Guía de estudio para examen de dibujo tecnico

hector_torres.di@outlook.es

Temario

• Antecedentes y la evolución histórica del dibujo técnico.
• Dibujo técnico como lenguaje universal a través de ejemplos. 
• Tipos de dibujo para determinar su uso en diferentes contextos. 
• Características de los instrumentos, equipos y materiales que se emplean para el dibujo técnico para desarrollar un proyecto. 
• Elementos básicos (punto, recta y plano) para elaborar figuras geométricas. 
• Técnicas de representación gráfica de los objetos, sus sistemas de acotación y vistas auxiliares a partir de sus características. 
• Técnicas de representación de cortes y secciones, sombreado y de uniones permanentes. 
• Normas y simbología (ISO y DIN) en la construcción de las figuras en isométrico.
• Diferentes dispositivos de sujeción (tornillos, tuercas, pasadores, birlos y pernos).
• Software que se utiliza en dibujo técnico para aplicar en el dibujo asistido por computadora.

Antecedentes y evolución histórica del dibujo técnico

EL dibujo técnico pertenece a un conjunto de lenguajes artificiales, diferentes a los lenguajes naturales [español, inglés por ejemplo]. Que se caracteriza por ser un arte plástico mudo, pues sus símbolos no se relacionan con fonemas específicos, que hace uso de expresiones gráficas determinadas que se manifiestan sobre superficies, y que, en la actualidad, tienen significados acordados que son aceptados más o menos de manera internacional.

El interés de los seres humanos por imitar y compartir los estímulos visuales se encuentra entre las expresiones más antiguas y duraderas de nuestra especie [como demuestran la presencia de pinturas rupestres visibles hasta la actualidad]. Esto se puede deber que nuestros cerebros han evolucionado para se dedicar una parte importante de sus funciones al procesamiento visual y el entendimiento espacial, lo que convierte a la comunicación gráfica en una de las maneras más directas de transmitir información (ejemplo: este texto).
El arte plástico se considera una característica innata de los seres humanos y una praxia que puede ser entrenada para lograr resultados sumamente complejos. A lo largo de la historia la comunicación gráfica se ha ido dividiendo en 3 técnicas más o menos delimitadas:

• Representación artística subjetiva: que suele expresar la realidad interna y subjetiva del espectador: sus percepciones, sensaciones y estado de ánimo en forma de la manipulación de materiales: modelos, manchas o trazos.
• Dibujo mecánico/técnico, es un dibujo basado en geometría descriptiva, su valor radica en la posibilidad de representar, con un rango de error, fenómenos reales: en magnitud y forma. que se corresponden con valores numéricos. 
• Escritura, aunque suele ser olvidada, los símbolos que componen las letras, números, monogramas e ideogramas. Corresponden a sistemas de comunicación gráficos normalizados, que ayudan a transmitir información de manera más o menos directa.

Debido a sus características menos subjetivas, el dibujo mecánico se ha integrados a los procesos productivos de nuestras sociedades, se usa como un lenguaje universal en la expresión de ideas precisas, y en muchos casos las patentes y otros documentos de acreditación aceptan o requieren diagramas y dibujos en su documentación.

Evolución del dibujo técnico

La presencia de arquitectos y otros expertos en construcción se puede rastrear al origen de las civilizaciones pluviales [Egipto, Mesopotamia, Yao] existen evidencias de esquemas de construcción que comenzaría a generar la geometría descriptiva, así como la aparición de las herramientas más antiguas usadas en la actualidad, escuadras y compases.

Seria hasta pasando el 600 A.C que aparecerían las primeras comprobaciones matemáticas de los fenómenos geométricos, lo que sentaría las bases de la geometría descriptiva y en Grecia en el año 300, Euclides escribiría su obra “elementos de geometría”: un tratado de 12 volúmenes sobre geometría plana y geometría espacial. Que sentarían las bases de la geometría analítica y del dibujo técnico normalizado.

