Prefacio
FreeCAD es un software CAD 3D paramétrico de código abierto, desarrollado completamente con licencia LGPL. FreeCAD se desarrolló principalmente para ingeniería mecánica y diseño de productos. Sin embargo, gracias a su interfaz de usuario clara y sencilla, y a sus potentes herramientas de ingeniería, ahora se utiliza ampliamente en todas las disciplinas de la ingeniería, como mecánica, arquitectura, análisis de elementos finitos (FEA), automoción, impresión 3D, etc. FreeCAD es mantenido y desarrollado por una comunidad de apasionados desarrolladores, usuarios, moderadores y traductores, que se unen voluntariamente para hacer de FreeCAD una herramienta gratuita y potente. Desarrollado por todos, para todos.
FreeCAD es un software de modelado CAD 3D totalmente paramétrico y basado en características, que permite el análisis de elementos finitos (FEA), la fabricación (CAM/CNC), la ingeniería inversa y la documentación. Este software permite a cualquier industria diseñar productos reales de cualquier tamaño, desde la concepción de una idea hasta su producción. Ofrece una amplia gama de potentes herramientas que permiten crear, exportar y editar modelos sólidos 3D realistas con total precisión. Permite generar diversas vistas de dibujo de los modelos para crear dibujos 2D para producción, exportarlos para impresión 3D o mecanizado CNC, realizar análisis de elementos finitos (FEA), etc. Además, FreeCAD permite exportar datos de diseño, validar diseños, publicar dibujos 2D, estudiar los movimientos de los robots, generar instrucciones de máquina (código G) para máquinas CNC, etc.
El libro de texto FreeCAD 1.0: Una guía práctica para usuarios principiantes e intermedios ha sido diseñado tanto para cursos impartidos por un instructor como para el aprendizaje a su propio ritmo. Su objetivo es ayudar a ingenieros y diseñadores interesados en aprender FreeCAD a crear diseños mecánicos en 3D. Este libro es una excelente guía para nuevos usuarios de FreeCAD y una excelente herramienta didáctica para la formación en el aula. Consta de 10 capítulos y un total de 486 páginas que abarcan las principales plataformas de trabajo de FreeCAD, como Sketcher, Diseño de piezas, Ensamblaje y TechDraw. El libro enseña a utilizar el software de diseño mecánico FreeCAD para construir componentes y ensamblajes sólidos 3D paramétricos, así como para crear dibujos en 2D.
Este libro de texto no solo se centra en el uso de las herramientas y comandos de FreeCAD, sino también en el concepto de diseño. Cada capítulo contiene tutoriales que ofrecen a los usuarios instrucciones paso a paso para crear diseños y dibujos mecánicos fácilmente. Además, cada capítulo finaliza con pruebas prácticas que permiten a los usuarios experimentar las potentes y fáciles de usar funciones técnicas de FreeCAD.
¿Quién debería leer este libro de texto?
Este libro de texto está diseñado para usuarios de FreeCAD de todos los niveles, desde principiantes hasta avanzados, así como para instructores. Sus capítulos, de fácil lectura, facilitan la comprensión de diferentes técnicas de diseño, herramientas y principios de diseño de FreeCAD.
¿Qué cubre este libro de texto?
El libro de texto FreeCAD 1.0: Una guía práctica para usuarios principiantes e intermedios está diseñado para ayudarte a aprender todo lo necesario para empezar a usar FreeCAD con tutoriales sencillos y paso a paso. Este libro abarca los siguientes temas:
El Capítulo 1, “Introducción a FreeCAD”, presenta los requisitos del sistema para instalar FreeCAD, los diferentes entornos de trabajo de FreeCAD, los componentes de la interfaz de usuario y los métodos para abrir los menús contextuales. También explica cómo personalizar el área de la barra de herramientas, cambiar su posición, editar el color de fondo, identificar documentos de FreeCAD, exportar documentos a otros formatos CAD, guardar un documento y abrir un documento existente.
El Capítulo 2, “Creación y edición de bocetos con FreeCAD”, explica cómo invocar el Sketcher Workbench dentro del Part Design Workbench. Explica cómo especificar las unidades, así como las cuadrículas y los ajustes de ajuste. Este capítulo también presenta métodos para dibujar líneas, arcos, círculos, elipses, arcos elípticos, arcos hiperbólicos, arcos parabólicos, B-splines, polilíneas, rectángulos, polígonos y ranuras mediante las respectivas herramientas de boceto. Además, este capítulo profundiza en la creación de redondeos, el recorte de entidades de boceto, la extensión de entidades de boceto, la creación de entidades de boceto de construcción, la aplicación de restricciones geométricas y dimensionales, la edición y modificación de cotas, y los diferentes estados de un boceto.
