de acuerdo con el tipo de microprocesa
dor en que se basan. Por ejemplo, IBM, Apple, Compaq,
Hewlett-Packard y Sun son fabricantes bien conocidos de
sistemas de cómputo. En los sistemas de computadoras per
sonales de IBM y compatibles con IBM, la mayor parte de
las CPU se basan en un microprocesador fabricado por Intel
y designados 80XXX, como el 80386 y el 80486. En los
sistemas de cómputo personales de Apple, la CPU se basa
en el microprocesador fabricado por Motorola y designado
68XXX, como el 68030 o el 68040. En las estaciones de
trabajo, que son sistemas de cómputo especializados, la
CPU se basa en microprocesadores con “conjuntos de ins
trucciones reducidos” (RISC, por sus siglas en inglés). La
tabla 3.1 presenta una lista de varios microprocesadores
junto con las computadoras personales que los emplean.
Dado que la potencia de cómputo se duplica cada 18 me
ses, al menos durante los últimos diez años, con frecuencia
se añaden a la lista nuevos microprocesadores.
La potencia de una CPU está basada en su velocidad
de reloj, que es la rapidez con la que ésta ejecuta instruc
ciones. La velocidad de reloj se expresa en megahertz
(Mhz); cuanto mayor sea la velocidad del reloj, más pode
rosa es la CPU. Entre otras mediciones empleadas para cla
sificar las CPU se encuentran los millones de instrucciones
por segundo (MIPS) y las marcas de evaluadpn cooperativa del software (SPEC, por sus s ig la¥ ffiíig le sf faraesW ?
CAPITULO 3 Herramientas de dibujo técnico 63
I Tabla 3.1 Microprocesadores de computadoras personales
Modelo de computadora Microprocesador* Manufacturada 1
: JBíyi y compatibles Î088 Intel
IBM y compatibles sr/8h Intel
IBM y compatibles 80388 Intel
IBM y compatibles 80486 ' Intel
IBM y compatibles Pentium Intel
Macintosh classic, ' 68000 Motorola
Mac LC S8020 Motorola
Mac Ilei 68030 Motorola,
M ac Quadra Centris 68040 Motorola
PowerPC . ' 601.603,604 Mororoia/IBM 1
NT Workstations PentiumPro Intel
NT Workstations Alpha DEG - ' g
ciones de trabajo gráficas, la eficiencia de la visualización
de las gráficas en pantalla se mide con el número de líneas
dibujadas por segundo y el número de polígonos suave
mente sombreados presentados por segundo.
3.2.2 Sistema operativo de la computadora
Todas las computadoras utilizan un sistema operativo;
se trata del programa que controla el funcionamiento inter
no de la computadora en aspectos como la memoria, las
unidades de almacenamiento, los dispositivos de entrada y
de salida y el sistema de circuitos de transmisión de datos.
El software comprende las instrucciones escritas y codifi
cadas que gobiernan la operación de la computadora y las
funciones que ésta realiza. Tanto el CAD como el sistema
operativo son ejemplos de software.
El sistema operativo es el software de interfaz entre
el usuario y la CPU. Muchos sistemas operativos utilizan
símbolos gráficos, como los iconos, para representar va
rias funciones. Por ejemplo, podría emplearse para borrar
archivos. Los sistemas operativos más comunes emplea
dos con el CAD son: sistema operativo de disco (DOS),
Windows, Windows NT, Macintosh, UNIX y OS/2. La fi
gura 3.4 muestra el contenido de la pantalla del monitor de
una computadora que usa el sistema operativo Macintosh.
3.2.3 Dispositivos de visualización
tíay u m variedad muy amplia de dispositivos de visualiza-
cióñ, o monitores, disponibles para computadoras. Un dis-
64 PARTE 1 Ciencia visual para gradeas técnicas
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Figura 3 .4 Apariencia de la pantalla de una computadora que opera con el sistema operativo Macintosh
Este tipo de interfaz de computadora se conoce como interfaz gráfica de usuario (GUI, por sus siglas en ingles). Nótese la forma en
que se emplean los iconos. Por ejemplo, para borrar un archivo, colóquelo en la “papelera” localizada en la esquina inferior derecha
de la pantalla.
positivo de visualización es un dispositivo de salida, esto
es, un dispositivo por el que fluye la información de la
computadora hacia el usuario.
Los dispositivos de visualización se clasifican de acuer
do con su tipo, resolución, tamaño y capacidad de color. El
tamaño de los monitores va desde 9 hasta 25 pulgadas,
medidas diagonalmente. Hay dos tipos de dispositivos: vec
toriales y de exploración de trama. Un dispositivo vectorial
localiza los puntos extremos de una línea y entonces dibu
ja ésta electrónicamente cargando un haz continuo de fós
foro en la pantalla. Un dispositivo de exploración de tra
m a, que es el más común, crea una imagen al cargar
electrónicamente puntos individuales, denominados pixeles,
que están acomodados horizontalmente. La resolución se
expresa en términos del número de pixeles horizontales y
verticales, por ejemplo, 640 x 480 o 1280 x 1024. Cuanto
más pixeles contenga la pantalla mayor será la resolución,
y cuanto mayor sea la resolución mayor será el costo, la
memoria y la potencia de procesamiento requeridos. En
cuanto a la capacidad de color, los monitores más avanza
dos pueden visualizar millones de colores. La figura 3.5
describe la forma en que trabaja un monitor del tipo arre
glo gráfico de video (VGA).
En un sistema de CAD, el dispositivo de presentación
puede considerarse como el papel de dibujo o el medio en
el cual se producen los dibujos técnicos y los modelos. La
figura 3.6 muestra el contenido de la pantalla generado por
un programa de CAD. Los comandos del sistema están lo
calizados en la parte izquierda de la pantalla. El movimiento
del cursor en la pantalla está controlado por un dispositivo
de entrada, ya sea teclado, tableta o ratón, a través del
cual la información fluye del usuario hacia la computado
ra. El cursor se emplea para seleccionar un comando, mo
viéndolo hacia éste sobre la pantalla y seleccionándolo.
3,2.4 Dispositivos de entrada
Los dispositivos de entrada sirven para interactuar con el
software, incluido el de CAD, El teclado de la computado
ra es también un tipo de dispositivo de entrada y se utiliza
para introducir datos alfanuméricos. Otros dispositivos de
entrada son el mouse (ratón), la tablet (tableta) y el escáner,
dispositivo de captura de imágenes. En las siguientes sec
ciones se describen estos dispositivos y su aplicación en
los sistemas de CAD, así como otros muy especializados
desarrollados para uso específico de CAD.
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 65
Pantalla recubierta de fósforo
Cañones de electrones -------
Máscara de sombreado-------
Tubo de rayos catódicos RGB
Gráficas de pixeles
Cañones
de electrones
Pantalla recubierta
de fósforo
Gráficas vectoriales
Cañones
de electrones
F jra 3 .5 Cómo trabaja un monitor VGA
“ res cañones de color (rojo, verde, azul) pintan una imagen al excitar el fósforo de la cara interna de la pantalla. (De C om putas: The User
t - r x c : e. 3a. edición, S. E. H utchinsony S. C. Sawyer, © 1992, Richard D. Irwin.) (Véase Sección a Color, pág. 5.)
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o6 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figur 3 .6 Pantalla de CAD
La apariencia de la pantalla de un programa de CAD tiene
un área de menú y otra para dibujo.
Figura 3.7 Tabletas
Las tabletas son dispositivos de entrada empleados para
interactuar con el software de CAD. (Cortesía de CaiComp.)
Tabletas Una tableta es un dispositivo de entrada em
pleado para controlar el movimiento del cursor y seleccio
nar comandos del menú (figura 3.7). Para un programa de
CAD, la tableta está recubierta con una funda de plástico
delgada que contiene opciones de menú (figura 3.8). El
dispositivo de control del cursor está unido a la tableta, y
éste puede ser u n puck (disco) o un stylus (una aguja). El
disco tiene un conjunto de retículos y la selección del menú
se hace moviendo los retículos sobre él y presionando uno
de los botones localizados en la superficie del disco. La
aguja es un dispositivo con una forma similar a la de un
lápiz que tiene un botón cerca de la punta, el cual se opri
me para hacer una selección del menú. Hay tabletas espe
cializadas, conocidas como tabletas digitalizadoras, que
se emplean para convertir un dibujo creado con herramien
tas tradicionales en un dibujo de CAD mediante el empleo
del disco o la aguja para localizar los puntos extremos de
las líneas, los centros y los diámetros de los. círculos y los
elementos apropiados de las demás entidades.
Escáner (dispositivo de captura de imágenes)Un escá
ner es un dispositivo de entrada utilizado para convertir un
dibujo creado con herramientas tradicionales en un dibujo
de CAD. El papel de dibujo se coloca en el dispositivo; el
cual convierte la imagen vectorial (del dibujo) en una ima
gen de exploración de trama (líneas formadas por pixeles).
Esto permite convertir la geometría y el texto en un archi
vo de computadora que puede ser editado por un programa
de CAD, para crear un dibujo de CAD. I ^ ^ j i r a ^ ^ e ^ - ^ k
cribe cómo funciona un escáner.
Teclado El teclado es un dispositivo empleado para in
troducir datos alfanuméricos y hacer las selecciones de los
menús de CAD (figura 3.10). El uso del teclado para hacer
las selecciones de menú varía según el tipo del software de
CAD, pues algunos programas dependen más del teclado
que otros. También es posible controlar el movimiento del
cursor con las teclas de flecha; aunque esto es más engo
rroso que el empleo de otros métodos.
Ratón El ratón es un dispositivo de entrada utilizado para
controlar el movimiento del cursor y hacer selecciones en
el menú. El ratón puede ser mecánico, óptico o infrarrojo.
El ratón mecánico tiene una esfera pequeña que rueda so
bre una superficie. Este movimiento controla unas ruedas
mecánicas pequeñas que convierten el movimiento en se
ñales eléctricas. El ratón óptico utiliza un haz luminoso
muy fino emitido por su parte inferior para localizar su
posición sobre una superficie reflejante. El ratón infrarro
jo emplea una señal infrarroja, enviada a la computadora a
través del aire, para enviar su posición relativa. Este ratón
no está conectado físicamente a la computadora, como su
cede con los ratones mecánico u óptico (figura 3.11).
Dibujo de una línea utilizando un ratón
Paso 1. Para dibujar una línea utilizando un ratón, seleccio
ne el comando apropiado del menú, por ejemplo LINE,
r ̂ t í iz a g c ^ j^ l ratón para mover el cursor de la pantalla
sobre el comando y realzarlo.
CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 67
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!i INTERSECT GDUNION <$SUBTRACT #INTERFERÍ #SECTION &SLICE j / ’■. LENGTHEN :ALIGN ©30 ROTATE # 30 MIRROR EOTEXT api EXTERNAL |
Figura 3 ,8 Menú de CAD
Eí menú de un programa de CAD está sobrepuesto en la superficie de la tableta. (Cortesía de Autodesk, Inc.)
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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68 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
F igura 3 .9 Cómo trabaja un escáner de cama plana
La cabeza del d ispos itivo de
captura se m ueve debajo del
v idrio captu rando ia luz
reflejada.
La im agen se co loca con la cara
hacia aba jo sobre la ventana de
vidrio. E l m ecanism o d e captu ra
expone la im agen a la luz, con
espacios b lancos y negros que
refle jan m ás la luz que las á reas
entin tadas o co loreadas.
La inform ación digita l se envía a la com putadora
con la finalidad de alm acenarla para su
procesam iento posterior.
La luz re fle jada por la im agen se
refleja a través de un sistem a de
espejos que continuam ente se
m ueven a lrededor de un p ivote
para m antener los rayos
lum inosos a lineados con una
lente.
La ¡ente enfoca los rayos
lum inosos sobre diodos
sensib les a la luz q ue convierten
la cantidad de luz en corriente
eléctrica.
Un convertidor ana lógico-d ig ita l (A-D ) guarda cada lectura de
voltaje ana lógico com o un p ixel d igita l. El d ispositivo de captura
de im ágenes de co lor debe hacer tres pasadas debajo de la
im agen con la luz dirig ida a través de un filtro rojo, ve rde y luego
azul.
Figura 3 .1 0 Teclado común utilizado con un sistema
de CAD para introducir texto e información numérica
Paso 2. Mientras el comando esté seleccionado presione
el botón izquierdo del ratón para seleccionar el coman
do LINE.
Paso 3. Con el ratón mueva el cursor al punto inicial sobre
la pantalla y después presione el mismo botón del ra
tón.
Paso 4. Con el ratón, mueva el cursor a la posición del ex
tremo de la línea y vuelva a presionar el mismo botón.
El ratón se considera como el remplazo del lápiz cuando se
crean dibujos y modelos técnicos. # Referencia CAD 3.1
Figura 3.11 Ratón infrarrojo
El ratón infrarrojo emplea una señal electrónica para ubicar su
posición sobre la pantalla. (Fotografía cortesía de Logitech.)
Otros tipos de dispositivos de entrada El módem es un
dispositivo electrónico de entrada/salida utilizado para en
viar y recibir datos vía línea telefónica. Hay otros disposi
tivos de entrada menos comunes disponibles para el CAD,
entre los que se incluyen: palancas, esferas de trazado, ra
tones para el movimiento del cursor en 3-D (figura 3.12),
www.FreeLibro¿.cúffi
CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 69
Figura 3 .12 Control del cursor en 3-D
Este tipo de ratón se utiliza para controlar movimientos en 3-D
de un cursor. (F o to g ra fía co rtesía de L o g itech .)
taijetas con funciones programadas, dispositivos de reco
nocimiento de voz, marcadores y otros. Muchos de éstos
sólo se emplean con un programa de CÁD en particular
para llevar a cabo una función especializada. Por ejemplo,
algunos programas pueden usar una tarjeta con funciones
programadas para hacer selecciones de comandos del menú.
3.2.5 Dispositivos de salida
Los dispositivos de salida se usan para hacer copias per
durables de los dibujos creados en la pantalla; se clasifican
como impresoras, graficadores y grabadores de película.
Estos dispositivos pueden emplearse para hacer dibujos
rápidos, de verificación de planos, de producción de pla
nos o una combinación de éstos.
Graficadores de pluma Los graficadores de pluma uti
lizan plumas y medios para producir una copia perdurable
de los dibujos de CAD. Hay tres tipos de graficadores de
pluma: de escritorio, de cama y de movimiento de papel.
Estos dispositivos tienen una resolución y exactitud exce
lentes; pero son lentos y no producen sombreados, imagen
realista sombreada ni de sólido relleno.
La salida del graficador de pluma se mide por el nú
mero de pulgadas por segundo (ips) que la pluma puede
recorrer y por la repetibilidad del graficador, la cual cons
tituye una medida de su exactitud. Un conjunto típico de
especificacionespuede ser 30 ips con una repetibilidad de
0.003 pulgadas.
Graficadores electrostáticos Los graficadores electros
táticos se emplean comúnmente con sistemas de CAD muy
costosos y en un ambiente de redes (figura 3.13). Estos
*
m
Figura 3 .13 Graficadores electrostáticos
Los graficadores electrostáticos emplean una tecnología similar
a la de las fotocopiadoras para crear impresiones de gran
tamaño, mostrando tanto líneas como regiones sombreadas.
(Cortesía de Hewlett-Packard Company.)
dispositivos utilizan un papel especial que se carga mediante
una cabeza de escritura electrónica, con la que se aplica
tóner. Los graficadores electrostáticos aceptan medios hasta
de tamaño E y pueden generar salidas sombreadas y de
cuatro colores. Por otra parte, como la velocidad de estos
graficadores es grande, se pueden utilizar para gráficas de
verificación o finales. Los graficadores electrostáticos se
clasifican, de acuerdo con su velocidad, en pulgadas por
segundo (ips), y por resolución, donde la resolución más
común es de 300 a 600 puntos por pulgada (dpi).
Impresoras/graficadores Una impresora es un disposi
tivo de salida que crea caracteres, números y gráficas en
papel. En los sistemas de CAD las impresoras se utilizan
para crear impresiones de verificación. Una impresión de
verificación es una copia de baja calidad que se hace a
gran velocidad. Las impresoras de impacto, también co
nocidas como impresoras de matriz de puntos, golpean
agujas contra el papel para formar las imágenes. Las im
presoras que no son de impacto, como las de inyección de
tinta, térmicas o láser, no golpean agujas contra el papel,
sino que utilizan otra tecnología.
Impresoras de matriz de puntos Las impresoras de ma
triz de puntos utilizan agujas para crear una serie de pa
trones de puntos para producir una imagen. En lugar de
tinta se usan cintas; el color se produce combinando cintas
de colores. Estas impresoras aceptan comúnmente medios
de tamaño A o B y se emplean para impresiones de verifi-
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PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 3 .15 Impresora de transferencia térmica
empleada para generar impresiones de color
(Reproducida con perm iso de Tektronix, Inc.) (Véase Sección a color,
pág. 4.)Figura 3 .1 4 Impresora de matriz de punto
La impresora de matriz de punto sirve para crear gráficas de
verificación o finales de los dibujos de CAD. (Cortesía de j d l .)
cación (figura 3.14). Las impresoras de matriz de puntos
se miden por el número de agujas disponibles, el número
de puntos por pulgada (dpi) creados y el número de carac
teres impresos por segundo (cps). El número de agujas em
pleado para crear una imagen determina la precisión de
ésta y usualmente puede variar de 9 a 24. Por ejemplo, una
impresora de 24 agujas puede tener una resolución de has
ta 360 dpi e imprimir entre 80 y 260 cps.
