Resumen comprimido de Expresión Gráfica (teoría)

El lenguaje gráfico es una de las formas de comunicación de ideas más antigua.
El dibujo técnico es el lenguaje gráfico de los ingenieros.

Lenguajes de un ingeniero:

Verbal
Matemáticas
Dibujo técnico (gráfico)

Avance del lenguaje gráfico:

Antigüedad:

pinturas rupestres
Jeroglíficos egipcios
Contribuciones griegas y romanas

Edad Media:

Uso de reglas y métodos de dibujo para la construcción

Edad moderna:

Revolución industrial (luego medios de comunicación masiva e Internet)
Avance general (+ métodos de representación gráfica y geometría descriptiva)

Siglo XX:

Métodos de representación gráfica y geometría descriptiva
Estandarización
CAD (Computer Aided Design)

Desarrollo de productos y producción industrial:

Orden:

Nueva concepción: Producto o proceso y decisiones sobre sus especificaciones
Dibujo técnico: Esquemas del producto o proceso para su producción (info completa y detallada)
Proceso de producción: Se fabrica

En el siglo XX el diseño industrial se separó del artístico, para formalizar y perfeccionar el desarrollo de productos (ver cita de Pulos, 1970), pasando de diseño basado en el arte/intuición a diseño basado en investigación/ciencia

El dibujo técnico pretende definir las 3 dimensiones de la realidad sobre las 2 dimensiones del papel. Describir la realidad (análisis, vistas, documentar) o expresar ideas 3d (diseño y síntesis, crear, experimentos en papel y proyectos)

Cartografía:
Territorios y Mares

Arquitectura e Ingeniería:
Edificaciones, máquinas, infraestructuras, componentes, vehículos

Estilos de dibujo:

Sistema de proyección geométrica (representa el marco de la elaboración del dibujo)
Variables gráficas (Vistas y líneas ocultas, luces y sombras, texturas, colores…)
Anotaciones numéricas y de texto (clarificar detalles)

CAD (Ej. AutoCAD(1982).dwg o Catia):

Modelado geométrico: Representar líneas, superficies, cuerpos, dimensiones y textos, en 2d o 3d
Análisis y optimización del diseño: Determinar propiedades como tensiones, vibraciones… y corregir
Revisión y evaluación del diseño: Se comprueba prestando atención al ensamblaje de la pieza y su uso (tolerancias y defectos de fabricación…)
Documentación y dibujo (drafting): Realizar planos

NORMAS

Para simplificar el dibujo técnico mundialmente mediante simbología. Facilitan el comercio internacional y lo hacen más justo, aumentan la eficiencia, seguridad y limpieza de las fases de producción, forma de legislar sobre salud, seguridad, y medio ambiente, compartir avances tecnológicos y buenas prácticas de gestión, difundir la innovación, proteger a los consumidores y simplificar la vida.

Deben ser:

Claras, precisas, concisas y objetivas para evitar malentendidos
Completas para proporcionar una solución
Consenso de interesados
Resultados basados en experiencia
Se aprueban por una organización reconocida a nivel regional, nacional, o internacional
Disponibles al público

CLASIFICACIÓN

Naturaleza:

Obligatorio
Pseudo-Obligatorio
Recomendado

Contenido:

Fundamental
Industrial

Ámbito de aplicación:

Regional
Nacional
Internacional

Preparación

Trabajos preliminares
Borrador
Info pública (consulta)
Propuesta - Aprobación
Registro, publicación y difusión

Algunas importantes:

UNE (Una Norma Española)
DIN (Deutsches Institut für Normung) (Instituto Alemán para la normalización)
ISO (International Standards Organization
ANSI/ASME (American National Standards Institute)
EN (European Normalization)
AENOR (Asociación Española de Normalización y Certificación)

UNE-EN-ISO

Nomenclatura:
Ordenada por materias, grupos y especialidades según una clasificación decimal (0-9) con subgrupos.
Ej: 5 Matemáticas y Ciencias Naturales, 6 Ciencias Aplicadas (Técnica)

Denominación:

Organismo o tipo de Norma (UNE)
Materia correspondiente (Comité Técnico de Normalización)
Orden cronológico
Año de revisión

La normativa del dibujo técnico evoluciona, no está fija

FORMATO DEL PAPEL

Formato normalizado, Serie Normal A:

Formato origen A0:(841 x 1189) mm
Relación alto ancho = sqrt(2) (diagonal)

Márgenes y bordes:
Margen mínimo de 1 cm excepto en A0 y A1, de 2 cm, con un borde mayor que 0.5 mm (línea gruesa continua)
El borde es una forma de asegurarse de que el dibujo completo está contenido en el medio de comunicación
(Espacio papel de CAD, lo hacen automáticamente)

Zonas del dibujo:
Se marcan zonas verticales y horizontales (con Letras y Números respectivamente) cuando la orientación del dibujo es necesaria para su comprensión. Es obligatorio para tamaños grandes y multiplanos

↖️Notas
↗️Bloque de revisión
↘️Bloque de título
En el centro de cada lado del cuadro del borde, marcas perpendiculares son señales de centrado, con flechas son señales de orientación, debajo graduación métrica de referencia.

ANOTACIONES

En MAYÚSCULAS info importante, y en minúsculas el resto (todo muy correcto y entendible… y completo)
Siempre que se pueda, en horizontal. Si no, rotadas +90° (antihorario)

CUADRO DE ROTULACIÓN (en esquina ↘️):

Info necesaria para identificar el dibujo y validarlo
Nombre y dir empresa
Título
Número del dibujo
(visibles cuando el plano se doble)
nombres y fechas del dibujante, revisor, volumen, número de contrato…
Si subcontratado, aprobación, puede otro bloque con detalles
Escala
Códigos de suministros para fabricación
Tamaño de lámina
Peso estimado del objeto
Número de hoja si varias

LISTADO DE PIEZAS O COMPONENTES:
Identificarlas en el dibujo o por separado en el listado. Tiene la misma anchura que el cuadro de rotulación, y en columnas: cantidad, denominación marca, número de plano, modelo, material, peso, observaciones

Se rellena ⬆️

Líneas normalizadas:

Gruesa continua para contornos y aristas vistas
Fina continua para líneas ficticias, de cota, de referencia, para rayados
Fina discontinua para contornos y aristas no visibles
Fina a mano alzada para límites de vista o cortes parciales
Trazo y punto fino para ejes y planos de simetría
Trazo grueso y punto para superficies de tratamiento complementario (templar, cubrir...)
Línea fina discontinua con dos barras perpendiculares a los extremos para ejes de simetría (vale la 4a)
Líneas fantasma: posición alternativa de partes de una pieza que se pueden mover. Trazos finos *largo- cortos - largo*

ESCALA X:Y (dimensión representada:dimensión real)

DIBUJO:REALIDAD
1:X - 1:50 - reducción
X:1 - 50:1 - ampliación
(1:1) - real

Pueden utilizarse varias escalas además de la principal, anotándolas junto al número de referencia del objeto (principal en el cuadro de rotulación)

Detalles demasiado pequeños se muestran anexos al dibujo principal en una vista de detalle separada, con una escala mayor

COORDENADAS

Números que determinan de forma única la posición de un punto o elemento geométrico, mediante un sistema de coordenadas, traduce geometría en problemas numéricos, la base de la geometría analítica

SISTEMA DE COORD CARTESIANO
Es el estándar, posición mediante distancia a ejes X, Y…, los números de la coordenada se separan por una coma.

SISTEMA DE COORD POLAR
Posición mediante distancia a un centro y un ángulo medido desde el origen, los números separados por un “menor que”, “<”
Distancia < Ángulo

ABSOLUTAS Y RELATIVAS
Las absolutas se refieren al origen del sistema, y las relativas se refieren a otro punto del dibujo

TIPOS DE DIBUJOS Y PLANOS

Boceto: Dibujo rápido a mano con numerosos trazos solapados que esbozan la idea, sin reglas
Borrador: Dibujo rápido y esquemático con medidas, normalmente a mano pero con proporciones, suelen usarse varias vistas
Plano: Como borrador pero con normas y normalmente CAD
Mapas: Rep de área geográfica en un plano
Diagrama: Gráfico que representa flujos de datos entre nodos, las líneas que los unen se llaman arcos
Diagrama de árbol: Controlar la realización de dibujos, mostrando la relación entre ellos
Dibujo de trabajo: Dibujo final de construcción, parte del proceso de diseño, vista frontal, lateral y de planta del objeto
Dibujo de ensamblaje: Muestra varias partes separadas que se unieron para formar otro conjunto, inventariable (tratable como única entidad)
Dibujo de detalle: Info para fabricación del objeto (Material, acabado, recubrimiento, procesos...)
Dibujo explosionado: Muestra la relación o el orden de montaje de varias partes. En catálogos de piezas, manuales de mantenimiento o montaje…

PLEGADO Y ALMACENAMIENTO
Los dibujos mayores que DIN A4 deben plegarse hasta alcanzar estas dimensiones, manteniendo el cuadro de rotulación visible.