Debido al secretismo gremial de los maestros constructores, la relación entre la geometría y la construcción dejo pocos textos, aunque durante el periodo de la expansión romana Vitrubio escribió el tratado de architectura, que describía las técnicas, materiales, orientaciones y tipologías de edificios y maquinas entre otros conocimientos organizados que darían lugar a muchas de las profesiones actuales. Aunque su divulgación seria relativamente limitada durante la edad media.

Seria Brunelleschi, en el renacimiento que enseñaría los teoremas de la perspectiva, lo que permitiría el dibujo como representación espacial.

Gaspard Monge (1746-1818) quien desarrollaría la perspectiva axonométrica en 1790, que permite la representación de elementos tridimensionales en superficies tridimensionales. Así como el sistema diédrico, conocido en español como montea. en este sistema vemos desde la perspectiva del plano X,Y.[azul] con el punto 0,0,0 esta en el centro de los planos.

William Farish, presentaría en 1820, la proyección isométrica que es similar a la vista que propone monge y que se convertiría en una de las mas útiles para los ingenieros ingleses de la época la cual sigue siendo usada hoy en día. se caracteriza por tener una perspectiva no paralela a ninguno de los planos, vemos hacia el modelo y el punto mas profundo es el vértice 0,0,0. 

 

Jean Victor Poncelet (1788- 1867). Fue quien plantearía uno de los teoremas finales de la geometría descriptiva, que señala que dos líneas nunca podrán ser paralelas, pues siempre cruzaran en el infinito desde alguna perspectiva.

Finalmente, con la llegada de la industrialización, las empresas dedicaron esfuerzos en buscar un lenguaje generalizado para trasmitir la información, fue como empezó la normalización:
Un conjunto de reglas y preceptos aplicables al diseño y fabricación de ciertos productos.

Tipos de dibujo para determinar su uso en diferentes contextos

Se considera que existen 9 tipos de dibujos de ingeniería:

• Croquis, suele ser un esquema sencillo que muestra los detalles principales de un proyecto, suelen ser trazados a mano, pero respetan los símbolos del dibujo técnico. suele tener un valor como borrador de los elementos a llevar a cabo.  
• Dibujo detallado (o dibujo de una sola pieza) muestra los detalles de un solo artefacto e incluye toda la información necesaria requerido para su fabricación, por ej. La forma, dimensiones, tolerancias, materiales, acabados y tratamientos.
• Vistas generales, corresponde a las vistas ortogonales e isométrico de una pieza. 
• planos de producción, contiene detalles sobre el orden de producción de una pieza determinada, ademas suele tener un punto fijo de referencia sobre el que se toman las medidas usualmente el plano x.
• Dibujo parcial, dibujo de elementos específicos del plano, que tienen sus propios detalles.
• dibujo de cortes, muestra secciones de elementos simulando cortes sobre planos de estos.  
• Explosivo, dibujo que muestra todas las piezas de un elemento por separado y la relación de posición entre si. 
• Dibujo de ensamble, es un esquema que muestras como un conjunto de piezas se relacionan entre si para formar un elemento completo. 
• dibujo tabular muestra un artefacto o conjunto típico de una serie de cosas similares que tienen una forma familiar común, pero todas las características variables se pueden presentar en forma tabular, p. ej. Una familia de pernos.
• dibujo de conjunto muestra cómo se combinan las partes individuales o los subconjuntos de un artefacto para hacer el conjunto. Se debe incluir o hacer referencia a una lista de elementos. Un plano de montaje no debe proporcionar detalles de fabricación, sino simplemente dar detalles de cómo se deben ensamblar las piezas individuales.
• dibujo combinado es una combinación de dibujos de detalle, dibujos de conjunto y una lista de elementos. Representa los detalles constitutivos de las piezas del artefacto, cómo se fabrican, etc., así como un dibujo de conjunto y una lista de artículos que lo acompañan.
• plano de disposición puede ser con respecto a un producto o equipo terminado. Muestra la disposición de conjuntos y piezas. Incluirá importantes características funcionales, así como requisitos de rendimiento. Un plano de instalación es una variación particular de un plano de disposición que proporciona los detalles necesarios para afectar la instalación de equipos típicamente químicos.
• diagrama es un dibujo que representa la función de un sistema, típicamente eléctrico, electrónico, hidráulico o neumático que usa simbología.
• lista de elementos, a veces llamada lista de piezas, es una lista de las partes componentes requeridas para un ensamblaje. Se incluirá una lista de elementos en un dibujo de conjunto o en un dibujo separado al que se refiere el dibujo de conjunto.
• Dibujo de patente. 