Impresoras/graficadores de transferencia térmica La tec
nología de transferencia térmica utiliza un proceso de
calentamiento para transferir los colores primarios de cin
tas de cera sobre un papel especial. Este proceso produce
colores ricos y brillantes, en papel de tamaños A o B, y es
especialmente útil para el sombreado, representaciones o
salidas sólidas rellenas (figura 3.15).
impresoras/graficadores de inyección de tinta Las im - .
presoras de inyección de tinta utilizan boquillas muy pe
queñas para rociar tinta sobre el papel (figura 3.16). La
tecnología utiliza papel y cartuchos de tinta especiales para
producir una salida en color. La resolución no es tan buena
como la de un graficador electrostático; pero las impreso
ras de inyección de tinta son rápidas y pueden utilizarse
para producir salidas con sombreado de color, representa
ciones y sólidos rellenos. Las impresoras de inyección de
tinta se clasifican de acuerdo con el número de páginas por
minuto ' - 1) que pueden imprimir y por su resolución,
expresada'® dpi. Una impresora de color de este tipo ge
Figura 3 . 16 Graficadores de inyección de tinta
Los graficadores de inyección de tinta de tamaño D y E rocían
tinta sobre el papel, utilizando boquillas muy pequeñas, para
crear gráficas de color de dibujos de CAD. (Cortesía de Hewlett-
P a c k a r d Company.) (Véase Sección a color, pág. 4.)
neralmente imprime cuatro páginas por minuto con una
resolución de 300 dpi (figura 3.17).
Impresoras de sublimación de colorante L as im preso
ras de sublimación de colorante mezclan pigmentos azu
les, magentas, amarillos y blancos para crear hasta 16.7
millones de matices, sin crear bandas u oscilaciones. (Las
oscilaciones, dithering, son una técnica empleada por al
gunos tipos de impresoras para mostrar la variación en el
color mediante la producción de bandas; cada banda tiene
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 71
F igu ra 3 .1 7 Impresión de inyección de tinta de un
modelo de CAD
(Cortesía de Hewlett-Packard Company.) (Véase Sección a color,
pág. 6.)
f-igu ra 3 .1 8 Impresora de sublimación de colorante
Las impresoras de sublimación de colorante se utilizan para
crear impresiones fotorrealistas de gráficas generadas por
computadora. (Reproducida con perm iso de Tektronix, Inc.)
un color un poco diferente de la que se encuentra adyacen
te a ella.) Estas impresoras requieren cintas similares a las
impresoras de cera térmica, y como las imágenes produci
das no están formadas por patrones de puntos, el resultado
es una impresión fotorrealista. El papel especial que em
plean tiene una brillantez fina similar a la del papel foto
gráfico (figura 3.18).
Impresoras láser Las impresoras láser utilizan un haz
láser para crear una imagen en forma de puntos pequeños
sobre un tambor sensible a la luz. A continuación la ima
gen se transfiere al papel utilizando un tóner especial (fi
gura 3.19). Las impresoras láser se clasifican de acuerdo
con su velocidad en ppm (páginas por minuto) y resolu
ción en dpi (puntos por pulgada). Las impresoras láser que
hay en la actualidad pueden producir imágenes con una
rapidez de ocho o más páginas por minuto, en blanco y
negro o a color, con una resolución de 600 dpi o más.
Grabadora de pelícuia Una grabadora de película con
vierte las imágenes presentadas en una pantalla en diapo
sitivas de 35 mm, transparencias o fotografías instantáneas
(figura 3.20). Los grabadores depelícula se utilizanpara crear
salida para presentaciones y publicidad. La grabadora puede
calcular cualquier imagen que aparezca en una pantalla.
3.2.6 Dispositivos y medios de almacenamiento
El dispositivo de almacenamiento se emplea para alma
cenar información en un medio específico para después
recuperarla a medida que se necesita. Después de la crea
ción de un dibujo con CAD, se debe guardar electrónica
mente en algún de medio de almacenamiento. Los
medios de almacenamiento más comunes empleados para
¡gura 3 .1 9 Impresoras láser
Las impresoras láser son dispositivos de salida de formato
pequeño empleadas para texto y gráficas. (Cortesía de Hewlett-
Packard Company.)
F igura 3 .2 0 ' Grabadora de película
La grabadora de película se emplea para crear diapositivas
fotográficas de imágenes por computadora. (Cortesía de Industry
Graphics.)
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72 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
F igura 3.21 Discos flexibles
Un disco flexible de 3-1/2" puede guardar hasta 1.4 Mb de datos.
los dibujos de CAD son discos flexibles, discos duros y
unidades de cinta. Los dispositivos de almacenamiento son
combinaciones de dispositivos de entrada/salida (I/O, por
sus siglas en inglés); se agrupan en cinco categorías:
1. Unidades de disco flexible, usan discos flexibles.
2. Unidades de disco duro, contienen discos duros.
3. Unidades de cinta, usan cintas magnéticas.
4. Dispositivos de almacenamiento óptico, utilizan dis
cos compactos.
5. Unidades de disco duro removibles,contienen discos
duros.
Las unidades de disco flexible se presentan en formatos
de 3 -l/2 "y 5-1/4". Tienen capacidades de almacenamiento
de datos de 3 60 kilobytes (Kb), 720 Kb, 1.2 megabytes (Mb)
o 1.4 Mb (figura 3.21). Las unidades de disco duro son dis
positivos periféricos que se instalan en el gabinete de la
computadora y que tienen una capacidad de almacenamien
to mucho mayor que la de los discos flexibles (algunos guar
dan hasta más de 1 gigabyte de datos, esto es, 1000 Mb)
(figura 3.22). Las unidades de disco duro removibles en al
gunas formas son similares a unidades de disco flexible gi
gantes; cuentan con un cartucho removible, el cual puede
cambiarse para añadir más capacidad, o llevarlos a otra
computadora (figura 3.23). Las unidades de disco duro fijas
y removibles se miden de acuerdo con su capacidad de al
macenamiento; su velocidad de acceso o tiempo de búsque
da, medido enmilisegundos (ms) y su rapidez de transferencia
de datos, medida en millones de bits por segundo (MBPS).
Las unidades de almacenamiento óptico utilizan un
medio de alta densidad basado en tecnología de disco com
pacto (CD) similar a la de los CD de audio (figura 3.24). Un
CD de 4.7" puede guardar hasta 660 Mb de información.
Algunas unidades de CD son de memoria sólo de lectura
(ROM, por sus siglas en ingl( ̂ 'o que significa que única-
1 "r.
S P
- .... y é Â ■
¡F 1 :
V '• ~ .. - - . '■ . ' ■■ : ■' ,
, '■ ■.
Figura 3.23 Dispositivo de almacenamiento removible
Este dispositivo puede guardar hasta 1 Gb de datos en un
cartucho removible. (Cortesía de Iomega Corporation.)
mente puede leerse la información que está en el CD; pero
no es posible escribir información en él. Otro tipo de tecno
logía óptica es “escríbalo una vez, léalo muchas” (WORM).
La cinta de almacenamiento es el medio de almacena
miento más antiguo (figura 3.25). Las unidades de cinta
vienen en varios tamaños y son relativamente lentas; aun
que comparadas con otros medios de almacenamiento, cons
tituyen un medio de bajo costo para guardar dibujos.
Cubierta
Brazo actuador
Cabezas de
lectura/escritu
Platos
(discos)
Microchip
de alimentación
Unidad de
ensamblado
del disco
Aisante
Conexión
de alimentación
Placa lateral
Tarjeta
de circuito
impreso
F igura 3 .22 Partes de una unidad de disco duro
(De Computer Essentials. S. E. Hutchinson y S. C. Sawyer, © 1994,
Richard D. Irwin.)
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 73
Figura 3 .2 4 Unidad de CD ROM
(Cortesía de Chinon A merica, Inc.)
Figura 3 .26 Herramientas tradicionales
Estas son algunas de las muchas herramientas tradicionales
mecánicas de dibujo empleadas para elaborar dibujos de
ingeniería.
Figure 3 .2 5 Unidad de cinta magnética
Las unidades de cinta magnética se emplean para respaldar
dibujos desde 250 Mb hasta más de 2 gigabytes (Gb) de datos
en una sola cinta. (Cortesía de Iomega Corporation.)
Figura 3 .27 Barra de paralelas
La barra de paralelas se emplea como regla para dibujar líneas.
(Cortesía de Staedtler, Inc.)
3.3 | HERRAMIENTAS TRADICIONALES_________
Las herramientas tradicionales empleadas para crear dibu
jos técnicos han evolucionado con el paso del tiempo. Mu
chas de ellas fueron utilizadas originalmente por los antiguos
griegos para estudiar y desarrollar la geometría. Si bien es
posible que algún día las computadoras remplacen la nece
sidad de algunas herramientas tradicionales, en la actuali
dad siguen siendo útiles para dibujar y, lo más importante,
para elaborar croquis. Las herram ientas tradicionales son
dispositivos que sirven para apoyar la mano humana en la
elaboración de dibujos técnicos. La asistencia incluye el
dibujo de líneas más rectas, hacer los círculos más circula
res e incrementar la velocidad con la que se hacen los dibu
jos. Las herramientas comúnmente utilizadas para crear
dibujos o croquis de manera mecánica son:
1. Lápices de madera y lapiceros.
2. Juego de instrumentos, incluyendo el compás y el
compás de puntas.
3. Escuadras de 45 y 30/60 grados.
4. Reglas.
5. Curvígrafos.
6. Transportadores.
7. Gomas y máscaras de borrado.
8. Papel de dibujo.
9. Plantillas de círculos.
10. Plantillas isométricasv
3.3.1 Reglas
Los dibujos mecánicos siempre se inician pegando el pa
pel sobre la superficie de trabajo. Para dibujar líneas hori
zontales se usa una regla recta, tal como una regla T, una
barra de paralelas (figura 3.27) o una regla universal (figu
74 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
F igura 3 .2 8 Máquina de dibujo o regla universal
La máquina de dibujo o regla universal se emplea para crear
líneas en dibujos técnicos. La cabeza es ajustable y sirve para
dibujar líneas anguladas. .
F igu ra 3 .3 0 Pegado del papel a la superficie de dibujo
El papel se coloca sobre la superficie de dibujo alineando su
borde inferior con el bisel horizontal de la máquina de dibujo y
luego pegando el papel en las esquinas.
F igura 3.31 Transportador
El transportador se emplea para medir y marcar ángulos
en un dibujo técnico.
Extremo inferior del
papel o borde alineado
con el bisel superior de
la máquina de dibujo
Superficie de dibujo
F igu ra 3 .2 9 Dibujo de líneas verticales e inclinadas
La máquina de dibujo sirve para apoyar las escuadras
en el trazo de líneas verticales e inclinadas.
3.3.2 Transportadores
ra 3.28). Estas reglas también se emplean como guías para
las escuadras, las cuales se utilizan para crear líneas verti
cales e inclinadas (figura 3.29). Las reglas universales son
dispositivos que complementan la regla T, las escuadras,
los transportadores y los escalímetros. La barra de para
lelas sirve para remplazar a la regla T cuando se dibuja en
superficies grandes, aumentando la exactitud y facilitando
la elaboración de dibujos de formato grande.
Pegado de la hoja de dibujo a la superficie
Para comenzar a dibujar:
Cuando deben dibujarse líneas con ángulos diferentes a los
ofrecidos por las escuadras, los cuales cambian a interva
los de 15 grados, se necesita ya sea un transportador, la
cabeza transportadora de una regla universal o una escua
dra ajustable. El transportador es un dispositivo semi
circular cuyo centro se coloca en el punto inicial de la lí
nea. A continuación se marca el ángulo (figura 3.31) y se
usa una regla para trazar la línea medida. La cabeza trans
portadora de una regla universal sirve como transportador
al ajustar el ángulo de las reglas (figura 3.32). La escua
dra ajustable es un dispositivo especial que puede ajustar
se con distintos ángulos (figura 3.33).
Uso del transportador para medir un ángulo
Paso 1. Alinee la parte inferior del papel o la línea impre- Paso 1. Coloque el centro del transportador en uno de
sa sobre él con la arista superior de la regla T, la barra los extremos de la línea (véase figura 3.31).
de paralelas o la regla universal (figura 3.30). Paso 2. Lea el ángulo de la línea viendo dónde pasa ésta
Paso 2. Pegue el papel a la superficie de dibujo utilizando , por debajo de una de las marcas de la arista semicircular
una cinta de dibujo. WWW . F r e e L lb r g ^ t r a f í s í i& f t a d o r .
CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 75
-S g j I Aplicación industrial
La realidad virtual cambia la cara del diseño
. Sentado en una-silla, un ingeniero utiliza sensores co
nectados, a.una supefcompütadorá para simular que se
en uenna sentado on la cabina do un vehículo de diseño
reciente! Él sistema de.cómpurc convierte los modelos
en 3-D de CAD en imágenes que imitan el mundo real.
Es:a Tecnología os llamada reaiidsd virtual y está cam
biando la forma como diseñan en algunas industrias.
. Un sistema de realidad virtual deja que él diseñador
. experimente un d:seño en un mundo en 3-D-realista. Los
diseñadores, pueden sentarse en el asiento de un ve
hículo. nuevo o caminar por un nuevo edificio, viendo el
x-eho. ei piso, lo que hay adelanto y atrás, volteando sim
plemente la cabeza.El diseñador puede' sumergirse en
este mundo virtual y así producir mejores disenos.
.a realidad virtual se está aplicando en el diseño de
aeronaves, arquitectónico, de vehículos, acústico, de pla
nificación de ciudades y del hogar, a
Protòtipo virtual dc.un montacarga. (Cortesía de Caterpillar, Inc.)
Figura 3 .32 Máquina de dibujo
La cabeza transportadora de la máquina de dibujo se emplea
para dibujar líneas con cualquier ángulo.
Figura 3 .33 Escuadra ajustable
Este tipo de escuadra puede ajustarse a cualquier ángulo
especificado. (Cortesía de Staedtler, Inc.)
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76 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 3 .3 4 Lápices mecánicos o lapiceros
Los lápices mecánicos empleados en el dibujo técnico tienen
diferentes tamaños de minas para dibujar los diversos grosores
requeridos para las líneas. (Cortesía de Staedtler, Inc.)
3.3.3 Lápices
Los lápices mecánicos (lapiceros) son de uso más común
que los lápices de madera (figura 3.34). Los lapiceros em
plean minas de dibujo gruesas o delgadas. Las minas de
dibujo gruesas deben afilarse utilizando sacapuntas o lija
(figura 3.35). Los lápices de mina delgada emplean mi
nas de diámetros específicos que no necesitan afilarse. Los
diámetros de estas minas corresponden a gruesos de línea
estándar ANSI, como 0.7 mm y 0.5 mm. El lápiz de mina
delgada únicamente puede usar minas de un solo diámetro;
por tanto, se necesitan varios lapiceros para hacer dibujos
técnicos, uno para cada espesor de línea requerido.
Los lápices de madera tienen que afilarse, utilizando
sacapuntas o lija, para crear los diferentes espesores de lí
nea empleados en los dibujos técnicos. (NOTA: Nunca afi
le el lápiz sobre un dibujo y siempre mantenga la forma
cónica de la punta para obtener líneas de buena calidad.)
Las líneas dibujadas a mano deben tener un espesor e in
tensidad uniformes; además de estar espaciadas de manera
correcta, de modo tal que puedan reproducirse con legibi
lidad, por ejemplo, en una heliográfica.
El espesor e intensidad de la línea se refiere a la ne
grura relativa de la línea. Por ejemplo, la línea dibujada
para representar el centro de un círculo se traza con un lá
piz negro suave. El espesor de la línea es aproximadamen
te de 0.35 mm. Espesor uniforme significa que la línea no
debe tener variaciones (figura 3.36). Los lápices de mina
delgada son la herramienta más sencilla para el dibujo de
líneas con espesor e intensidad uniformes.
Los lápices mecánicos y de madera tienen una gra
duación que permite distinguir su dureza (figura 3.37). Los
Figura 3 .35 Sacapuntas para lápices mecánicos de minas
(Cortesía de Staedtler, Inc.)
--------------------------------------------- .5 MM BUENA TÉCNICA
___________________________________ .5 MM DEFICIENTE: EL ESPESOR DE LA
LÍNEA CAM BIA
_______ ______ _______ .5 MM DEFICIENTE: LA INTENSIDAD DEL
TRAZO CAMBIA
---------------------------------------------------- .7 MM BU ENA TÉC N IC A
Figura 3 .36 Calidad de la línea
Líneas uniformes pueden variar en espesor e intensidad.
grados duros van de 4H a 9H; cuanto mayor sea el número,
mayor será la dureza de la mina. Las minas duras se em
plean para líneas de construcción, siendo la 4H la más uti
lizada. Las minas de grado mediano son 3H, 2H, H, F, HB
y B. Estas minas se utilizan para trabajo de propósito gene
ral, como líneas visibles, dimensiones, secciones y líneas
de centro. Los grados más suaves, como HB y B, se utili
zan de manera más común en el dibujo de croquis. Las
minas suaves van de 2B a 7B; aquí, cuanto mayor sea el
número mayor será la suavidad. Este tipo de minas no se
usa mucho en ingeniería o en dibujo técnico, sino más bien
en trabajo artístico y en bocetos arquitectónicos.
CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 77
9H 8H 7H 6H 5H 4H
3H 2H H F HB B
2B 3B 4B 5B - 6B 7B
DURO
Las m inas duras se em plean para líneas
de construcción en d ibu jos técnicos.
MEDIO
Los grados medios tienen un uso general
en los d ibu jos técn icos. Los grados más
duros son para instrum entos de d ibu jo y
los m ás suaves para croquis.
SUAVE
Las m inas suaves se u tilizan para la
e laboración de croquis técn icos y d ibu jos
artísticos; pero son dem asiado suaves
para instrum entos de d ibujo.
Figura 3 .37 Grados de lápices
Los lápices están graduados de acuerdo con la dureza de la mina, desde 9H hasta 7B: 9H es la más dura y 7B la más suave.
3.3.4 Papel de dibujo
Los medios son las superficies en las que un ingeniero o
técnico comunica información gráfica. Los medios emplea
dos para dibujos técnicos son los tipos o grados diferentes
de papel, como papel de calcar, pergamino y película de
poliéster. El papel de calcar es un papel translúcido delgado
que se utiliza para dibujos de detalle. El papel pergamino es
un papel tratado químicamente para mejorar su traslucidez.
La película de poliéster, cuyo nombre comercial es Mylar,
es transparente, a prueba de agua y difícil de romper. El Mylar
puede emplearse en dibujos a lápiz de minas, lápiz de mina
de plástico o tinta. El Mylar es una superficie de dibujo ex
celente, donde no quedan huellas de borraduras.
También se han desarrollado papeles especiales para
graficadores de CAD. Por ejemplo, el papel de graficar
empleado para las plumillas con punta de fibra tiene una
superficie suave o brillante para mejorar la definición de la
línea y minimizar los brincos. A menudo el papel se pre
senta con un borde preimpreso, un bloque de título y una
lista de partes (figura 3.38).
El ANSI ha establecido tamaños de hoja y bloques de
título estándares para los medios empleados en los dibujos
técnicos. Cada tamaño de papel está designado por una le
tra. tal como se muestra en la tabla 3.2, mientras los tama
ños de los bloques de título se muestran en la figura 3.86
que se encuentra al final del capítulo.
Cómo mantener los dibujos limpios
Mantener la superficie de dibujo limpia es una parte impor
tante del dibujo técnico. Los dibujos pueden ensuciarse prin
cipalmente por el grafito de los lápices. Para mantener un
dibujo limpio, siga las siguientes recomendaciones:
• Nunca afile los lápices sobre el dibujo.
• Después de afilar el lápiz, limpie la. punta con una tela
suave.
Tabla 3.2 Tamaños de hoja estándar de la ANSI
Métrico |mm) Americano estándar Arquitectónico ^
A4 210X 297 Tamaño A 8,5" x 11" 9 / x 12" i
i A3 297 x 412 Tamaño B 11" x 17" 12 x 18"
A2 420X 524 Tamaño C 17" x 22” 18." x 24" i
A l 594x 843; Tamaño,D 2 2 "x 34" 24 " x 36 *
AO 841 x 1189 Tamaño é 3 4 ' x 44" 36 " x 48 ‘ ;
Calcomanías impresas de ingeniería
y dibujo personalizadas
D isfru te de la con ven ien c ia d e c o lo r, su
logotipo, b loques d e t ítu lo , e tcé te ra , en
cua lqu ie r pa rte que desee d e s u s d ib u jo s o
docum entos. A pa rtir d e d ib u jo a rtís tico lis to
para rep ro du cc ión co n cám a ra fo tog rá fica ,
pode m os im p rim ir c a lcom anías
person a lizad as qu e le pe rm itirán co lo ca r
estos e le m e ntos do nd e lo de see . P e d ido
m ín im o: paquete con 100 ca lco m a n ías . Para
in fo rm ación y p re c io s com u n iq ú e se a l
D ep artam ento d e C on tra to s y P e d id os de
A lv in & C om pa ny , e n C on ne cticu t,
Vmicnoí H / ¿ v <555“ “ ■ **■
■ ■
• E - - 1 * r -
- 1— 1— J
Figura 3 .38 Bloques de títulos preimpresos
Los bordes estándares y los bloques de título preimpresos son
de uso común en la industria. (Cortesía de Alvin & Company.)
• Mantenga limpios sus instrumentos de dibujo.
• Siempre que sea.posible mantenga las manos sobre
los instrumentos de dibujo, con esto evitará que el gra
fito se esparza sobre éste.
• Guando las líneas sean muy oscuras, intente trabajar
de la parte superior del dibujo hacia la inferior, y de
izquierda a derecha. Trabaje de derecha a izquierda si
usted es zurdo.
• Utilice una brocha para retirar las partículasproducto
del borrado. Nunca utilice las manos.
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78 PARTE 1 Ciencia visual para grr :as técnicas
Figura 3 .39 Escuadras de dibujo
Las escuadras de dibujo son de 30/60 grados o de 45 grados
y vienen en varios tamaños. (Cortesía de Alvin & Company.)
3.3.5 Escuadras
El dibujo de líneas verticales e inclinadas se hace con es
cuadras apoyadas sobre una regla T o una barra de parale
las. Algunas escuadras tienen un perímetro más delgado
con la finalidad de utilizarlas en el entintado. Los ángulos
estándares con los que se fabrican las escuadras son de 45
y 60 x 30 (30/60) grados. Las escuadras vienen en varios
tamaños, como 6, 8 y 10 pulgadas, y están fabricadas con
un material plástico transparente (figura 3.39). Al combi
nar la escuadra de 30/60 grados con la de 45 grados, es
posible dibujar ángulos con intervalos de 15 grados (figu
ra 3.40).
3.4 | ALF4bET0 DE LÍNEAS_______________________
El alfabeto de líneas en un conjunto estándar de tipos de lí
neas establecido por el AmericanNational Standards Institute
(ANSI) para el dibujo técnico. La figura 3.41 muestra este
̂
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<§> %
Dibujo con la
escuadra de 45° - iu>
Dibujo con la escuadra
de 30760°
-i
Combinación de las escuadras de 30760° y 45°
Todos los ángulos
respecto
a la horizontal
Figura 3 .40
Al combinar la regla con las escuadras de 45 y 30/60 grados, es posible dibujar líneas con cualquier inclinación que tenga
un incremento de 15 grados.
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i ilU1 ( I •; Hararntauas deü I Ii ■ í;i- í j
,6mm
LÍNEA VISIBLE: GRUESA
16
,3mm
LINEA DE EJE: DELGADA
.6mm
LÍNEA DE INTERRUPCIÓN CORTA: GRUESA
[*— 1 — i
--------------------v ------------------- \ — _ .3mm
LÍNEA DE INTERRUPCIÓN LARGA: DELGADA
LÍNEA DE COTA Y EXTENSIÓN: DELGADA
32
LÍNEA OCULTA: DELGADA
J ___ J 1
32 8
,3mm
LÍNEA DE PLANO DE CORTE: GRUESA
,3mm
,6mm
LÍNEA DE SECCIÓN: DELGADA
LÍNEA FANTASMA: DELGADA
,3mm
.3mm
16
,6mm
LÍNEA DE PLANO DE CORTE: GRUESA
LÍNEA DE COSTURA: DELGADA
LÍNEA DE COSTURA: DELGADA
.3mm
.3mm
,6mm
LÍNEA DE CADENA: GRUESA
- H - - H -
LINEA DE SIMETRIA
- GRUESA ,6mm
' DELGADA .3mm
Pigut* 5 4 I Alfabeto de las líneas
El alfabeto de las líneas es un conjunto de tipos de líneas estándares ASME utilizadas en los dibujos técnicos. Las dimensiones
aproximadas que aparecen en algunos tipos de línea se emplean como guías para dibujarlas con herramientas tradicionales. El dibujo
técnico de la parte superior ilustra las formas en que se emplean los distintos tipos de líneas en un dibujo.
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80 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
alfabeto, así como las dimensiones aproximadas que se usan
para crear los diferentes tipos de líneas, conocidos como
estilos de línea cuando se emplean con el CAD. El ASME
Y14.2M -1992 estableció estos tipos de líneas como el
estándar para dibujos técnicos. Dos anchos de línea son su
ficientes para apegarse a los estándares, 0.6 mm y 0.3 mm.
El objetivo de estos anchos aproximados es diferenciar en
tre líneas delgadas y gruesas, y no tanto controlar la acepta
ción o rechazo de los dibujos. Las líneas gruesas se trazan
con una mina suave, como F o HB. Las líneas delgadas se
dibujan empleando una mina dura, como H o 2H. Las líneas
de construcción son muy tenues y se dibujan con minas 4H
o 6H. Una buena regla a seguir para crear líneas de construc
ción es dibujarlas de modo que sean difíciles de ver cuando
el dibujo se sostiene a una distancia igual a un brazo.
La siguiente es una lista de los tipos de línea estándares
y sus aplicaciones en los dibujos técnicos:
Líneas de centro, se emplean para representar sime
tría y trayectorias de movimiento, así como para indi
car los centros de los círculos y los ejes de partes
simétricas, como cilindros y tornillos.
Líneas punteadas, tienen dos formas: una línea grue
sa y una larga, una línea reglada delgada con zigzag.
Las líneas de interrupción se utilizan para mostrar el
sitio donde se interrumpe un objeto ya sea para aho
rrar espacio o para revelar características interiores.
Líneas de dimensiones y extensión, se utilizan para
indicar el tamaño de las características de un dibujo.
Líneas de sección, se emplean en las vistas de sec
ción para representar las superficies de un objeto cor
tadas por un plano de corte.
Lineas del plano de corte, son las que se emplean en
los dibujos de sección para mostrar la posición de los
planos de corte.
Líneas visibles, se utilizan para representar caracte
rísticas que pueden verse en una vista.
Líneas ocultas, se emplean para representar caracte
rísticas que no pueden verse en una vista.
Líneas fantasmas, se utilizan para representar una
característica móvil en posiciones diferentes.
Líneas de costura, que se emplean para indicar un
proceso de costura o unión.
l íneas de cadena, que se usan para indicar que una
superficie recibe-un tratamiento adicional.
Líneas de simetría, empleadas como eje de simetría
para una vista particular.
Es importante que el lector comprenda y recuerde estos tipos
de líneas, así como sus definiciones y usos, porque se hará
referencia a ellas de manera rutinaria en el resto del libro.
El software de CAD proporciona diferentes estilos de
líneas para crear dibujos técnicos estándares. La figura 3.42
Figura 3.- 2 Menú Linestyle de AutoCad donde se
muestran algunos de los tipos de líneas disponibles
muestra el menú de estilos de línea de un sistema represen
tativo de CAD. El ancho de las líneas en un dibujo de CAD
está controlado por dos medios diferentes: 1. el control de
las líneas dibujadas en la pantalla y 2. el control de las lí
neas dibujadas en los graficadores de plumas mediante el
uso de plumas de diferente número para los diversos esti
los de líneas. Números diferentes significan anchos distin
tos, tales como 0.7 mm y 0.3 mm.
3.5 | TÉCNICAS PARA DIBUJAR LÍNEASi-------------------------------— !
Las líneas verticales, horizontales e inclinadas se dibujan a
mano con herramientas tradicionales, como regla y escua
dras. Si se emplea una regla universal, las hojas sirven como
guías para dibujar las líneas. El dibujo de líneas inclinadas
se hace ajustando la cabeza de la regla universal.
Dibujo de líneas horizontales
El dibujo de una línea horizontal se realiza utilizando la parte
superior de una regla T, una máquina universal o una barra
de paralelas.
Paso 1. Sostenga el lápiz en la mano derecha (o izquierda)
en una posición similar a la que se usa para escribir.
Paso 2. Sostenga firmemente la regla con la mano izquier
da a medida que desliza el lápiz sobre el papel de iz
quierda a derecha. Si es zurdo, sostenga la regla con la
mano derecha y deslice el lápiz de derecha a izquierda.
Paso 3. Ponga suavemente la mano derecha (o izquier
da) en la parte superior de la regla.
Paso 4. Utilice la arista superior de la regla como guía
para el lápiz; coloque éste con una inclinación aproxi
mada de 60 grados respecto al papel y gire el lápiz
lentamente a medida que dibuja la .línea (figura 3.43).
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 81
Figura 3 .4 3 Dibujo de una línea horizontal
La línea horizontal se dibuja sosteniendo el lápiz con una
inclinación aproximada de 60 grados respecto al papel y
girando el lápiz a medida que éste se desliza sobre el papel. El
bisel de la máquina de dibujo se emplea como guía de la punta
del lápiz a medida que éste se desliza sobre el papel. Las líneas
de ancho e intensidad uniforme pueden producirse aplicando
una presión suave y girando el lápiz lentamente.
Figura 3 .44 Dibujo de líneas verticales
Las líneas verticales se dibujan deslizando el lápiz con una
inclinación de 60 grados a lo largo del bisel de la escuadra o del
bisel verticalde la máquina de dibujo, girando lentamente el
lápiz a medida que se desliza sobre el papel.
En el CAD las líneas horizontales se dibujan de varias
formas. Pueden definirse los puntos extremo de la línea
utilizando coordenadas de posición X-Y, cómo 0,0 para un
extremo y 4,0 para el otro, lo cual define una línea horizon
tal con una longitud de cuatro unidades. Otro método con
siste en el empleo de una retícula rectangular y restringirse
a los puntos de la retícula. (La restricción es una técnica
utilizada por los sistemas de CAD para colocar con preci
sión los extremos de las líneas en puntos igualmente espa
ciados conocidos como retícula.) ©- Referencia CAD 3.2
Dibujo de líneas verticales
Paso 1. Dibuje una línea vertical colocando una de las aris
tas de la escuadra de 45 o 30/60 grados en el borde
superior de la regla. También puede emplearse la hoja
vertical de la regla universal.
Paso 2. Ponga la mano derecha en la parte inferior de la
escuadra (figura 3.44). Mantenga la posición de la re
gla y la escuadra con la mano izquierda.
Paso 3. Con la mano derecha deslice el lápiz de abajo
hacia arriba, manténgalo con un ángulo de 60 grados
respecto al papel y gírelo lentamente conforme dibuja
la línea. Los zurdos deben sostener la escuadra con la
mano derecha y dibujar con la izquierda.
En el CAD las líneas verticales se dibujan utilizando
técnicas similares a las empleadas para las líneas horizon
tales. Es posible especificar los puntos extremo, como 0,0
para uno y 0,4 para el otro, creando con ello una línea ver
tical de cuatro unidades de longitud. También puede ha
cerse uso de la restricción y la retícula para crear líneas
verticales. ■©- Referencia CAD 3.3
i-igurt 3 .45 Dibujo de líneas inclinadas
El dibujo de líneas inclinadas mediante el empleo de una
máquina de dibujo requiere poner la cabeza transportadora con
el ángulo deseado y asegurarla en dicho lugar. A continuación
el lápiz se desliza a lo largo del bisel, con un ángulo de 60°
respecto al papel y girándolo lentamente.
Dibujo de líneas inclinadas
Las escuadras de 45 y 30/60 grados pueden emplearse de
manera combinada o separada, junto con una regla, para
dibujar líneas con inclinaciones que cambian en intervalos
de 15 grados, como se muestra en la figura 3.40. Las lí
neas que tienen inclinaciones distintas a las dadas por los
intervalos de 15 grados, pueden dibujarse utilizando la ca
beza transportadora de una regla universal (figura 3.45), un
transportador de mano o una escuadra ajustable.
Paso 1. Marque el ángulo deseado utilizando el transpor
tador, del modo que se describió con anterioridad. Si el
Lápiz inclinado 60°
con respecto al papel
82 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 3 .‘ 6 Careta de borrado
La careta de borrado sirve para borrar partes de un dibujo. La
parte del dibujo a borrar se expone en un área abierta de la
careta. Las áreas que no serán borradas quedan protegidas por
la careta. (Cortesía de Alvin & Company.)
ángulo es uno de los que pueden dibujarse con los in
tervalos de 15 grados, entonces pueden emplearse las
escuadras como guías, como se indica en la figura 3.40.
Paso 2. Alinee la escuadra con las marcas correspondien
tes a la línea que va a dibujar.
Paso 3. Utilice la arista de la escuadra como guía para di
bujar la línea inclinada.
En el CAD las líneas inclinadas se producen utilizando
coordenadas rectangulares o polares. Por ejemplo, el primer
extremo de la línea puede estar localizado en 0,0, mientras
que el segundo puede definirse dando la longitud y el ángu
lo respecto al primer punto, por ejemplo, cuatro unidades de
longitud y 45 grados. Esto da como resultado una línea incli
nada. Referencia CAD 3.4
3.5.1 Borrado
Las líneas se borran utilizando una goma suave, o el coman
do ERASE cuando se trabaja con el CAD: Para borrar áreas
pequeñas, o proteger áreas para no borrarlas, utilice una careta
de borrado (figura 3.46). La careta de borrado es una pie
za de metal delgada con huecos de varios tamaños y formas.