GEOMETRÍA DESCRIPTIVA

Rama de la geometría para representar 3d en 2d (2 usos, representar, reconstruir, cita Gaspar Monge (Matemático Francés) - 1800 - padre de la geometría descriptiva)
Desde un centro de proyección hasta un objeto, líneas de proyección, y se plasma en el plano de proyección

Paralela o cilíndrica: Centro en el infinito, líneas paralelas
Convergente o cónica: Centro a distancia finita y líneas que convergen

SISTEMAS DE REPRESENTACIÓN Y PROYECCIÓN
Proyección paralela o convergente
De la paralela ortográfica u oblicua
De la ortográfica sistema diédrico con múltiples planos (se utilizan 1 y 3 cuadrantes para llevar las líneas de proyección)
De la ortográfica también proyección axonométrica, con único plano: isométrico, dimétrico o trimétrico
De la proyección oblicua, caballera y cabinet projection
De la convergente, perspectivas lineal y aérea, de la lineal 1 punto o paralela, 2 puntos o angular, 3 puntos u oblicua

PUNTO-RECTA-PLANO
En diédrico, un punto (posición fija sin forma y dimensiones) se define según el sistema de coordenadas: P(lateralidad, alejamiento, cota), P(x,y,z), lateralidad, en la dirección de la intersección entre el Plano Vertical y el Plano Horizontal. Cota altura en el PV y alejamiento distancia respecto de esta recta intersección, en el PH. Esta intersección es la Línea de Tierra.

Recta de punta: perpendicular a PV
Recta vertical: perpendicular a PH
Recta de perfil: paralela al plano lateral, perpendicular a la línea de tierra (lateralidad cte)
Un punto pertenece a una recta si todas sus proyecciones se encuentran sobre las proyecciones de la recta (mínimo las 2 que la definen)
Las trazas de una recta son los puntos de la recta que cortan a los planos de proyección
Una recta será visible si se encuentra en el 1er cuadrante, si no lo está el trazo será discontinuo
Un plano queda definido por 3 puntos, un punto y una recta, o dos rectas distintas (paralelas o que se cortan). La intersección del plano con los planos genera dos rectas, que son las trazas del plano
Plano frontal: paralelo al PV
Plano proyectante vertical o de canto: perpendicular al PV
Plano proyectante horizontal: perpendicular al PV
Plano de perfil: paralelo al plano de perfil, que es perpendicular al PV y al PH
Si la intersección de las trazas de un par de rectas en el PV y en el PH se encuentran a la misma lateralidad, las rectas se cortan. Si no, se cruzan

Ver intersecciones entre planos, rectas y planos, etc. Intersección entre recta y plano es como si una de las proyecciones de la recta se convirtiera en un plano proyectante y generara una intersección con el plano original. Esta recta intersección (que pertenece al plano original y tiene una de las proyecciones igual a la de la recta) tendrá otra proyección más, que cortará con la proyección de la recta original, resultando en una de las proyecciones del punto intersección.

Ver ejercicios de intersección, paralelismo, perpendicularidad, y planos que contienen rectas y puntos. Tangencia

HOMOTECIA DIRECTA E INVERSA
Es una transformación isomórfica (igual forma, puede cambiar el tamaño), que sólo escala las figuras. Las distancias que unen los vértices con un centro O se multiplican por un escalar

INVERSIÓN
Es una transformación geométrica anamórfica (como la que haría un espejo curvo). Se cumple que dos puntos inversos están alineados con el centro de inversión (punto O) y que el producto de la distancia de un punto a O por la distancia de su inverso a O es cte. La cte se llama Potencia de Inversión. Dos puntos y sus inversiones siempre forman una circunferencia

ALZADO PLANTA Y PERFIL
En el sistema europeo para conocer la ubicación de cada vista habría que rotar la figura delante del papel, quedando el perfil izquierdo a la derecha, etc. En el americano el papel estaría entre la pieza y el observador, y se rotaría por detrás, con el perfil izquierdo a la izquierda, o visto de otra forma: en el sistema europeo la pieza se sitúa en el primer cuadrante y en el americano en el tercero, y las vistas serían las proyecciones.