Características de los instrumentos, equipos y materiales que se emplean para el dibujo técnico para desarrollar un proyecto. 

• Regla T
  Es un instrumento de dibujo técnico que sirve como nivel de trabajo. su principal característica es un cabezal que sirve para moverse de manera paralela a la mesa. 
• Escuadra
  Es un instrumento en forma de triangulo rectángulo, isósceles con dos ángulos de 45° 
• Cartabon
  Es un instrumento en forma de triangulo rectángulo con un angulo de 30° y otro de 60°
• Transportador
  instrumento en forma de medio circulo graduado para mostrar inclinaciones en forma de grados sexagecimales.
• Compas de precisión
  instrumento para realizar curvas circulares
• Escalimetro
  regla prismática triangular graduada en 6 diferentes escalas 
• Plantilla de borrado
  placa metálica delgada con agujeros en diferentes disposiciones que ayudan a generar algunos de los efectos deseados en el dibujo (ejemplo: lineas punteadas)

Elementos básicos (punto, recta y plano) para elaborar figuras geométricas.

• Punto
  Es un objeto geométrico sin dimensión ni magnitud asociada que denota una posición espacial basada en coordenadas.
• Recta
  las rectas son objetos geométricos asociados con la distancia y la dirección respecto a un sistema de coordenadas de espacio euclidiano, se considera que están compuestas de una sucesión infinita de puntos extendidos en una sola dimensión y que se trazan como lineas sin incrementos ni deformaciones.
• Curva
  la curva es una línea continua de una dimensión, que varía de dirección paulatinamente. De acuerdo con el teorema de Jean Victor Poncelet, las recta infinitas no existen o pueden estar asociadas a superficies no planas, por lo que todas las lineas son innerentemente curvas con segmentos rectos asociados a posiciones limitadas.

• Plano
  los planos son objetos ideales de dos dimensiones compuestos por una succión infinitas de lineas acomodados entre dos ejes principales. 
• Polígono
  es una figura geométrica plana compuesta por una secuencia finita de segmentos rectos [aristas] consecutivos que encierran una región en el plano.
• Circulo
  es una figura geométrica plana ideal sin vértices definidos compuesta por una única curva, que encierran una región en el plano. por lo que no se considera un polígono en el sentido tradicional, sin embargo los teoremas apuntan a que un polígono regular de infinitas aristas tendera a verse o sera un circulo.

Técnicas de representación gráfica de los objetos, sus sistemas de acotación y vistas auxiliares a partir de sus características.

La proyección es uno de los fenómenos más importantes la geometría descriptiva, es la herramienta que permite mostrar detalles precisos desde cualquier Angulo de un proyecto. Existen dos familias de proyecciones:

• Pictóricas: que son representaciones que no trasladan detalles específicos, tales como perspectiva cónica, vista axonométricas (perspectiva militar, sin puntos de fuga) y oblicuas (vista caballera).
• Ortogonales: que trasladan especificaciones geométricas al plano, usualmente se usa la proyección de un solo Angulo o la proyección desde tercer Angulo (montea)

Solo las proyecciones ortogonales son importantes en el dibujo técnico, pues se considera transmiten información necesaria. Las vistas isométricas son aceptadas como una forma de ayudar a visualizar los detalles de una manera regular.
En la actualidad existen 2 tipos de vistas ortogonales normalizadas, estas son: la norma alemana (DIN) y la Norma internacional (ISO), que absorbió a la norma americana (ANSI).

• En la norma alemana, cada punto de vista se traza a la inversa de su posición, la vista superior se dibuja abajo, y la vista de la derecha se dibuja a la izquierda. debido a que se visualiza como si estuviésemos manipulando el objeto con las manos.