La parte del dibujo que será borrada se expone a través de
uno de los huecos de la careta, al mismo tiempo que el área
que la rodea queda protegida. En un sistema de CAD se usa
el comando TRiM, el cual tiene una función similar a la de
una careta de borrado. Referencia CAD 3.5
3.5.2 Dibujo de una línea que pasa por dos puntos
El dibujo de una línea que pasa por dos puntos se realiza
alineando un lado de la regla con los dos puntos, y luego
uniéndolos con una línea (figura 3.47). Con el CAD, la
línea se dibuja “seleccionando” cada extremo. Normalmen
te, la selección de un punto se realiza con algún tipo de
Figura 3. 7 Dibujo de una línea que pasa por dos puntos
Para dibujar una línea que pase por dos puntos, alinee el bisel
de una escuadra con los dos puntos y deslice el lápiz a lo largo
del bisel de la escuadra.
comando de sujeción (snap). Por ejemplo, si los dos que
van a seleccionarse son los extremos de líneas existentes,
entonces el comando SNAP debe configurarse en “puntos
extremos”. Con esto el software de CAD conectará con pre
cisión los puntos extremo de la nueva línea.
Un sistema de CAD proporciona al usuario muchas
opciones para seleccionar entidades existentes, como pun
tos medios, centros e intersecciones. La restricción a enti
dades existentes es una importante técnica de CAD que se
usa para asegurar la exactitud de los dibujos y modelos. 0
Referencia CAD 3.6
3.5.3 Dibujo de líneas paralelas
El procedimiento a seguir cuando se dibuja una línea para
lela a otra dada varía de acuerdo con las herramientas em
pleadas para tal finalidad.
Dibujo de líneas paralelas
Regla universal
Paso 1. Si se utiliza una regla universal, entonces es ne
cesario ajustar la cabeza transportadora para alinear un
filo con la línea dada.
Paso 2. Asegure la cabeza transportadora y después mue
va la regla universal a la nueva posición y dibuje la línea
paralela (figura 3.48).
Par de escuadras
Paso 1. Si se emplean dos escuadras, ajústelas hasta que
la arista de una de ellas esté alineada con la línea dada,
mientras la otra sirve como regla y se mantiene fija.
Paso 2. Deslice la escuadra alineada a lo largo de la arista
de la escuadra fija.
Bisel de la
alineado con
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Figura 3. 3 Dibujo de líneas paralelas
Para dibujar una línea paralela a otra dada utilizando una
máquina de dibujo, alinee un bisel con la recta dada mediante el
ajuste de la cabeza transportadora. A continuación mueva la
máquina de dibujo a la nueva posición y dibuje la línea a lo
largo del bisel paralelo.
Figura 3 .50 Dibujo de líneas perpendiculares
Para dibujar una línea perpendicular a otra dada utilizando una
máquina de dibujo, alinee un bisel con la recta dada ajustando
la cabeza transportadora y luego fije la cabeza en dicha
posición. Mueva la máquina de dibujo a la nueva posición y
dibuje la línea a lo largo del bisel perpendicular.
3.5.4 Dibujo de líneas perpendiculares
El dibujo de una línea perpendicular a otra se realiza con
dos escuadras, una escuadra y una regla o con una regla
universal. Esta última se utiliza para dibujar una perpendi
cular a una línea dada alineando una hoja con ésta y luego
usando la otra como guía para dibujar la perpendicular. La
cabeza transportadora ajustable se emplea para alinear
la primera hoja (figura 3.50).
Figura 3 .4 9 Dibujo de líneas paralelas empleando
las escuadras
Para utilizar dos escuadras con la finalidad de dibujar líneas
paralelas, fije una de ellas de modo que un bisel se alinee con la
recta dada. Utilice la otra escuadra como guía o base de la
pnmera. Mantenga fija la escuadra base y deslice la otra a lo
'argo del bisel de la escuadra base hasta llegar a la nueva
posición, que es donde se dibuja la línea.
Paso 3. Una vez que la escuadra está en la nueva posi
ción, dibuje la línea a lo largo de la misma arista que
fue alineada con la línea dada (figura 3.49).
Escuadraajustable
Paso 1. Ajuste una de las aristas de la escuadra de modo
que quede alineada con la línea dada.
Paso 2; A continuación deslice la escuadra a lo largo de la
regla.
Con el CAD se tienen varias técnicas para ejecutar lí
neas paralelas. Por ejemplo, puede haber un comando
PARALLEL para dibujar automáticamente líneas paralelas a
una dada. Para ello se selecciona la línea y después se es
coge el punto donde se dibujará la paralela. © Referencia
CAD 3.7
Dibujo de líneas perpendiculares
Paso 1. Si utilizan dos escuadras; alinee la arista de una
con la línea dada. No utilice la hipotenusa (la arista más
larga) de la escuadra. Emplee la otra escuadra como
regla y manténgala fija (figura 3.51).
Paso 2. Deslice la escuadra alineada a lo largo de la arista
de la escuadra fija.
Paso 3. Una vez que la escuadra móvil se encuentre en
su nueva posición, trace la línea utilizando la arista per
pendicular.
Con el CAD, el dibujo de una perpendicular a una línea
dada se produce con un comando PERPENDICULAR o con
la opción de restringir. Para ello se escoge el extremo de la
nueva línea y a continuación se selecciona una línea exis
tente. Ésta se dibuja de manera automática a partir del punto
seleccionado y perpendicular a la línea seleccionada. ©
Referencia CAD 3.8
3.5.5 Dibujo de líneas con ángulos relativos
a una línea dada
Se utiliza una regla universal, un transportador y una regla
o las escuadras para dibujar líneas con un cierto ángulo
respecto a una línea dada. La cabeza transportadora de la
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84 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Perpendicular'
Figura 3.51 Dibujo de líneas perpendiculares con dos
escuadras
Para dibujar dos líneas perpendiculares con las escuadras,
alinee una de ellas de modo que uno de los biseles (no la
hipotenusa) sea paralelo a la recta dada. Utilice la otra escuadra
como guía o base. Mantenga fija la escuadra base y deslice la
otra a lo largo del bisel de ésta hasta llegar a la nueva posición;
dibuje la línea utilizando el bisel perpendicular de la escuadra.
regla universal se ajusta para alinearla con la línea dada,
convirtiendo dicha inclinación en el nivel de referencia (fi
gura 3.52). A continuación se ajusta la cabeza transporta
dora con el ángulo deseado y después se dibuja la línea.
Dibujo de una línea con un ángulo dado
La figura 3.53 muestra la forma en que pueden emplearse
dos escuadras, una de las cuales es una escuadra de 30/60
grados, para crear una línea ccn una inclinación de 30 gra
dos respecto a otra dada.
Paso 1. Utilice una escuadra como regia y deslice la es
cuadra de 30/60 grados hasta que se encuentre en
posición, de modo que el lado adyacente al ángulo de
30 grados sea paralelo a la línea dada.
Paso 2. Mantenga fija la escuadra utilizada como regla y
deslice la de 30/60 grados hacia la nueva posición, lue
go dibuje la nueva línea.
Con el CAD la línea puede dibujarse con un determina
do ángulo utilizando coordenadas polares o girando la res
tricción y la retícula para alinearla con la línea dada. O Re
ferencia CAD 3.9
3,5.6 Dibujo de curvas irregulares
Las curvas irregulares o francesas se emplean para dibu
jar curvas que no son círculos ni arcos, como las parábolas,
hipérbolas, elipses y espirales (figura 3.54). Para dibujar
curvas largas e irregulares, se utiliza un dispositivo largo y
Figura 3.52 Dibujo de una línea con un ángulo dado
Para dibujar una línea con un ángulo dado con una máquina de
dibujo, se alinea un borde con la recta dada mediante el ajuste
de la cabeza transportadora y se lee después el ángulo. Ajuste la
cabeza de dibujo con el nuevo ángulo, fíjela y trace la línea a lo
largo del borde.
flexible denominado regla flexible (figura 3.55). En un sis
tema de CAD la curva irregular se dibuja utilizando el co
mando SPLINE. 0 - Referencia CAD 3.10
Dibujo de una curva irregular
Paso 1. Se utiliza una serie de puntos para ubicar la curva
(figura 3.56).
Paso 2. Para obtener mejores resultados, esboce una cur
va a través de los puntos.
Paso 3. Alinee la curva irregular con sólo dos o tres pun
tos y a continuación dibújela de modo que pase única
mente por esos puntos. El segmentó de curva que se
dibuja a través del último punto debe apuntar en la di
rección general del siguiente punto.
Paso 4. Ajuste la curva irregular de modo que pase por
los siguientes dos o tres puntos.
Paso 5. Repita los pasos anteriores para dibujar la curva
completa.
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 85
Figura 3 .53 Dibujo de una línea con un ángulo dado
utilizando dos escuadras
Pueden emplearse dos escuadras para dibujar una línea con un
ángulo dado respecto a otra dada empleando una de las
escuadras como guía o base y alineando la otra de modo que
uno de sus lados sea paralelo a la recta dada. Mantenga fija la
escuadra y deslice la otra sobre el lado de la escuadra base hasta
la nueva posición, que es donde se dibujará la línea.
Figura 3 .54 Curvas irregulares
Las curvas irregulares o francesas vienen en muchas formas y
tamaños y se emplean para dibujar curvas irregulares. (Cortesía de Figura 3 .56 Pasos para dibujar una curva irregular que
AJvin & Company.) pasa por una serie de puntos
Figura 3 .55 Regla flexible
La regla flexible es un dispositivo empleado para dibujar curvas
largas e irregulares que pasan por una serie de puntos. (Cortesía de
Alvin & Company.)
P aso 1
P aso 2
P aso
P aso 4
Paso 5
86 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Pülgada dividida en 16 partes
------------------------- 2 A (.Tamaño completo)16
„ 5 ” (Mitad del
¿ 16 tamaño)
...............— ■■■! ■•!
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TAMAÑO ¿
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Figarn 3 .57 Escala del arquitecto
La escala del arquitecto tiene 11 escalas que sirven para medir distancias con exactitud en los dibujos arquitectónicos.
3.6 | ESCALAS.I------------------------------------- ----------------------------------,
Las escalas se emplean para medir distancias en los dibu
jos técnicos. Usualmente tienen una longitud de 6 o 12
pulgadas y están fabricadas de madera, plástico o metal.
Las escalas triangulares son las de uso más común en el
dibujo técnico porque ofrecen al usuario la combinación
de varias escalas en cada uno de sus lados (figura 3.57).
Los tipos de escalas más comunes empleadas en el dibujo
técnico son la del ingeniero mecánico, la del ingeniero ci
vil, la métrica y la arquitectónica. Una escala com binada
tiene en una sola escala componentes de ingeniería, métri
cos y arquitectónicos.
La escala seleccionada para crear un dibuj o debe apare
cer indicada de manera clara en el bloque de título del dibu
jo. Por ejemplo, un dibujo realizado con una escala uno a
uno debe indicarse como tamaño completo o 1:1. Uno efec
tuado a la mitad del tamaño completo debe señalarse como
tamaño medio o 1:2. Otras escalas de reducción son 1:4 (un
cuarto del tamaño original), 1:8 (un octavo del tamaño ori
ginal), 1:16 (un dieciseisavo del tamaño original), etcétera.
Las escalas de aumento son 2:1 (el doble del tamaño origi
nal), 3:1,4:1, 10:1, 100:1 y así sucesivamente. Cuando se
elabora un dibujo métrico, la palabra METRICOo SI debe
aparecer de manera prominente en el dibujo.
Normalmente los dibujos de CAD se crean con una
escala uno a uno. Sólo el dibujo graficado es el que se esca
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 87
Paso 2
Paso 1
Paso 3
Figura 3 ,5 8 Pasos a seguir para Jeer ia escala de arquitecto
la para ajustarlo al tamaño del papel. Cuando se comienza a
dibujar en el CAD, se establecen las unidades deseadas y el
tamaño real. Cuando se está listo para elegir el tamaño del
papel, se determinan las dimensiones horizontal y vertical
más grandes del dibujo, y a continuación se calcula el tama
ño del papel necesario para colocar todo el dibujo en la hoj a.
Para gráficas primero se decide el tamaño del papel a em
plear y luego se calcula la escala que permitirá que el dibujo
quepa en la hoja. 0 Referencia CAD' 3.11
3.6.1 Escala del arquitecto
La escala del arquitecto se emplea para crear dibujos de
estructuras, como los planos de una fábrica o edificio. Pues
to que los arquitectos trabajan con pies y pulgadas, cada
escala está dividida en una sección para los pies y en una
subsección para las pulgadas, y el arreglo se conoce como
escala de división abierta. La escala se emplea buscando
primero la distancia en pies y luego sumando el número de
pulgadas (figura 3.58). La escala combinada del arquitecto
tiene 11 escalas diferentes. Algunos lados tienen más de
una escala superpuesta. En la figura 3.57C observe que las
escalas de 1/4 y 1/8 están en el mismo lado; la escala de
Lectura ae la escala del arquitecto
Para este ejemplo se utilizará la escala 3/4" por pie (figura
3.58). Esta escala tiene una marca de 3/4 en el extremo.
Los pies se leen, hacia la derecha, a partir de la marca de
cero. Las fracciones de pie se leen a la izquierda de la mar
ca de cero. Los números grandes (28, 26, 24...) que se en
cuentran próximos al extremo izquierdo de la escala repre
sentan dos cosas: 1. el número de pies para la escala 3/8,
el cual comienza en el extremo derecho, y 2. las marcas de
6" para la escala de 3/4.
Paso 1. Alinee la marca de cero de la escala con el punto
inicial de la línea que desea medir.
Paso 2. Ajuste la escala de modo que el otro extremo de
la línea quede alineado con el menor de los valores
correspondientes a las dos marcas de pies, que para
este ejemplo es 3.
Paso 3. Las fracciones de un pie se leen a la izquierda de
la marca de cero. Para determinar en cuántas partes
se ha dividido un pie en esta escala, cuente el número
de marcas grandes y pequeñas que hay a la izquierda
del cero. Para esta escala existen 24 marcas a la iz
quierda del cero, lo que significa que el pie se dividió
1/4 se lee a partir de la izquierda, mientras que la de 1/8 se
lee a partir de la derecha.
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88 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
A)
B)
C)
Figura 3.59 Escala del ingeniero civil
en 24 partes ¡guales, cada una igual a 1/2". Las mar
cas mayores representan pulgadas. Determine la mar
ca a la izquierda del cero que queda más próxima al
extremo izquierdo de la línea. Para este ejemplo, la
marca más próxima es 8, cuya lectura es 4 " . Por tan
to, la longitud medida de la línea es 3 4 " .
3.6.2 Escala del ingeniero civil
La escala del ingeniero civil es una escala decimal dividida
en múltiplos de 10 y se conoce como escala de división com
pleta (figura 3.59). Esta escala se usa comúnmente para di
bujar estructuras grandes y mapas, donde una pulgada en el
mapa o dibujo representa cierto número de pies o millas.
Cada extremo de la escala se rotula con 10 ,20 ,30 ,40 ,50 o
60, que especifican el número de unidades por pulgada. Por
ejemplo, la escala de 30 tiene 30 unidades por pulgada. Se
pueden crear muchas escalas diferentes al mover simplemen
te el punto decimal de la siguiente manera:
Escala de 10:1 = 10', 1 = 100', 1 = 1000'
Las escalas de 20 ,30,40, 50 y 60 trabajan de una ma
nera similar (figura 3.60).
La escala 10 se utiliza a menudo en el dibujo mecáni
co como una escala decimal en pulgadas completa, en la
cual cada división es igual a 1/10".
(ESCALA COMPLETA)
DE LA ESCALA)
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 09
ESCALA DEL INGENIERO CIVIL
Divisiones Relación Escalas tadas con esta división
10 1:1 r = r r = r 1 "= 10' r = i o o '
20 1:2 r = 2 " 1 "= 20' r = 2oo'
30 1:3 r = 3 " r = 3 0 ' r= 3 o o '
40 1:4 1"= 4" r = 4 0 ' r = 4 0 0 '
50 1:5 r = 5 * 1 "= 50' 1 "=500'
60 1:6 r = 6 * 1 "= 60' r= 6 o o '
1 "= 2 millas
* 2001 * 1 “ = 200'
« 20' * 1 "= 20'
« . . go" » Escala 1/20 o escala .05
* 2" * Escala 1:2
* 1" > Escala 1:1
2 0
m r |.|.| n r m r
. . i ...........
i w 111 « i n ri i ]irr rj'TTTT
i . .a - A ....
mm W
lllllilllll
Figura 3 .6 0 Modo de empleo de la escala
del ingeniero civil
Lectura de la escala aei ingeniero uivic
Para este ejemplo se utilizará la escala de 20 (figura 3.61).
La escala de 20 tiene veinte marcas por pulgada; por tanto,
cada marca es igual a 1/20 de una pulgada si la escala se
emplea a tamaño completo. Sin embargo, la escala tam
bién puede utilizarse de manera conveniente para dibujos
a media y a otras escalas.