Ver tipos de líneas de rotura…

SECCIONES, CORTES Y ROTURAS

Las secciones en el dibujo técnico contienen vistas especiales de una parte de un objeto, para mostrar con claridad el interior de la pieza
Para representarlas se dibuja un plano de corte imaginario que divide el objeto en dos partes, mostrando las características interiores (la intersección se denomina sección)
Con un corte una parte del objeto representado se elimina (clarifica, y se acota mejor)
Una rotura se usa para ahorrar espacio en el dibujo, siempre que no varíe la geometría. Se muestra una rotura cerca de un extremo de la pieza y se continúa con el otro extremo

Una sección completa se obtiene pasando un plano de corte imaginario a través de todo el objeto
Una media sección cuando el plano pasa sólo por la mitad de la pieza, eliminando un cuarto de la misma
Una sección de rotura es la rotura de una pequeña parte de la pieza original dejando ver el interior. Se marca la rotura mediante una línea de trazo irregular a mano.
Una sección de revolución se obtiene girando la sección transversal de una determinada zona 90 grados sobre uno de sus ejes para que, en vez de ver la sección como un borde la veamos en el plano.
Una sección eliminada se obtiene como las secciones de revolución, pero la sección transversal se muestra junto a la vista correspondiente, no sobre ella. En la figura se marca de dónde se obtienen las secciones, que se muestran aparte.

Pueden mostrarse secciones para que se entienda cómo es el ensamblaje, secciones sucesivas para ver cómo progresa en una dirección, o una sección auxiliar.

Para representar cortes y secciones se inclina el rayado 45º respecto a los ejes de simetría, con la separación de las líneas dependiendo del tamaño de la pieza. En muestras muy grandes, el área sombreada puede reducirse a las zonas cercanas al borde de la pieza. Diferentes áreas sombreadas que pertenecen a la misma superficie (plano de corte) se muestran con el mismo patrón, y en un conjunto de piezas, el rayado debe ser distinto para cada una de ellas. Pueden realizarse cortes parciales. Cambios en la dirección del corte se expresan con una línea discontinua. Superficies muy finas no se rayan, se sombrean. Evitar acotación dentro de la zona rayada/sombreada. No incluir aristas ocultas al representar un corte/sección (que el corte sea visible), salvo necesario para comprender el dibujo.
No se seccionan tornillos, tuercas y remaches, eslabones de una cadena, mango de herramienta, paredes de refuerzo, uniones roscadas, y brazos de una polea.

DIBUJO DE CONJUNTO

Muestra cómo se posiciona cada componente de un diseño: la forma completa, las dimensiones globales, la posición relativa de cada parte, y la relación funcional entre los componentes.
Normalmente las aristas ocultas se omiten a menos que sean absolutamente necesarias (menos aún se muestran a través de una sección)
Se suelen usar cortes y secciones en estos dibujos. El patrón de sombreado en partes adyacentes se realiza con direcciones opuestas (Como si fuese una marca en 3d). Para otras zonas se emplean inclinaciones de 30º y 60º, y también podría variar la distancia entre las líneas del patrón de sombreado.

TIPOS:

Explosionado: las partes se representan por separado, pero alineadas según su posición de ensamblaje y secuencias (el orden en el que se ensambla)
Dibujo de conjunto general: Todos los componentes se representan en su posición de trabajo
Dibujo de conjunto de detalle: como el general, y se incluyen sus dimensiones
Representación pictórica: Se ve la profundidad en una vista
Multivista (diédrico): Varias vistas perpendiculares
Conjunto de dibujos de trabajo: Paquete de dibujos con las especificaciones necesarias para fabricar el objeto. Contiene dibujo de conjunto de detalle y una hoja de componentes normalizada, que incluye información para la compra de componentes generales

PASOS PARA CREAR UN DIBUJO DE CONJUNTO

Analizar la geometría y dimensiones de las partes para entender el conjunto y la forma global del objeto
Seleccionar una vista apropiada
Seleccionar las partes principales, que están compuestas por otras menores, etc
Dibujar una vista de las partes principales según la dirección de la vista principal
Añadir las vistas de detalle del resto de partes en sus posiciones de trabajo
Realizar cortes donde la posición relativa entre partes adyacentes necesite ser clarificada
Añadir globos, notas y dimensiones (si es necesario)
Crear el BOM
Dibujos de detalle (independientes)
Lista de piezas normalizadas (tornillos, tuercas...)