El Capítulo 3, “Creación de la Característica Base de un Modelo Sólido 3D”, presenta cómo crear características de plataforma y revolución. También explica varios métodos para navegar por un modelo, mostrar vistas estándar y cambiar el estilo de visualización, además de la aplicación del Cubo de Navegación.
El Capítulo 4, “Creación de geometrías de referencia”. presenta varios métodos para crear planos, ejes y puntos de referencia adicionales mediante el uso de las herramientas respectivas.
El Capítulo 5, “Creación de Operaciones de Cajera y Ranura”, explica cómo crear operaciones de cajera y ranura eliminando material del modelo. También describe métodos para proyectar geometrías externas en el boceto, mostrando una vista de sección y un estado anterior del modelo. Además, explica cómo etiquetar los grados de libertad de los componentes del ensamblaje y mover un componente a lo largo de sus grados de libertad libres y fijos.
El Capítulo 6, “Creación de características de tubería, loft y hélice” explica cómo crear características de tubería aditivas, características de tubería aditivas de múltiples secciones, características de tubería sustractivas, características de loft aditivas y características de loft sustractivas, además de características de hélice aditivas y sustractivas.
El Capítulo 7, “Reflejo y Creación de Patrones de Características”, presenta cómo reflejar las características de un modelo respecto a un plano de reflejo. También aborda la creación de un patrón lineal, un patrón polar y un patrón multitransformación.
El Capítulo 8, “Creación de Agujeros y Operaciones de Revestimiento”, explica cómo crear agujeros estándar o personalizados, como avellanados y escariados, según las especificaciones estándar. También describe los métodos para crear diferentes tipos de operaciones de revestimiento: filete, chaflán, espesor (vaina) y ángulo de desmoldeo para aplicar tratamiento a las aristas y caras existentes de un modelo.
El Capítulo 9, “Creación de Ensamblajes”, presenta métodos para crear ensambles mediante el enfoque de ensamblaje descendente y ascendente. También describe métodos para instalar el banco de trabajo de ensamblaje, insertar componentes y aplicar diferentes tipos de uniones para ensamblar componentes.
El Capítulo 10, “Creación de Dibujos 2D”, explica cómo usar el entorno de trabajo TechDraw para crear un dibujo 2D de una pieza o un ensamblaje. También explica cómo insertar una hoja de dibujo, editar el texto del bloque de título de una hoja, crear una vista de proyección 2D independiente, modificar la escala de una vista, crear varias vistas de proyección 2D vinculadas de un modelo y mostrar líneas ocultas en las vistas. Este capítulo también explica cómo crear una vista de sección y una vista de detalle, además de aplicar cotas y exportar un dibujo como archivos DXF y SVG.
Iconos/Términos utilizados en este libro de texto
En este libro de texto se utilizan los siguientes iconos y términos:
Nota
Las notas resaltan información que requiere atención especial.
Tip
Los tips proporcionan consejos adicionales, lo que aumenta la eficiencia de los usuarios.
Menu
Un menú es una lista en la que se agrupan un conjunto de herramientas, ver Figura 1.
Lista desplegable
Una lista desplegable es una lista en la que se agrupan un conjunto de opciones, consulte la Figura 2.
Casilla de verificación
Una casilla de verificación le permite activar o desactivar los usos de una opción particular, consulte la Figura 2.
Campo
Un campo le permite ingresar un nuevo valor o modificar un valor existente, según sus necesidades, consulte la Figura 2.
Botón
Un botón aparece como un ícono 3D y se utiliza para confirmar o descartar una acción, consulte la Figura 2.
Cómo descargar recursos en línea
Los estudiantes y el profesorado pueden descargar todas las piezas/modelos utilizados en las ilustraciones, tutoriales y ejercicios prácticos del libro de texto. Además, el profesorado también puede descargar presentaciones de PowerPoint (PPT) de cada capítulo.
Para descargar los recursos gratuitos de enseñanza y aprendizaje en línea del libro de texto, inicie sesión en nuestro sitio web (cadartifex.com/login) con su nombre de usuario y contraseña. Si es un usuario nuevo, primero debe registrarse (cadartifex.com/register) para descargar los recursos en línea del libro de texto.
Apoyo interactivo para tu aprendizaje
A lo largo del libro, encontrarás códigos QR junto a los pasos clave de ciertos tutoriales. Escanea estos códigos para acceder a demostraciones en video, diseñadas para ayudarte en las partes más difíciles del proceso.