Paso 1. Alinee la marca del cero en la escala de 20 con el
extremo izquierdo de la línea que desea medir.
Paso 2. En la escala de 20 determine la marca que queda
más próxima al extremo derecho de la línea. Para este
ejemplo, suponga que la línea termina en la cuarta
marca después del número 2. Si éste fuese un dibujo
a escala uno a uno, la longitud de la línea sería 24/20 o
1.2". En un dibujo a escala 1:2, la longitud de la línea
sería 2.4” . Si la escala fuese 1 pulgada igual a 20 pies
(1" = 20 ) , entonces la longitud de la línea sería 24'.
3.6.3 Escala del ingeniero mecánico
La escala del ingeniero m ecánico se emplea para dibujar
partes mecánicas y se divide en fracciones de 1/16 o 1/32 o
de forma decimal en 0.1 o 0.02 (figura 3.62). Lo común es
que los demás lados de la escala sean de la mitad de tamaño
(1/2 "= 1"), de un cuarto (1/4"= l" )y u n o c ta v o (l/8 " = 1")
(figura 3.62). Para escalas menores que 1/8, utilice la escala
del arquitecto.
Paso 2
Paso 1
Figura 3.61 Pasos a seguir para leer la escala del ingeniero civil
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90
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Figura 3 .62 Escala combinada del ingeniero mecánico
Lectura de la escala del ingeniero mecánico
Escala de 16 uno a uno
La escala de 16 representa una pulgada dividida en 16 par
tes iguales; por tanto, cada marca equivale a 1/16", cada
dos marcas es igual a 2/16" o 1/8", cada cuarta marca es 4/
16" o 1/4", y cada octava marca es igual a 8/16" o 1/2”
(figura 3.63).
Paso 1. Para medir una línea, alinee la marca del cero con
el extremo izquierdo de la línea.
Paso 2. Determine el punto de la escala que se encuen
tre más próximo al extremo derecho de la línea. Para
este ejemplo, suponga que el extremo derecho de la
línea se encuentra alineado exactamente con la nove
na marca después de 1". La longitud de esta línea en
tonces es 1-9/16".
Escala de l 50 uno a uno
La escala del 50 se utiliza comúnmente en los dibujos de
ingeniería mecánica al tamaño natural pues proporciona una
exactitud de dos cifras decimales (figura 3.64). El estándar
ANSI exige tal exactitud en todas las dimensiones sin tole
rancia, lo que convierte a la escala del 50 en la elección
lógica. La escala del 50 divide una pulgada en 50 partes
iguales, lo cual quieredecir que cada marca equivale a 1/50
o 0.02". Los números en las marcas mayores de la escala,
como 2, significan 20/50.
Paso 1. Para medir una línea, alinee la marca del cero con
el extremo izquierdo de ésta.
Paso 2. Determine el punto de la escala que se encuen
tre más próximo al extremo derecho de la línea. Para
este ejemplo, suponga que el extremo derecho de la
línea se encuentra alineado tres marcas antes del nú
mero pequeño 12.
PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 91
Paso 1
Paso 2
Figura 3 .6 3 Pasos a seguir para leer la escala del ingeniero mecánico
Paso 3. La lectura de la longitud de la línea es 2.46
Escala tamaño m itad
En su extremo la escala tamaño mitad se rotula 1/2. A la
derecha del cero, cada marca representa una pulgada; a la
izquierda del cero sólo hay una pulgada y está fraccionada
(figura 3.65). Hay 16 marcas en la pulgada que está a la
izquierda del cero, lo cual significa que cada una de ellas
representa 1/16". Las marcas mayores representan incre
mentos de 1/8", 1/4" y 1/2".
Paso 1. Para medir una línea, coloque la escala de modo
que el extremo izquierdo de la línea se encuentre a la
izquierda del cero y dentro de la p ^ J ^ £ k / \ d Z o m
marcas. (En este paso la posición exacta no es criticar) ' •
Paso 2. Ajuste la posición de la escala de modo que el
extremo derecho de la línea quede exactamente ali
neado con la marca de pulgada más próxima que se
encuentre a la derecha del cero, manteniendo siem
pre el extremo izquierdo de la línea dentro de la región
con marcas que está a la izquierda del cero.
Paso 3. Lea primero la marca de pulgadas; a continua
ción lea la marca que está a la izquierda del cero y que
se alinea lo más cercano posible con el extremo iz
quierdo de la línea. Como ejemplo, suponga que la lí
nea tiene una longitud de entre 3" y 4 ". El extremo
derecho de la línea deberá estar sobre la marca de 3 "
que está a la derecha del cero. El extremo izquierdo
deberá encontrarse en una de las marcas que están a
la izquierda del cero, por ejemplo, sobre la quinta mar
ca, esto es, 5/16". Entonces, la longitud de la línea es
92 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 3 .3 4
Figura 3 .6 5
Paso 1
Paso 2
Lectura de la escala de 50
Paso 1
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Paso 2
Paso 3
Lectura de la escala de mitad
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 93
A)
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-52 .5 mm-
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-38 mm-
ESC A LA M ÉTR IC A 1:1 (TAM AÑ O C O M PLETO )
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10mm 20 30 40 50 50 70 ¡ . ' i 570 280 290 300mrn
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E SC A LA M ÉTR IC A 1:10 (TAM AÑ O UN DÉCIM O)
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10 mm
—210 mm
-320 mm------
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ESC A LA M ÉTR IC A 1:2 (TAM AÑ O MITAD)
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1 :2
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E SC ALA M ÉTR IC A 1:20 (TAM AÑO UN VEIN TEAVO )
335mm-
20 mm—
-360 mm—»
540 mm-------»
ESC A LA M ÉTR IC A 1:5 (TAM AÑ O UN Q U IN TO )
1
ESC A LA M ÉTR IC A 1:50 (TAM AÑO UN C INCUENTAVO)
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.05 m—*\
*------ 1.20 m------ »
1.75 m------------ »
Figura 3 .6 6 Escala métrica para el uso de unidades SI
3.6.4 Escala métrica
La International Standards Organization (ISO) es la or
ganización internacional que ha establecido el estándar
métrico. El sistema se conoce como Sistema Internacional
de Unidades, o Sistema Internacional, y se abrevia como
SI. La escala métrica sirve para crear dibujos técnicos es
calados utilizando unidades SI (figura 3.66), donde las más
comunes son el milímetro (mm), el metro (m) y el kilómetro
(km). El metro es la unidad básica; mientras el milímetro
equivalea 1/1000 de un metroy el kilómetroa 1000 metros.
El factor de conversión entre milímetros y pulgadas es 1"=
25.4 mm. Por ejemplo, para convertir68 mm a mjJgac^Sj.
divida 68 entre 25.4, con lo que se oííííené 2.68 . Pára cam
biar 3.75 " a milímetros, multiplique 3.75 por 2.54, y resul
tan 95.25 mm. Las tablas de conversión se encuentran en la
cara interna de la contraportada de este libro.
La figura 3.66 muestra los diferentes lados de una es
cala métrica triangular e incluye ejemplos sobre la forma
de leerla. Cada lado de la escala triangular tiene una escala
métrica diferente:
1:1 Tamaño natural
1:2 Tamaño mitad
1:5 Tamaño un quinto ■
1:10 Tamaño un décimo
1:20 Tamaño un veinteavo
Tamaño un cincuentavo
94 PARTE 1 Ciencia visual para graficas técnicas
26 mm
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B)
Figura 3 .67 Lectura de la escala mètrica completa y 1:20
Figura 3 .68 Estuche de instrumentos de dibujo de uso
común para dibujos técnicos
Este estuche contiene dos compases, un compás de puntas o
divisor, un accesorio para dibujar círculos y arcos grandes, un
compás de gota y un tubo con piezas adicionales. (Cortesía de
Staedtler, Inc.)
Estas relaciones pueden reducirse o ampliarse multi
plicando o dividiendo por un factor de 10. Por ejemplo, la
escala 1:20 puede reducirse a una escala 1:200 al multipli
car por 10.
Lectura de una escala métrica
Tamaño completo, re lación 1:1
En la escala métrica 1:1 cada marca representa 1 mm y
cada décima marca representa 10 mm o 1 cm (figura 3.67/4).
Paso 1. Para medir una línea, alinee la marca del cero con
el extremo izquierdo de ésta y lea la marca sobre la
escala que está más próxima al extremo derecho de la
línea. Para este paso suponga que el extremo derecho
se encuentra próximo a la sexta marca después del
número 20. La lectura de la longitud de esta línea será
entonces 26 mm o 2.6 cm.
Tamaño un veinteavo, re lación 1:20
Para esta escala, cada marca representa 20 mm y cada dé
cima marca es igual a 200 mm (figura 3.676). Si se multipli
ca esta escala por un factor de 10, entonces se convertirá
en una escala 1:200, donde cada marca pequeña represen
ta 200 mm y cada marca grande 2000 mm.
Paso 1. Para medir una línea, alinee la marca del cero con
el extremo izquierdo de la línea y lea la marca de la esca
la que queda más próxima al extremo derecho de la
línea. Para este ejemplo, suponga que el extremo dere
cho está próximo a la segunda marca después del nú
mero 400. Con esto la longitud de la línea es de 440 mm.
3.7 | es TUCHE PE ÍNSTRUMfcNTUS DE DIBUJO ^
El estuche de instrumentos de dibujo por lo general consiste
en una bigotera grande y otra pequeña, además de un con
junto de compases de punta, como se muestra en la figura
Figues 3.5S Compás de bomba y barra de extensión
empleado para dibujar círculos y arcos
(Cortesía de Staedtler, Inc.)
3.68. Estos instrumentos pueden adquirirse por separado o
en un estuche. Algunos estuches contienen una caja peque
ña para guardar en ella puntas y minas, y una barra de exten
sión para el compás, que sirve para dibujar círculos y arcos
grandes.También están disponibles adaptadores para plu
mas de entintar o para lápices mecánicos de mina delgada.
3.7.1 Compases
El compás se emplea para dibujar círculos y arcos de dis
tintos diámetros (figura 3.69). La mina se afila en forma de
bisel con una 1íje> (figura 3.70). La barra de extensión sirve
para dibujar círculos grandes al extender el alcance de la
bigotera grande. El compás de vara se emplea para dibujar
círculos aún más grandes (figura 3.71). Con el CAD se
emplean los comandos CIRCLE y ARC para crear círculos
y arcos de cualquier tamaño. ■©>■ Referencia CAD 3.12
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CAPITULO 3 Herramientas de dibujo técnico 95
Corte largo
Figura 3.70 Afilado de la mina del compás
La mina de un compás se afila en bisel utilizando papel lija.
¡ ......... .................................................. .
f -= -■ - - - = 4 -
Figura 3.71 Compás de vara
La vara es un aditamento especial de los compases regulares y
se emplea para dibujar círculos y arcos grandes.
Dibujo de un círculo o arco
Paso 1. Dibuje dos líneas perpendiculares para marcar el
centro del círculo o del arco, y utilice la escala para
marcar el radio a lo largo de una de las líneas del cen
tro (figura 3.72).
Paso 2. Ponga la punta del compás en la intersección de
las líneas del centro; entonces abra el compás hasta el
tamaño del radio, alineando la punta de lápiz de éste
con la marca que está sobre la línea del centro.
Paso 3. Dibuje el círculo o arco inclinando el compás en
la dirección en la que se dibujará el círculo o arco, po
niendo la mayor presión posible en la punta del lápiz.
El compás puede moverse, ya sea en el sentido en
que giran las manecillas del reloj o en sentido opuesto.
Figura 3 .72 Pasos a seguir para dibujar un círculo con un
compás
3.7.2 Compases de puntas
El compás de puntas o divisor es similar al compás con la
excepción de que tiene agujas en ambos extremos. Existen
dos tipos de compases de puntas: de tomillo y de fricción
(figura 3.73). El divisor o compás de puntas se utiliza para
transferir mediciones sobre un dibujo o para dividir una
línea en partes iguales por tanteo.
Para transferir una medición abra el divisor a la dis
tancia deseada; entonces tómelo y muévalo a la nueva po
sición, marcando el papel al presionar las puntas sobre él.
Esto dejará dos pequeñas marcas, separadas la misma dis
tancia que la medición original.
Para dividir una línea en partes iguales, por ejemplo
tres, abra el compás de puntas a una distancia igual a la que
considera que es la tercera parte de la línea. Entonces co
mience en un extremo de la línea y traslade la distancia tres
veces sobre ella. Si la última queda corta o se extiende más
allá del extremo de la línea, ajuste el compás de puntas una
distancia igual a la tercera parte de la longitud faltante o en
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¿c PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
exceso y vuelva a recorrer la línea. Repita los pasos ante
riores, por prueba y error, hasta que la línea quede dividida
en partes iguales.
Con el CAD se utiliza el comando DIVIDE, o uno si
milar, para marcar puntos igualmente espaciados sobre una
línea. Referencia CAD 3.13
3.8 I PLANTILLAS
Las plantillas se emplean para apoyar el dibujo de figuras
repetitivas, como círculos, elipses, dispositivos de sujeción
con cuerda y símbolos arquitectónicos (figura 3.74). La plan
tilla de círculos se utiliza para dibujar círculos, arcos, filetes
y bordes redondos; es úna técnica más rápida que el compás.
La plantilla de círculos tiene marcas de centro perpendicu
lares, las cuales se emplean para alinear la plantilla con las
líneas perpendiculares de centro del dibujo. La plantilla de
elipses funciona de manera similar. También hay plantillas
para otras figuras comunes, como símbolos electrónicos o
arquitectónicos y sujetadores con cuerda (figura 3.75).
El software de CAD puede usarse para crear plantillas
casi de cualquier dibujo. Una vez que se haga la plantilla
electrónica de una parte, puede ser la de un sujetador o
algún símbolo electrónico o arquitectónico, la plantilla pue
de escalarse, girarse y colocarse en cualquier dibujo. Los
comandos TEMPLATE, SYMBOL, BLOCK y PATTERN
son sinónimos comunes de CAD cuando se usan plantillas.
Una ventaja del empleo del CAD es que cualquier dibujo
tiene la posibilidad de convertirse en una plantilla, con lo
que no es necesario dibujar cualquier cosa dos veces. Los
productos de software disponibles como complementos de
un programa de CAD incluyen bibliotecas de símbolos o
plantillas, de modo que el usuario no tiene que dibujarlos
desde el principio. #■ Referencia CAD 3.14
3.ÍÍ TECftiCAo PARA DIVIDIR UlMA HOJA
DE DIBUJO
Antes de crear un dibujo de ingeniería es necesario hacer
la distribución de la hoja de dibujo. Los siguientes pasos
describen cómo distribuir una hoja de dibujo de tamaño A.
Paso 1. Coloque el papel en la mesa de dibujo alineando
la arista inferior de éste con el bisel superior de la ba
rra de paralelas o de la regla universal (figura 3.76). Si
el papel tiene ya un borde, alinee la línea de borde infe
rior con el bisel superior del bisel paralelo de la regla
universal. Ponga una pieza pequeña de cinta adhesiva
en cada esquina del papel.
Paso 2. Si el papel no tiene impresos los bordes, dibúje
los. Para hacerlo, mida una distancia de 0.25" a partir
de cada lado del papel y haga marcas muy tenues con
un lápiz de grado duro. Dibuje las líneas de borde a
través de estas marcas, utilizando regla, escuadras y
un lápiz de grado suave para producir líneas negras
gruesas (0.7 mm).
Figura 3 .7 3 Divisor
El divisor se emplea para transferir
mediciones. (Cortesía de Staedtler, Inc.)
Figura 3 .7 4 Plantilla de círculos
La plantilla de círculos sirve para dibujar círculos y arcos alineando las
marcas de la plantilla con las líneas de centro que están en el dibujo, y
utilizando un lápiz para trazar el círculo delineado por el hueco de la plantilla.
(Cortesía de Staedtler, Inc.)
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 97
Figura 3 .7 5 Plantilla de símbolos
Esta plantilla se utiliza para dibujar símbolos arquitectónicos, como el giro de las puertas y muebles. (C o rte s ía de S taedtie r, In c .)
P aso 1
Paso 2
Figura 3 .7 6 Pasos a seguir para distribuir la hoja de dibujo
P aso 3
P aso 4
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98 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 3 .77 Ejemplos de
técnica de dibujo buena y
deficiente de líneas y arcos
empleando herramientas
tradicionales
Las líneas deben ser negras,
claras, consistentes y del grosor
apropiado.
Técnica buena Técnica deficiente
Línea negra, clara y consistente
Esquina bien delineada
Delgado
Grueso
NOMBRE DE LA PIEZA
Técnica buena para líneas de eje y oculta
Tangente
6' NOMBRE DE LA PIEZA
^ Líneas guía tenues
3.10 TÉCNICA PARA DIBUJAR CüM
HERRAMIENTAS TRADICIONALES
Paso 3. Dibuje un bloque de título que ocupe toda la parte
inferior de la hoja de dibujo. Para hacer esto mida 0.375"
por encima de la línea del borde inferior y ponga con
lápiz una marca tenue. Dibuje la línea superior del título
por esta marca, utilizando regla y un lápiz de grado sua
ve para hacer una línea negra gruesa (0.7 mm).