INFO REQUERIDA EN DIBUJOS DE CONJUNTO

Todas las partes en su posición de operación
Lista de componentes (Bill Of Material, BOM)
Nº objeto/parte (todos en orden, número en función de tamaño o importancia)
Nombre descriptivo
Material
Cantidad requerida
info adicional...
Flecha con globo alrededor del número de objeto/parte
Mecanizado y operaciones de ensamblaje. Dimensiones críticas relativas al funcionamiento del conjunto
La lista de componentes contiene info sobre cada parte de un conjunto. Los números corresponden con los identificadores del dibujo. Suele ir encima del cuadro de rotulación.
Globos: Una parte se localiza e identifica en un dibujo de conjunto usando un círculo con un número que corresponde con el de la lista de componentes, y una flecha (hacia la parte correspondiente, que evita ser vertical o horizontal, intentan ser paralelas, y no se cruzan). Todos deben agruparse juntos y ser del mismo tamaño

IDENTIFICACIÓN DE PIEZAS
Cada empresa desarrolla su propio sistema normalizado de números de referencia basándose en diversos criterios como números secuenciales, combinaciones de números y letras, tamaños, número de partes en el conjunto, su función…

Los componentes normalizados, aquellos que pueden adquirirse comercialmente por separado, no necesitan ser dibujados, y la info para su compra debe incluirse en la lista de componentes normalizada (al final)

ORDEN

Dibujo de conjunto (primera página)
Parte 1
Parte 2
…
Hoja normalizada de componentes (última página)

ACOPLAMIENTO DE PIEZAS: RUGOSIDADES Y TOLERANCIAS
Considerar el acabado superficial y la tolerancia en la geometría y el tamaño para el acoplamiento de piezas.

Acabado superficial: La calidad de la superficie, rugosidad superficial o la adición de una capa específica para mejorar alguna propiedad del objeto (oxidación, corrosión...)
Queremos controlar la precisión del posicionamiento y ajuste entre partes acopladas, y reducir la fricción especialmente en partes móviles

Tolerancia: Cantidad total que puede variar una dimensión o forma. Es la diferencia entre los límites superior e inferior de una dimensión

Tolerancia dimensional: Límites que especifican la variación permitida en cada dimensión. Se especifica junto a la dimensión (x+-algo)
Tolerancia geométrica: Especifica la variación permitida en la geometría de un objeto, con símbolos para controlar las características de cada parte. (Cajita con el símbolo y el número)

ver simbología

UNIDADES DE MEDIDA
Sistema inglés, utiliza pulgadas (in), o pies si >72 in
Sistema Internacional (SI), Metros y milímetros
GMS (Grados, Minutos, Segundos)
GD (Grados Decimales)

ACOTACIÓN

Informar sobre las dimensiones del dibujo, tamaño, posición, y detalles constructivos (el método de preparación sólo si es imprescindible).
Aunque el dibujo esté a escala, las dimensiones permanecen con su valor real.