• En la norma internacional, cada cara del objeto representa la vista desde la que se observa, y se simboliza de esta manera. las caras son las que se podrían ver si enmarcamos la figura en un cubo y proyectaremos sus geometrías hacia las caras. 

Aunque ambas son aceptadas, la norma internacional se ha venido imponiendo en el resto del mundo y pocas empresas manejan aun la norma alemana. 

Normas y simbología (ISO y DIN) en la construcción de las figuras en isométrico

El objetivo del dibujo técnico es el de generar documentación técnica de producto (TPD), usualmente planos, que no solo son ejercicios de geometría descriptiva, sino también del uso de un lenguaje especializado y normalizado que trasmite información compleja en SIMBOLOGÍA. Se considera que dicha documentación es una especificación legal entre el contratante y el sub-contratista, por lo que tiene un importante peso en el ejercicio de ingeniería (Giffiths, 2003. P.ix).

Estos símbolos pueden ser lineas, lineas punteadas, flechas, símbolos griegos entre otros que indican diversos acabados superficiales y sistemas de uniones. 

Márgenes y tamaños de página

Los planos deben realizarse con un formato que debe incluir: una caja de títulos, usualmente en la parte inferior derecha; una referencia graduada; matriz de centros; margenes; una referencia del tamaño. Los planos varían de acuerdo al tamaño de la página:

tipos de líneas

Las lineas son el elemento central del lenguaje del dibujo técnico, cada tipo de linea esta asociada con un valor de lenguaje especifico, la norma iso 128:1982 los ha separado en 10 tipos tipos usados en diversas aplicaciones industriales, los mas importantes son:

• A) Lineas continuas rectas gruesas,
  usadas para delimitar los perímetros del dibujo y las partes visibles usadas para delimitar los perímetros del dibujo y las partes visibles 
• B) Lineas continuas rectas delgadas
  usadas para las cotas así como para los entramados y asurados de los cortes en el material. 
• C) Lineas continuas no-rectas curvadas
  se usan principalmente para enmarcar las fuentes de detalles de un plano, así como para evitar dibujar segmentos continuos de un plano. 
• E) Linea discontinua gruesa recta punteada
  Se usa para denotar vistas de cortes.
• J) Lineas discontinuas gruesas rectas encadenadas
  se usan principalmente para señalar focos, de figuras curvas, en particular los centros de los círculos
• F) lineas discontinuas delgadas rectas punteada
  Se usan para los elementos ocultos en la vista, delimitando las geometrías proyectadas. 

tipos de acotaciones

se consideran validos tres tipos de sistemas de acotaciones

• paralelo
  Es un modelo de acotación que usa una medida principal como referencia principal desde el que se desprenden las medidas, es usado principalmente en los planos de producción. para explicar las distancias desde un punto de trabajo de la maquina. 
• de carrera
  es un modelo de acotación que usa en metrología para comprobar las las distancias dese una base plana (mesa de metrología )
• en cadena
  son el método principal de dibujo técnico, usado en el proceso de desarrollo del producto debido a su flexibilidad y la capacidad de ser leída con rapidez. 

acotamiento necesario e innecesario y algunos errores comunes

Se considera que los planos deben tener solo la información necesaria que ayuden a la construcción de las piezas. mas que nada debe evitarse que exista información repetida. caras o detalles innecesarios. 

Este diagrama muestra algunos de los errores mas comunes al acotar:

1. cotas de menor magnitud cruzando cotas generales
2. cotas sin sus lineas auxiliares
3. lineas auxiliares perpendiculares cruzándose
4. cotas de elementos internos dentro de la figura

Técnicas de representación de cortes

Los cortes se señalan con las letras del abecedario en sentido A-Z, deben trazarse con una Linea discontinua gruesa recta punteada, y proyectar la vista dicho corte de manera perpendicular hacia uno de los lados, los cortes pueden ser totales (atravesando todo el cuerpo) o pueden tener formas. los elementos cortados deben aparecer en la vista con asurados, si el corte se hace a piezas de diferentes materiales, este asurado debe denotar la diferencia. 

 secciones, sombreado y de uniones permanentes.