Paso 4 Divida la línea de título en seis partes. Para hacer
lo mida las siguientes distancias a partir de la línea de
borde vertical izquierda: 4.00", 8.00", 9.00", 10.00" y
10.5". Coloque con el lápiz marcas muy tenues en cada
medición. Por dichas marcas dibuje líneas verticales,
utilizando regla, escuadra y lápiz de grado suave para
producir líneas negras gruesas (0.7 mm).
Los dibujos técnicos y de ingeniería sirven para comunicar
información técnica; con la finalidad de comunicar una idea
técnica de manera clara, el dibujo debe ser limpio y tener
líneas consistentes. Con práctica y mucho trabajo, el lector
será capaz de creardibujos limpios que sean fáciles de leer
y comprender. Los siguientes son principios importantes
que deben seguirse cuando se elaboran dibujos técnicos
con herramientas tradicionales:
1. Todas las líneas, con excepción de las de construcción,
deben ser negras, claras y consistentes (figura 3.77).
Las líneas negras se crean utilizando una mina suave y
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 99
ejerciendo una presión con el lápiz a medida que se
dibuja la línea. Las líneas claras no tienen aristas irre
gulares. Una línea consistente no cambia de espesor
de un extremo a otro.
2. Las esquinas deben ser afiladas y sin traslapamiento.
3. Cada estilo de línea tiene un determinado espesor, y el
dibujo debe reflejar estas variaciones. Por ejemplo, el
espesor de una línea visible es grueso (0.7 mm), mien
tras el de una línea oculta es delgado (0.35 mm). Cuan
do se dibujen este tipo de líneas la diferencia entre
ellas debe ser clara.
4. Las rayas, como las que aparecen en los tipos de línea
oculta, de centro y fantasma, deben tener un espacia-
miento consistente, con puntos extremos definidos.
5. Los arcos que entran en contacto con líneas deben te
ner puntos de tangencia suaves.
6. Las líneas de construcción deben ser muy tenues y
deberán dibujarse con una mina de grado duro. Una
buena regla a seguir cuando se dibujan líneas de cons
trucción es que, cuando el dibujo se sostenga a una
distancia igual a la de un brazo, las líneas de construc
ción deben ser difíciles de apreciar.
3.11 | [RESUMEN__________________________________
Las herramientas empleadas para dibujar incluyen las tra
dicionales, como la escuadra y el compás, y el CAD. Las
herramientas tradicionales se emplean para elaborar dibu
jos técnicos a mano, y lleva tiempo y práctica volverse há
bil en su uso. Aunque con el CAD se insiste menos en el
desarrollo de una técnica buena, aun así se requiere prácti
ca y repetición para llegar a ser hábil en su uso. Un sistema
de CAD está formado por la CPU, dispositivos de visuali-
zación, dispositivos de entrada, dispositivos de salida, dis
positivos de almacenamiento y software. El monitor es un
dispositivo de visualización que muestra los dibujos en una
pantalla. Los dispositivos de entrada se emplean para co
municarse con la computadora e incluyen un teclado, ratón
o tableta. Los graficadores e impresoras son dispositivos
de salida que producen una copia del dibujo o modelo. Los
monitores de visualización también son dispositivos de sa
lida. Los dispositivos de almacenamiento se emplean para
guardar los archivos de dibujo de CAD y se consideran
como dispositivos de entrada/salida (I/O). Entre ellos se
incluyen las unidades de disco duro, de disco flexible y las
de cinta magnética.
Las reglas son herramientas tradicionales utilizadas
para producir líneas horizontales, verticales e inclinadas.
Entre las reglas más comunes se incluyen la regla T, la má
quina de dibujo o regla universal y las escuadras. El trans
portador se emplea para medir ángulos, y el compás para
trazar círculos y arcos. El papel y los lápices para el dibujo
técnico se clasifican en grados y tamaños diferentes. Las
escalas se utilizan para medir distancias, y los compases de
puntas, o divisores, para transferir distancias en los dibujos
técnicos. El alfabeto de las líneas es un sistema estándar
ANSI que sirve para controlar los tipos y grosores de las
líneas utilizadas en los dibujos técnicos.
Preguntas de repago
1. Defina CAD. 9.
2. Defina el término dibujo tradicional.
3. Mencione cuatro dispositivos de salida diferentes
empleados con el CAD.
10.
4. Señale el nombre de las partes principales de un sis
tema de CAD.
11.
5. Mencione tres tipos de medios de almacenamiento 12.
para dibujos de CAD. 13.
6. Indique tres tipos de dispositivos de entrada utiliza
dos en los sistemas de CAD. 14.
7. ¿Qué es una CPU?
8. Mencione las herramientas comunes empleadas para
crear un dibujo.
15.
¿Qué son las plantillas y para qué se utilizan? Dé un
ejemplo de alguna de ellas.
Describa el sistema de grados utilizado para los lápi
ces de madera y lapiceros.
Indique los tamaños estándar de papel empleados para
elaborar dibujos técnicos.
¿En qué forma debe afilarse la mina de un compás?
¿Qué grado de lápiz debe emplearse para crear líneas
de construcción en los dibujos técnicos?
Mencione cinco técnicas de dibujo recomendadas
para crear buenos dibujos técnicos.
En una hoja de dibujo, ¿cómo se identifican de ma
nera clara los dibujos métricos?
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100 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Problemas
Problema integrado de comunicación de diseño
Tarea 2: Engranaje reductor. Consulte la figura 2.67.
El líder del grupo debe comenzar a asignar tareas a cada
miembro del equipo. Para ello se sugieren los siguientes
trabajos y responsabilidades primarias:
1. Líder del grupo. Organiza las reuniones, coordina el
equipo de diseño, conduce la verificación final de la
exactitud y se comunica con el profesor. Dibuja la por
tada.
2. Diseñador #1. Dibuja los engranes y maneja las soli
citudes de cambio por parte de ingeniería.
3. Diseñador #2. Elabora las dimensiones y tolerancias
geométricas. Dibuja la caja.
4. Diseñador #3. Elabora la especificación de las partes
estándares.
5. Diseñador #4. Elabora las especificaciones de los ma
teriales, además de comprobar la calidad y exactitud.
Además de las tareas anteriores, a cada miembro del
equipo se le deben asignar partes específicas del ensam
ble, para las cuales deben crear dibujos de ingeniería y mo
delos por computadora.
Los problemas de este capítulo introducen al lector en el uso
de las herramientas del dibujo técnico. Para resolver estos
problemas es necesario emplear ya sea herramientas tradi
cionales o un sistema de CAD. Al hacer estos problemas de
dibuj o, el lector aprenderá la forma en que se usan las herra
mientas tradicionales, como reglas, escuadras, compases,
divisores, escalas, transportadores, papel, goma y lápices.
Si los problemas se resuelven con el CAD, entonces apren
derá cómo dibujar y borrar líneas, círculos, arcos y curvas.
Para convertir los problemas al sistema métrico,
utilice el factor 25.4 mm por pulgada y redondee el re
sultado al milímetro más próximo. Utilice letras ma
yúsculas para todo el texto.
3.1 Utilice herramientas tradicionales o el CAD para di
bujar el borde de una hoja de tamaño A (8-1/2" x
11"), empleando las dimensiones que se muestran
en la figura 3.78. Divida el área de dibujo en seis
partes iguales y marque cada una de ellas, comen
zando con la letra A. No incluya las dimensiones.
La altura del texto debe ser 1/8", todas las letras en
mayúscula, y debe estar centrado verticalmente, uti
lizando líneas guía de construcción tenues si se hace
uso de herramientas tradicionales.
3.2 Use herramientas tradicionales o del CAD para di
bujar el borde de una hoja métrica A4 empleando
las dimensiones mostradas en la figura 3.79. Divida
el área de dibujo en seis partes iguales y rotule cada
una de ellas, comenzando con la letra A. La altura
A. B. c.
D. E. F.
i.oq.,.1 .0 0 , H o / [
m u . j0 i I I
NOMBRE TITULO DEL DIBUJO FECHA | ESC. I NÚM,|CAUF.
3.81
8.00
-10.50-
T
Figura 3 .78 Problema 3.1 Hoja de dibujo de tamaño A
dividida en seis partes iguales
A. B. C.
D. E. F.
25 , 25 , ¡I9.5
----------- 89 i 1
NOMBRE TÍTULO DEL DIBUJO FECHA 1 ESO. 1 NÚM.ICALIF.
97
204
-267- 10
Figura 3 .79 Problema 3.2 Hoja de dibujo métrica de
tamaño A4 dividida en seis partes iguales
del texto debe ser de 3 mm, todas las letras en ma
yúscula y centradas verticalmente. Si se emplean
herramientas tradicionales, utilice líneas guía de
construcción tenues.
3.3 Vea la figura 3.80. Utilice la hoja A o A4 creada en
los problemas 3.1 y 3.2 para hacer lo siguiente:
a) Dibujar seis líneas horizontales igualmente es
paciadas.
b) Dibujarseis líneas verticales igualmente espa
ciadas.
c) Dibujar ocho líneas de 45 grados igualmente es
paciadas.
d) Dibuj ar ocho líneas de 3 0 grados igualmente es
paciadas.
é) Dibujar ocho líneas de 15 grados igualmente
espaciadas.
w w w i F r e e L i b r o s . c o m
CAPÍTULO Hatrarmentas de dibujo té m 101
• Problema 3.3 Ejercicio de líneas
Finura J 81 Problema 3.4 Ejercicio de patrones
f ) Dibujar ocho líneas de 75 grados igualmente es
paciadas.
3.4 Vea la figura 3.81. Dibuje otra hoja A o A4 y divídala
en seis partes iguales. (Si usa el CAD, simplemente
cargue la hoja creada en los problemas 3 .1o 3.2.)
a) Dibuje el patrón de ladrillo utilizando 1" (25
mm) como longitud y 0.50" (13 mm) como al
tura.
b) Dibuj e el patrón mostrado utilizando 1.60 " (41
mm) como longitud y 0.80” (20 mm) como an
cho, con un ángulo de 45 grados.
FECHA ¡ESC. i NÚM. I CALIF.
102 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
c) Dibuj e las líneas horizontales sólidas y de rayas
utilizando un espaciamiento de 0.25 " (6 mm).
d) Dibuje el patrón mostrado utilizando un espacia
miento de 0.28 " (7 mm),
e) Dibuje las líneas con ángulo de 45 grados con 3.5
un espaciamiento de 0.40" (10 mm).
f ) Dibuj e el patrón de Escher con un ángulo de 60
grados. (Estime las distancias para aproximar
la forma del patrón.)
Vea la figura 3.82. Determine las mediciones indi
cadas en las escalas métricas.
A)
ESCALA MÉTRICA 1:2 (TAMAÑO MITAD)
ÜW 0009 Ù08S OOt-á 0035 OOOS 008* 0091> 00*t> OOP WW003
IniilniiliiitliiiiliiiiliiiiltiiilimliiiilmiliiiiliiitlniiüiiiluiLm ^ ilniilimliiiilmflimlimjni:
ESCALA MÉTRICA 1:20 (TAMAÑO EN VEINTEAVO)
\12/
ESCALA MÉTRICA 1:1 (TAMAÑO COMPLETO)
ESCALA MÉTRICA 1:10 (TAMAÑO UN DÉCIMO)
Figura 3 .82 Problema 3.5 Lectura de escalas métricas
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3.6 Vea la figura 3.83. Determine las mediciones seña
ladas; las escalas son del ingeniero civil.
h- ©
T i i ¡ | i i - r r r T r r r p
O 4
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Figura 3.33 Problema 3.6 Lectura de escalas del ingeniero civil
3.7 Vea la figura 3.84. Determine las mediciones seña
ladas; las escalas son del arquitecto.
104 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
A)
B)
O
Figura 3 .8 4 Problema 3.7 Lectura de escalas del arquitecto
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CAPÍTULO 3 Herramientas de dibujo técnico 105
3.8 Vea la figura 3.85. Determine las mediciones mos
tradas; las escalas son combinadas.
3.9 Vea la figura 3.86. Dibuje las líneas de borde y los
bloques de título para las hojas de dibujo ANSI e
ISO, utilizando las dimensiones mostradas. Añada
el texto indicado, con una altura de 1/8" (3 mm), y
todas las letras en mayúscula.
C)
¿uní 3 .85 Problema 3.8 Lectura de escalas combinadas
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106 PARTE 1 Ciencia visual para graf .cas técnicas
Figura 3 .8 6 Problema 3.9
Líneas de bordes y bloques
de título estándares ANSI
Bloque da título para A, B, C.
— — .38
.38 — |— 1.25 —j
1
■62 1.7
)
TAM. F S C M N Û M . I n Ú M .D E D IBU JO REV .38 j
E S C A LA I I H O J A t
I------ 1.50 ------)------- 1.75 --------
f
.25
------------ 6 . 2 5 ---------------------------------------------
Bloque de título para D y E.
.38- ■ 1.25 ■ .50-
NUM.DE dibujo
2.38 1.75
5.12
7.62
1.12 2.50
.50
“T
.25
.38-
I -
1.00
Continuación del bloque de título para A, B y C.
2.00
1.12
.38
1
NUM. DE DIBUJO
L , 50 1.75
4.25
.62
.25
.25
1.00
Continuación del bloque
de título para D y E.
2.50
— 1.25 —
.50-
NÚM. de dibujo
2.38 1.75
5.12
.50
.25
loeiiltlluauion
dei tamanu
Hnunú
(Vertical)
Largo
¡Horizontal)
; Margen
Identificación
internacional
Ancho Largo
Vertical Horizontal ; iil. aun in.
A(Horiz) 8.5 11.0 0.38 0.25 A4 210 8.27 297 11.69
A (Vert) 11.0 8.5 0.25 0.38 — — — — —
B 11.0 17.0 0.38 0.62 A3 297 11.69 420 16.54
C 17.0 22.0 0.75 0.50 A2 420 16.54 594 23.39
D 22.0 34.0 0.50 1.00 A l 594 23.39 841 33.11
E 34.0 44.0 1.00 0.50 A0 841 33.11 1189 46.11
CAPPDLO 3 HnrramigntDS de dibujo técnico 107
3.10 Vea la figura 3.87. Dibuje la cuadrícula que se mues
tra usando las dimensiones indicadas. Dibuje los
puntos en las intersecciones; a continuación dibuje
una curva suave que pase por cada punto emplean
do una curva irregular o el comando de CAD apro
piado. Para el sistema métrico use una cuadrícula de
10 mm en un cuadrado de 120 mm por 120 mm.
r - CUADRICULA CUADRADA OEO 5C
\ \
*
...i*
/
*
*
«** >
N . \
• \ *
N
s
....
*
V........
\
......... *\
.....
v .i
k....
\
: \ 1
L fi no
3.11 Vea la figura 3.88. Las curvas suaves se emplean en
el diseño de levas, para representar un movimiento
armónico. Construya la curva de la figura dibujan
do los puntos.
Problema 3.11 Curva suave
Fiyurrt 3 87 Problema 3.10 Curvas irregulares
108 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
3.12 Vea la figura 3.89. Haga los problemas que le asig
ne el profesor, utilizando la hoja de dibujo de tama
ño apropiado. No indique dimensiones. Cada vez que
vea la leyenda TÍPICO o TIP en los dibujos, ésta
significa que todas las formas similares tienen el
mismo tamaño; 0 significa diámetro de círculo.
F)
Figura 3 .3 0 Problema 3.12 Construcción de formas
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CAPÍTULO 3 Hem im lentas de dibujo tecnico 109
3.13 Vea la figura 3.90. Utilice una escala de 1/8"= i -0" 3.14 Vea la figura 3.91. Dibuje el polígono irregular
para dibujar el armazón mostrado en la figura La de la figura, empleando las dimensiones dadas, so-
elevación (E) es igual a la cuarta parte de la longi- bre una hoja de tamaño A o A4. No ponga las di-
tud del armazón. mensiones.
e l e v a c ió n = 1 ■* d is t a n c ia
Problema 3.13 Puente de armadura
Figura • . : Problema 3.14 Polígono angular
3.15 Vea la figura 3.92. Dibuje el polígono irregular de
la figura, utilizando las dimensiones dadas, sobre
una hoja de tamaño A o A4. No ponga las dimen
siones.
3.16 Vea la figura 3,93. Dibuje la placa de centrado con
las dimensiones dadas. Todos los ángulos son pro
porcionales al ángulo A. Ponga el dibujo en una hoja
de tamaño A o A4. No especifique las dimensiones.
AB = 94 EF * 06
BC - SM 40
CD * -»6 OH = 1 00
OF .V H | -
IJ * t ,30
J A * 1
- Problema 3.15 Polígono irregu.ar
pira 33 Problema 3.16 Placa de centrad«
110 PARTE 1 Ciencia visual para grá' :as :e : r cas
3.19 Vea la figura 3.96. Dibuje el separador en V de la 3.20 Vea la figura 3.97. Dibuje la sierra de la figura en
figura. La letra R en las dimensiones significa radio un papel de tamaño A.
del arco. Use una hoja de tamaño A.