PARTES

Línea de extensión o auxiliar: Localiza la parte acotada. Hay que dejar un pequeño espacio (+o- 1mm) entre la vista y la línea de extensión. Deben extenderse tras la línea de dimensión (cota) unos 2 mm. Pueden cruzar con las líneas que definen los contornos del objeto, y deben ser continuas. Sólo se cortarán si cruzan o pasan cerca de una flecha. Se intenta mantenerlas fuera del objeto. No usar líneas de contorno del objeto, de centro, o de cota como línea de extensión
Línea de cota: Donde se apunta la cota, con las flechas a los extremos. Hay que dejar entre la pieza y la cota y entre las cotas un espacio al menos el doble que la altura de una letra (Cabrían 2 letras). El espacio entre la 1ª línea de cota y el objeto debe ser >= 10 mm, y entre sucesivas líneas >= 6 mm. Deben alinearse y agruparse tanto como sea posible. No deben cruzarse con las de extensión ni con las leader, y debe evitarse que se crucen entre sí.
Líneas guía (leader): Peculiaridades con una nota adjunta. Suelen emplearse en círculos o arcos.
Flecha: En los extremos de cada línea de dimensión (cota) para mostrar los límites de la misma.
Dimensión: Valor numérico que define el tamaño o características geométricas del objeto (distancia, radio, etc.). Puede incluirse una dimensión de referencia entre paréntesis, con info no imprescindible para fabricar la pieza
Acotación superior e inferior: Pueden ponerse el máximo y el mínimo uno encima del otro (en vez de la tolerancia)
Acotación dual: Para mostrar las medidas en los sistemas métrico e inglés de manera simultánea. Se ponen a los dos lados de la línea de cota, o separadas por una barra. La medida de uno de los sistemas se pone entre paréntesis.
Datum: Punto de referencia exacto al incluir la acotación en una tabla
Dimensiones superfluas: Debe evitarse repetir información (la misma info de manera diferente). No repetir cotas

REGLAS DE ACOTACIÓN

No escribir una dimensión sobre una línea del dibujo
Los valores de las dimensiones con varias líneas de cota paralelas deben estar escalonados
No amontonar muchas cotas en espacios reducidos (ilegible)
Colocar las dimensiones entre las vistas cuando sea posible, pero sólo unidas a una vista concreta
Las dimensiones sólo sobre una vista (dentro del dibujo) si clarifican significativamente el dibujo
Evitar acotar sobre líneas ocultas
El significado de la cota debe quedar claro al unir dimensiones sobre líneas visibles

NORMALIZACIÓN

Las cotas informan de tamaño, localización, orientación, radio, diámetro, altura…
Los ángulos se acotan indicando su valor en grados y una línea de cota en forma de arco. Mejor acotarlos en la vista en la que pueda verse su verdadera forma dando el valor del radio precedido por la abreviación “R” (R3, R.20, R7.50 ...) (“D” para el diámetro). Si la cota se indica desde un centro de un círculo o arco, debe incluirse una pequeña cruz en el punto preciso. La profundidad de un agujero debe indicarse en una nota.
Las curvas y empalmes se acotan como arcos convencionales
Las cotas de agujeros y taladros cilíndricos son el diámetro y la profundidad. Las cotas de su localización deben darse desde su centro en una vista circular.
Para acotar biseles (corte oblicuo en el borde de una superficie), se utiliza una línea guía o leader, y una nota que indique la distancia lineal y el ángulo del bisel (o las coordenadas de avance y radial del segmento). Los ángulos dibujados como ángulos rectos tendrán 90º a menos que se indique lo contrario, por lo que no es necesaria su acotación.
Para acotar roscas hay que indicar todas las dimensiones de tamaño y el tipo de métrica empleada
Para acotar reducciones hay que indicar todas las dimensiones con su tolerancia.
Para acotar moleteados se indica el diámetro y longitud, además del tipo (knurl: estriado, cruzado, diamantes...)
Hay dos métodos para la colocación de cotas (sus dimensiones), el Alineado y el Unidireccional. En el alineado las cotas se ponen en paralelo a la línea de cota y sobre ella (o a su izquierda si el texto está inclinado 90º), y en el unidireccional la dimensión siempre está en horizontal, interrumpiendo la línea de cota.
Acotación en paralelo: Las cotas se alinean de forma paralela al contorno del objeto
Acotación en serie: Cada línea de cota se coloca de forma consecutiva a la anterior
Acotación combinada: Se combinan los dos métodos anteriores. Conjuntos de cotas en serie puestas en paralelo
Acotación progresiva: La posición de cada elemento es referida al mismo punto inicial (pero se ponen alineadas)
Acotación por coordenadas: Números o letras indican cada punto representativo y los valores numéricos se incluyen en una tabla anexa
Acotación por división circular: Herramientas de simetría para aportar claridad
Acotación en isométrico: Para acotar en isométrico (poco usual) se debe hacer de forma paralela y alineada a cada uno de los planos isométricos.

rubenayla

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