6.00
Figura 3 .9 6 Problema 3.19 Separador en V ESPESOR 125
“¡gura 3 .97 Problema 3.20 Sierra
3.17 Vea la figura 3.94. Un rayo láser parte de la fuente
A y se refleja, con un ángulo de 45 grados, del espe
jo B al C, y de aquí sobre la superficie horizontal de
nna máquina. Dibuje los espejos, la superficie de la
máquina y la trayectoria de la luz. Determine el án
gulo X del espejo C. [Sugerencia: El ángulo Y debe
ser igual al Z (ángulo de incidencia igual al ángulo
de reflexión).] Utilice una escala de 1/4" igual a 1 -
0" y haga el dibujo en una hoja de tamaño A.
10'-0"
Superficie horizontal de la máquina
Figura 3 .9 4 Problema 3.17 Reflector
2X 15°
2X R .060
FILETES Y REDONDEOS R .020 U.O.S.
ESPESOR .0625
Figura 3.9o Problema 3.18 Anillo de retención
3.18 Vea la figura 3.95. Construya el anillo retenedor de
la figura. Utilice una hoja de tamaño A.
2X 75”
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CAPITULO 3 Herramientas de dibujo técnico 111
3.21 Vea la figura3.98. Dibuje el empaque de junta en 3.22 Vea la figura 3.99. Dibuje el empaque de bomba de
una hoja de tamaño A. la figura en una hoja de tamaño A.
0 60
FILETES Y REDONDEOS R .20 U.O.S.
ESPESOR .0625
F igura 3 .9 8 Problema 3.21 Empaque de junta
0 6.00
R 3.88
4X R .37
R 3.54
0 6.54
8X 0 .340
FILETES Y REDONDEOS R .13 U.O.S.
ESPESOR .0625
3.992
Figura 3 .99 Problema 3.22 Empaque de bomba
3.23 Vea la figura 3.100. Dibuje el soporte abierto de la
figura en una hoja de tamaño A.
Figura 3.100 Problema 3.23 Soporte abierto
112 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
3.24 Vea la figura 3.101. Dibuje el soporte angular en
una hoja de tamaño B.
Figura 3 .101 Problema 3.24 Soporte angular
3.25 Vea la figura 3.102. Dibuje la junta en una hoja de
tamaño A.
Figura 3 .102 Problema 3.25 Junta de cámara
1.25
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üL1- '¡ he i - H ||. í i ,,|{I >écr<!i¡j 113
3.26 Vea la figura 3.103. A a I. Utilice la escala asignada
por el profesor para medir y luego dibujar las pie
zas.
/
\
\ /
Figura n ’O j Problema 3.26 Dibujos a escala
Capítulo
Croquis y iexto
tsíe trace vm rism :.'e ziosa c u * H mo OBJETIVOS
Al término del capítulo el lector será capaz de:
1.
2 .
3.
4.
5
6.
7.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
Definir el término de croquis técnicos.
Comprender la forma en que el dibujo de croquis se
integra en el proceso de diseño.
Identificar y definir dos tipos de croquis.
Crear el croquis de un diseño utilizando un lápiz o
una computadora.
Identificar y utilizar las herramientas para realizar
croquis.
Utilizar papel cuadriculado para crear croquis.
Distribuir un croquis utilizando proporciones.
Comprender la diferencia entre proyección ilustrada
y proyección de vistas múltiples.
Crear un croquis en perspectiva.
Crear un croquis isomètrico.
Crear un croquis oblicuo.
Crear un croquis de vistas múltiples.
Identificar los tipos y precedencias de líneas.
Continuar practicando para buenos letreros a mano.
Identificar prácticas importantes cuando se emplea
el CAD para hacer letreros.
IhlTRGDUCCÍÓlv
La realización de croquis es un método importante que fa
cilita y agiliza la comunicación de ideas de diseño; por tan
to, el aprendizaje de la elaboración de croquis es una nece
sidad para cualquier persona que trabaje en un campo
técnico. El dibujo de croquis es similar a una manera de
pensar, un método para anotar ideas y comunicarlas a otros.
Los ejecutivos, ingenieros, técnicos y personal no técnico,
desde niños hasta adultos, utilizan croquis para representar
ideas nuevas.
El dibujo de croquis es una forma de documentación
en los inicios de la fase de ideación del diseño en ingenie
ría. La mayoría de los diseños nuevos se registra primero
utilizando croquis.
En este capítulo se introducen técnicas para el dibujo
de croquis. En el siguiente se emplean éstas para ayudar al
lector a visualizar las formas de los objetos. En capítulos
posteriores se muestra cómo tomar las ideas de diseño ela-
115
horadas en croquis, para formalizarlas en modelos o dibu
jos que puedan servir en el análisis y en la manufactura.
El rotulado es una parte en la elaboración de croquis y
del dibujo. Antes de la aparición del CAD, el rotulado reci
bía mucha importancia en las gráficas técnicas y de inge
niería. En la actualidad ya no es necesario invertir tantas
horas trabajando sobre la técnica de rotulado. Los sistemas
de CAD ofrecen al usuario muchos estilos diferentes que
pueden modificarse de varias maneras. Cada vez es más
frecuente usar el rotulado a mano sólo para añadir infor
mación adicional a los croquis. Si bien este rotulado pro
bablemente no sea tan refinado como el de un dibujo
mecánico, debe reflejar un estilo estandarizado y hacerse
con claridad.
4.1 | DIBUJO DE CROQUIS
Hay tres métodos para crear dibujos técnicos: a mano, de
manera mecánica y electrónicamente, como se muestra en
la figura 4.1. La elaboración de croquis técnicos es el
proceso de producir un dibujo aproximado, preliminar, que
represente las principales características de un producto o
una estructura. Tradicionalmente, estos croquis se han ela
borado a mano; en la actualidad, también se emplean siste
mas de CAD. Un croquis técnico tiene un acabado menor,
menos estructurado o restringido, y requiere menos tiem
po para su elaboración que otros tipos de ilustraciones rea
lizadas a mano (figura 4.2). Por otra parte, el croquis técni
co puede comunicar sólo ciertos detalles de un objeto
utilizando líneas; pueden ignorarse partes completas del
objeto, o poner menos énfasis en ellas, mientras que otras
características se pueden ilustrar con gran detalle.
Los croquis técnicos pueden tomar muchas formas
diferentes, eso depende de la claridad necesaria y del pro
pósito del croquis, que, a su vez, dependen de la audiencia
a la que van dirigidos. Por ejemplo, se puede elaborar un
croquis con rapidez para anotar una idea de un diseño fu
gaz, que puede ser muy aproximada (figura 4.3). Este tipo
de croquis es para uso personal y no se pretende que lo
entienda cualquier otra persona diferente de quien lo dibu
jó. El croquis también puede emplear el formato de un di
bujo más formal, de vistas múltiples, con el objeto de que
pueda utilizarlo cualquier otro que comprenda dibujos téc
nicos (figura 4.4). Sin embargo, este tipo de croquis no
será apropiado para el personal no técnico. Se deben utili
zar croquis con ilustraciones para aclarar aún más la idea
de diseño y comunicarla al personal no técnico (figura 4.5).
El uso del sombreado puede mejorar y aclarar un croquis
técnico (figura 4.6).
Los croquis técnicos se utilizan de manera extensa en
la primera etapa (ideación) del proceso de diseño y consti-
AMAÑÉ? ALZADA MECÁNICO
Tipos de dibujos técnicos
Los dibujos técnicos se crean a mano alzada o utilizando
medios mecánicos o electrónicos. Los dibujos elaborados a
mano libre se conocen como croquis y constituyen una
herramienta importante de comunicación que los ingenieros
utilizan con frecuencia cuando diseñan.
Croquis
de diseño
DIBUJO TECNICO
A MANO ALZADA ILUSTRACIÓN TÉCNICA A MANO ALZADA
Menos detalle,
Menos estructura,
Menos restricciones
Más detalle,
Más estructura,
Más restricciones
Tipos de dibujo a mano alzada
Los dibujos a mano alzada se agrupan de acuerdo con el nivel
de detalle, estructura y restricciones empleadas para crear el
dibujo.
Croquis técnico
Puede dibujarse un croquis técnico poco detallado para captura!
con rapidez una idea de diseño.
w w w F r e e L i B r o s
116 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
Figura 4 .4 Croquis de vistas múltiples de una pieza mecánica,
información técnica sobre el diseño
Figura 4 .5 Croquis ilustrativo
Los croquis ilustrativos se emplean para comunicar información
técnica en una forma fácil de visualizar.
tuyen una herramienta informal empleada por todos los que
participan en el diseño y manufactura del producto (figura
4.7). Por ejemplo, un técnico industrial puede elaborar va
rios croquis de la distribución del piso de una fábrica.
Muchos diseñadores encuentran que la realización de
croquis se vuelve parte de su proceso de pensamiento
creativo. Durante el proceso de ideación, como se explicó
en el capítulo 2, el dibujo de croquis puede emplearse para
explorar y consolidar ideas de diseño que están formadas
en imágenes mentales o en la imaginación, ideas que a me
nudo tienen una naturaleza gráfica. La creación del cro
quis ayuda a capturar estas imágenes mentales en forma
permanente. Cada croquis se utiliza como escalón para el
utilizado por el ingeniero para comunicar a otros
siguiente croquis o dibujo, donde se refinan ideas, se aña
den detalles y se forman nuevas ideas.
En un proyecto grande se crean cientos de croquis, que
detallan los enfoques — independientemente de su éxito—
considerados para resolver el problema de diseño. Puesto
que todos los proyectos de diseño, desde los máspeque
ños, son un esfuerzo de colaboración, los croquis se con
vierten en una herramienta importante para comunicarse
con otros miembros del equipo de diseño.
Figura 4 .6 Croquis sombreado
Este croquis de sombreado fotorrealístico es un ejemplo de la
cantidad de detalle que puede utilizarse cuando se elaboran
croquis. Este tipo resulta más apropiado para ilustraciones
técnicas que para la comunicación de un diseño. (Tim Bram m ett,
ganador del concurso Irwin, Purdue University.)
CAPÍTULO 4 Croquis y texto 117
Identificación Ideas Diseño
del problema preliminares preliminar
croquis
Figura 4 .7
El dibujo de croquis se emplea en todo el proceso de diseño
para comunicar información.
Modelado
Análisis
del diseño
Visualización
del diseño
Servicio
Financiamienlo
Mercadotecnia
Producción
Planificación
Documentación
En las primeras etapas del proceso de diseño el uso de
dibujos muy refinados y detallados puede impedir realmente
la exploración de ideas alternativas. Lo que se necesita son
croquis informales y no restrictivos que puedan comunicar
información tanto geométrica como no geométrica, y que
sea posible producirlos con rapidez y modificarlos con fa
cilidad. El dibujo de croquis técnicos, al ser rápido y poco
restrictivo, puede transmitir ideas con un nivel de detalle
que comunica la intención del diseño y que, al mismo tiem
po, permite a quienes lo ven imaginarse cuántas solücio-
nes diferentes podrían mejorar aún más el diseño. Los
croquis como herramientas de comunicación fomentan las
contribuciones en colaboración con otros miembros del
equipo de diseño.
De manera tradicional, el croquis podría definirse como
un dibujo a mano libre o alzada; esto es, un dibujo produci
do sin instrumentos. Una definición más moderna debe in
cluir las herramientas basadas en el CAD (figura 4.8). Con
un software de gráficos reciente que usa herramientas flexi
bles y no restrictivas, el usuario puede esquematizar con
rapidez diseños en 2-D y en 3-D. Después estos dibujos
pueden refinarse para su uso con herramientas de software
de CAD más tradicionales. Aun cuando la computadora
pueda utilizarse para dibujar croquis, en muchas ocasiones
es preferible utilizar lápiz y papel por la conveniencia, la
velocidad y la facilidad de uso.
4.1.1 Herramientas para dibujar a mano libre
Normalmente, las herramientas para el dibujo de croquis
deben estar al alcance de la mano en cualquier parte: lápiz,
papel y goma. Si bien existen numerosas y sofisticadas va
riaciones de éstas, la meta del dibujo de croquis es la simpli
ficación. Un par de lápices, una goma y unas cuantas hojas
de papel deberán ser todo lo que se necesite. ¡En muchas
Figura 4 .8 Croquis de CAD
Los croquis pueden crearse con el CAD. Este software
permite modelar con rapidez estructuras arquitectónicas.
(Cortesía de Virtus, Corp.)
ocasiones el nacimiento de una gran idea de diseño ha ocu
rrido sobre una servilleta con un lápiz de madera del número
2! Si bien puede darse la tentación de emplear regla T y es
cuadras, una cantidad mínima de práctica deberá permitir al
lector dibuj ar líneas suficientemente buenas para un croquis
sin la ayuda de esas herramientas. Las líneas dibujadas me
cánicamente pueden volver más lento el trabajo, añadir un
nivel de exactitud que no es necesario en las primeras etapas
de un diseño y restringir los tipos de formas exploradas.
Lápices Las minas empleadas en los lápices tienen dife
rentes niveles de dureza (véase el capítulo 3); cuanto más
dura sea la mina, mayor será la definición y claridad de la
línea. Para dibujo de croquis de propósito general, las mi
nas H y HB producirán líneas aceptables. Si la mina es
mucho más dura, las líneas serán demasiado claras y difí
ciles de observar. Además, la mina dura tiene la tendencia
a perforar y rasgar algunas de las hojas del papel delgado
que se emplea en el dibujo de croquis. Por otra parte, si la
mina es muy suave, se deposita demasiado grafito sobre el
papel y éste puede mancharse fácilmente. Las minas de
grado medio permiten dibujar líneas oscuras y relativamente
bien definidas.
Con cualquier número de mina es posible variar la os
curidad de la línea en cierta medida. Con los lápices de
madera es posible dibujar líneas claras desafilando la pun
ta de la mina. Con el lápiz mecánico o lapicero de mina
delgada, la mina siempre está afilada. Las líneas claras pue
den dibujarse disminuyendo la presión ejercida sobre el
lápiz mecánico al dibujarlas.
Si bien pueden emplearse lápices de madera para dibu
jar croquis, es más común emplear lápices mecánicos. Si se
utiliza sólo un lápiz mecánico, entonces es mejor que sea el
que tiene un tamaño de mina de 0.5 mm. Sin embargo, si se
desea realzar un grupo de líneas dibuj ándolas más gruesas,
118 PARTE I Ciencia visual para gráficas técmesa
I Aplicación industrial
M odelado de croquis con CAO
L o s m o d e lo s p r e c is o s e n 3 - D d e c o n s t r u c c io n e s n u e v a s
r e c ié n d is e ñ a d a s s o n im p o r t a n t e s c u a n d o e l d is e ñ o s e
t e r m in a . S in e m b a r g o , m u c h o s a r q u ite c to s n e c e s ita n t r a
b a ja r c o n m o d e lo s m á s s ím p ie s y m e n o s p r e c is o s e n las
p r im e r a s e ta p a s d e l p r o c e s o d e d is e ñ o , c u a n d o e s tá n e v a
lu a n d o c ie n to s d e v a r ia b le s d i f e r e n te s : e c o n ó m ic a s , s o
c ia le s , a m b ie n t a le s y e le m e n t o s fu n c io n a le s . E s d u r a n te
e s ta e ta p a c u a n d o lo s a r q u i te c to s e m p le a n t r a d ic io n a l
m e n t e c r o q u is p o c o d e ta l la d o s y e la b o r a d o s a m a n o . El
m o d e la d o d e c r o q u is e s u n a té c n ic a e n la q u e e l a rq u i-
~ i
t e c t o c r e a m o d e lo s e n 3 - D p o c o d e ta l la d o s p o r c o m p u
ta d o r a , f á c i le s d e m o d if ic a r . L a té c n ic a , p r o p o r c io n a la
r e t r o a l im e n ta c ió n v is u a l n e c e s a r ia p a ra e l d is e ñ o a r q u i
t e c tó n ic o e s q u e m á t ic o . L a fa c i l id a d .d e u s o , la h a b il id a d
p a ra p e n s a r e n 3 - D , la h a b il id a d p a ra t r a b a ja r c o n c u e r p o s
y f o r m a s ir re g u la r e s , e l a c c e s o a p r o y e c c io n e s s o la r e s
p a ra e s tu d io s d e i lu m in a c ió n y . la h a o il id a d p a r a c r e a r in
te r p r e t a c io n e s d i fu s a s s o n lo s p r in c ip a le s e le m e n t o s d e
lo s m o d e la d o r e s d e c r o q u is .s
Los edificios del nuevo campus de la University of California en Davis fueron modelados por computadora por los arquitectos
Backen, Arngon, y Ross. Despues de proyectar el sol y las sombras, los diseñadores suavizaron la imagen con efectos a mano
libre producidos por un programa de computadora. (Cortesía de Backen, Arrigoni and Ross Arcbitects.)
entonces tal vez se tenga que trabajar con un conjunto de lá
pices, cada uno con una mina de ancho distinto. La alternati
va es dibujar sobre las líneas varias veces. Sin embar
go, esto no es muy deseable, pues es imposible dibuj ar a mano
libre dos veces exactamente sobre la misma trayectoria; cada
vez que se dibuja sobre una línea, la trayectoria cambia un
poco. Asimismo, también es útil tener un lápiz con una mina
un poco más dura, tal vez 2H o 4H, para producir una línea
un poco más clara para líneas de construcción preliminares.
B o r r a d o r El borrado debe emplearse sólo para corregir
errores sobre una línea, y no para hacer cambios en un di
seño. Estos cambios deben anotarse en un croquis aparte,
preservando el original. A pesar de esto, la mayoría de las
personas encuentra útil borrar cantidades pequeñas del área.
Usualmente, con la goma del lápiz es suficiente. Sin em
bargo, si se van a dibujar muchos croquis, entonces tal vez
se necesite unborrador aparte, uno de cualquier tamaño y
forma. Tal vez sea necesario considerar un borrador de goma
porque deja menos residuos.
Papel Se dispone de una amplia gama de papel para dibu
jar croquis (incluyendo la servilleta en la que puede dibujar
durante el almuerzo). El más accesible y más fácil de em
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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CAPITULO 4 Croquis y texto 1T9
C)
Pioiiffj 4 S Cuadrículas cuadrada (A), isomètrica (B ) y de perspectiva (C) empleadas en el dibujo de croquis
Las líneas de la cuadrícula sirven como ayuda para proporcionar tanto el dibujo como el trazado a mano alzada de líneas rectas.
plear es el que tiene el tamaño de un cuaderno (8-1/2 " x 11 ").
A causa de la dificultad para dibujar líneas muy largas a mano
libre, por lo general no se usa papel más grande para dibujar
croquis. Por otra parte, cuando se necesita dibuj ar varios cro
quis visualmente agrupados, el papel grande es de mucha
utilidad.
La hoja blanca de papel bond, sin líneas, ofrece la ma
yor flexibilidad; el papel rayado tiende a encerrar visual
mente al dibujante cuando dibuja a lo largo de líneas. Sin
embargo, cuando se desea una guía para las líneas sobre el
papel, entonces lo más útil es tener líneas que corran en
ambas direcciones, formando una cuadrícula. Dos de los
papeles cuadriculados más empleados en el dibujo de cro
quis son el de cuadrícula cuadrada (figura 4.9A) y de
cuadrícula isomètrica (figura 4.95), este último utilizado
para el dibujo de ciertos croquis ilustrativos. La densidad
común de las cuadrículas varía desde cuatro hasta 10 lí
neas por pulgada. Un tipo menos común de papel cuadri
culado es el de perspectiva, que se utiliza para crear otro
tipo de croquis de ilustración (figura 4.9Q .
A menudo resulta útil tener líneas cuadriculadas para
el croquis; pero no para el dibujo final. Una manera de
hacer esto es dibujar el croquis sobre un papel de calcar
delgado, simple, semitransparente, colocado sobre un pa
pel cuadriculado y pegado de modo tal que puedan apre
ciarse a través de él las líneas de la cuadrícula. Cuando el
croquis esté terminado, se despega el papel. Esta técnica
también permite ahorrar dinero porque el papel cuadricu
lado es más costoso que el papel de calcar, que puede com
prarse por rollos. La otra ventaja del papel de calcar es que
puede colocarse sobre otros croquis, fotografías o dibujos
técnicos terminados. Para mejorar el proceso de calcado
puede emplearse una mesa traslúcida con iluminación. El
calcado es un método rápido y exacto para refinar una idea
de diseño en evolución, o para el empleo de un diseño exis
tente como punto de partida hacia uno nuevo.
4.1.2 Herramientas de CAD parí
Con un sistema de CAD puede emplearse un dispositivo
de captura de imágenes como el escáner para introducir
120 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
una imagen en la computadora. Las imágenes capturadas
entran en la computadora como imágenes de trama; esto
es, como una cuadrícula muy densa de puntos de distintos
colores. Este tipo de imagen no puede utilizarse directa
mente en muchos sistemas de CAD y debe transformarse
en información vectorial (líneas). Para ello el operador del
sistema de CAD toma la imagen por tramas capturada y la
utiliza como plantilla de calca para crear los vectores. Esta
técnica es comparable con la forma en que el papel de cal
car se emplea sobre un dibujo existente.
Para la producción de croquis pueden utilizarse mu
chos sistemas de CAD. Mediante el empleo de cuadrículas
y de la función de sujeción (snap) es posible producir con
rapidez croquis sin mucho detalle. Algunos sistemas de
CAD también tienen una forma de realizar el croquis que
produciendo líneas burdas dibujadas a “mano libre” median
te el uso de un ratón o algún otro dispositivo de entrada.
■# Referencia CAD 4.1
Mecánica
A mano alzada
F igura 4 .1 0 Comparación de líneas dibujadas
mecánicamente y a mano alzada
+-
+~
Sí
¡No!
¡No!
4.2 | TECNICA PARA LA CREACION DEL CROQUIS ^
Se requiere práctica y paciencia para producir croquis que
sean legibles y elaborados con rapidez. Las siguientes sec
ciones describen técnicas comunes empleadas para produ
cir rápidamente buenos croquis. La presentación abarca las
herramientas y técnicas para la creación de líneas rectas,
curvas (como arcos y círculos), y vistas proporcionadas.
Con paciencia y práctica es posible que el lector llegue a
dibujar con rapidez croquis claros, sin que importe la ex
periencia que tenga ni su habilidad natural para dibujar.
4.2.1 Líneas rectas
Todos los croquis están formados por una serie de líneas.
Las líneas creadas para los croquis difieren de las produci
das mecánicamente en que no están restringidas o guiadas
por instrumentos (regla T, plantilla o compás). En su lugar,
las líneas están guiadas estrictamente por el ojo y la mano.
Este tipo de líneas tiene una calidad estética diferente de la
de las líneas mecánicas (figura 4.10). A nivel micro, las
líneas rectas del croquis aparecen sin uniformidad; a nivel
macro, debe parecer que siguen una línea recta sin ninguna
interrupción (figura 4.11).
Una de las guías más fáciles de utilizar para dibujar
líneas en los croquis es la cuadrícula del papel. Las líneas
rectas dibujadas sobre la cuadrícula son las más fáciles de
realizar, incluso aquellas que son paralelas a éstas pero que
no coinciden con ellas. La idea es mantener la línea una
distancia uniforme (aunque no necesariamente igual) entre
dos líneas de la cuadrícula.
Las líneas curvas, las que no son paralelas ala cuadrícu
la y aquellas que se dibujan sin la ayuda de una cuadrícula
son más difíciles. En todos estos casos, las líneas se dibujan
¡No!
F igura 4 .11 Ejemplos de técnicas buena y mala para el
dibujo de croquis de líneas rectas
Las líneas deben ser rectas y oscuras con un ancho consistente.
Primera
pasada
Segunda
pasada
F igura 4 .1 2 Dibujo a mano de líneas rectas
El dibujo secuencial de líneas rectas se hace dibujando primero
una línea muy tenue, utilizando trazos pequeños. A
continuación se vuelve a dibujar sobre la línea tenue; pero esta
vez con mayor firmeza.
como interpolaciones entre dos o más puntos. En un dibujo
de ingeniería lo común es marcar los puntos con dos líneas
que se intersectan, una horizontal y otra vertical, cada una
con una longitud aproximada de 3/16 ". El ojo del dibujante
debe tomar una vista “global” de todos los puntos a conectar,
la cual guiará su mano a medida que va de un punto a otro.
Con mucha frecuencia, la línea a bosquejar está for
mada por una secuencia de dos o tres pasadas con el lápiz
(figura 4.12). La primera pasada es suave, con un lápiz de
mina dura como la 4H, bien afilada, y tal vez no sea tan
recta como lo será la línea final; sin embargo, debe propor
cionar una trayectoria para dibujar sobre ella la línea final,
más oscura. En particular, para líneas largas es probable
que el trazo inicial se dibuje en segmentos, que provienen
de los extremos y que se reúnen en un punto intermedio;
sin embargo, la línea final debe dibujarse en una sola pasa-
w w w . F r e e L i b r o s . c o m
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CAPITULO 4 Croquis y texto 121
A) B)
Fsgura 4 ,1 3 Dibujo a mano de líneas largas
En ocasiones las líneas largas pueden ser más difíciles de dibujar. Una técnica es utilizar el filo del papel como guía para la mano
S S Z 8“ 6,1 mT r !StanClaS '8UaleS a PartÍr deI fÜ0 del papel utilizand0 como guía una marca sobre un pedazo de papel A ' continuación se emplean las marcas como guías para dibujar la línea. '
da para evitar discontinuidades. Si es necesario, puede apli
carse otra pasada para oscurecer o engrosar la línea.
Las líneas largas son difíciles de controlar, incluso para
quienes tienen mucha experiencia. Si no es posible elegir
una escala de dibujo que reduzca el tamaño del croquis,
entonces es necesario utilizar papel cuadriculado como guía,
ya sea dibujando directamente sobre elpapel cuadriculado
o colocando un papel de calcar sobre el cuadriculado. Si la
línea es paralela y se encuentra relativamente cercana al
extremo del papel, entonces puede ponerse un dedo o parte
de la palma a lo largo del extremo de la hoja de papel para
estabilizar el dibujo a mano (figura 4.13). Si es necesario
puede emplearse una regla o un pedazo de papel para mar
car una serie de puntos sobre el croquis; pero esto hará más
lento el dibujo del croquis.
Otra técnica que sirve cuando se dibuj an líneas de cual
quier longitud es cambiar la orientación del papel. El papel
para el dibujo de croquis no debe fijarse a la superficie de
dibujo. Contrario a esto, el dibujante debe ser capaz de gi
rar el papel libremente, orientándolo en la dirección que le
resulte mas comoda. La practica es la que determinará esta
dirección. Muchas personas encuentran que el dibujo de
líneas con un movimiento que se acerca o se aleja del cuer
po, más que de izquierda a derecha, es el que les permite
dibujar líneas más rectas con mayor rapidez; otras encuen
tran más cómodo inclinar el papel respecto del cuerpo. De
nuevo, cuanto más larga sea la línea, mayor importancia
tiene el hecho de que el papel se encuentre en una posición
cómoda para el dibujante.
Para dibujar croquis con rapidez, exactitud y sin fati
ga, la mano y el resto del cuerpo deben estar relajados. La
orientación del papel debe permitir que el antebrazo se en
cuentre en una posición cómoda. La mano también debe
estar relajada y cómoda. Los estudiantes que aprenden a
dibujar croquis a menudo creen que sus líneas deben tener
la calidad de las que se dibujan con medios mecánicos, y
piensan que tendrán un mayor control sobre la línea si sos
tienen el lápiz con rigidez. De hecho, lo cierto es lo contra
rio. Si se sostiene el lápiz con suavidad (aunque no tanta
como para que éste quede flotando en la mano), entonces
es más fácil controlarlo directamente con los ojos y la mente,
haciendo correcciones casi subconscientes para mantener
lo en la dirección adecuada.
Con experiencia, aunque se tenga conciencia de qué
se está dibujando, el dibujo de la línea se vuelve virtual
mente automático. La idea es encontrar el balance correcto
entre un dibujo cómodo y relajado y uno descuidado y flo
jo. Si bien, las lineas de un croquis se dibujan sin instru
mentos, deberán seguir siendo nítidas, y las rectas deberán
distinguirse con facilidad de aquellas que se supone que
son curvas.
Los puntos siguientes resumen las técnicas empleadas
para dibujar croquis de líneas rectas:
• Oriente el papel hacia una posición cómoda. No lo fij e
a la superficie.
• Marque los puntos extremos de la línea que desea
trazar.
• Determine el método mas comodo para crear las lí
neas: dibujar de izquierda a derecha o en una direc
ción que se acerque o se aleje del cuerpo.
• Relaje la mano y el resto del cuerpo.
jw . F r p p T i i b_m s . com
122 PARTE 1 Ciencia visual para gráficas técnicas
- - 1
A) B) C) D)
Figura 4 .1 4 Dibujo a mano libre de un círculo
El dibujo a mano libre de un círculo es más fácil si se emplea una de las técnicas mostradas. Para círculos pequeños, utilice un
cuadrado o varias líneas centrales para guiar el proceso de construcción. Para círculos grandes, use como guía un trozo de papel con
el radio marcado en él.
Utilice el filo del papel como guía para dibujar líneas
rectas.
• Dibuje líneas largas trazando una serie de líneas más
cortas, conectadas entre sí.
• Si es necesario, dibuje sobre papel cuadriculado o en
papel de calcar sobrepuesto a uno cuadriculado.
Realizar croquis de líneas rectas
E n e s t e e je r c ic io e l le c to r c r e a r á u n a s e r ie d e l ín e a s p a r a le
la s d e 5 " d e lo n g itu d c o n u n e s p a c io e n t r e e lla s d e 0 . 5 ”.
C o n s u l te la s f ig u r a s 4 .1 1 y 4 . 1 2 .
P aso 1. M a r q u e l ig e r a m e n t e lo s e x t r e m o s d e la s lín e a s
e n u n p a p e l d e 8 - 1 / 2 " p o r 11
P aso 2 . O r ie n t e e l p a p e l h a c ia u n a p o s ic ió n c ó m o d a p a ra
d ib u ja r la s l ín e a s .
P aso 3. C o lo q u e la m a n o d e m a n e r a c ó m o d a y re la ja d a ,
d e m o d o q u e e l lá p iz q u e d e p r ó x im o a u n o d e lo s e x
t r e m o s m a r c a d o s d e la p r im e r a l ín e a a d ib u ja r . D ib u je
p r im e r o la l ín e a s u p e r io r , e v i ta n d o e l p a s o d e la m a n o
s o b r e la s l ín e a s d ib u ja d a s .
P aso 4. E x a m in e r á p id a m e n t e lo s d o s p u n t o s e x t r e m o s
d e la p r im e r a lín e a p a ra d e t e r m in a r la d ir e c c ió n g e n e r a l
e n q u e h a rá e l d ib u jo d e la s d e m á s lín e a s .
P aso 5. D ib u je t e n u e m e n t e u n a lín e a c o r ta , a p r o x im a d a
m e n t e d e 1 " d e lo n g itu d , m o v ie n d o la m a n o y e l lá p iz
e n la d ir e c c ió n g e n e r a l d e l o t r o e x t r e m o d e la lín e a .
P aso 6. R e p ita lo s p a s o s 4 y 5 h a s ta l le g a r a l e x t r e m o d e
la o t r a lín e a .
P aso 7. R e g r e s e a l p u n t o d e p a r t id a d e la l ín e a y v u e lv a a
d ib u ja r s o b r e lo s s e g m e n t o s d e lín e a , a h o r a c o n un
t r a z o m á s f i r m e y p r o lo n g a d o , p a ra p r o d u c ir u n a lín e a
r e c ta m á s a n c h a , o s c u r a y c o n t in u a .
P aso 8. R e p ita lo s p a s o s 3 a 7 p a ra d ib u ja r la s d e m á s
l ín e a s r e c t a s .
4.?..2 Líneas curvas
Las líneas curvas requieren de varios puntos guía. La curva
más común es un círculo o un arco circular. Si bien es posi
ble dibujar círculos y arcos pequeños en uno o dos trazos y
sin puntos guía, los círculos más grandes necesitan de algu
nos puntos preliminares. El número mínimo de puntos para
iin círculo son cuatro, marcados sobre el perímetro a inter
valos iguales de 90 grados. Para un arco, utilícese al menos
un punto guía por cada 90 grados y uno en cada extremo.
Hay varias maneras de distribuir con rapidez los puntos
guía para curvas circulares. Una manera de hacerlo es dibu
jar un cuadrado, cuyos lados sean iguales al diámetro del
círculo (figura 4.14.4). Los puntos medios de cada lado
del cuadrado marcan los puntos donde el círculo toca al cua
drado; esos puntos se conocen como puntos de tangencia.
Pueden añadirse más puntos guía dibujando las dos dia
gonales del cuadrado. El centro del círculo a dibujar a mano
es el punto donde las diagonales se cruzan (figura 4.145). A
continuación se marcan los puntos guía en cada diagonal, a
una distancia aproximada igual a las dos terceras partes de la
distancia que hay de la esquina del cuadrado al centro del
círculo; tal distancia es el radio aproximado del círculo (fi
gura 4 .14C).
Como las líneas rectas largas, los arcos y círculos gran
des son más difíciles de dibujar y tal vez sea necesario
marcar los puntos guía en intervalos más frecuentes. Para
hacerlo es recomendable emplear un pedazo de papel con
el radio marcado en él (figura 4.14£>).
Los arcos circulares se dibujan del mismo modo que
los círculos, ajustando el número de puntos para lograr el
grado de curvatura (es decir, la longitud) del arco. Sin em
bargo, el dibujo de arcos no circulares puede ser más difí
cil. Puesto que el dibujo de estas líneas se hará a mano, el
cálculo de los puntos por donde la curva debe pasar puede
ser complicado y no se recomienda hacerlo. Simplemente
estímense a ojo los puntos guía y dibújese poco a poco una
curva que pase por tales puntos. (Las elipses y las curvas
en los dibujos de vistas múltiples son dos casos especiales
que se estudian más adelante en este capítulo.)
Al igual que con las líneas rectas, es importante la posi
ción del papel y sostener suavemente el lápiz, ya que eso
facilita la creación de buenas curvas. A diferencia