Ejercicios: Expresión gráfica y CAD

Explica la diferencia entre un croquis, un boceto y un plano normalizado, e indica en qué momento de un proyecto técnico se usa cada uno.

Explica qué es un diagrama funcional de bloques y para qué se utiliza. ¿Qué representa cada bloque y qué representan las flechas que los unen?

La figura muestra el diagrama funcional de bloques de un equipo de música, pero uno de los bloques está tapado con un signo de interrogación, como se muestra en la figura.

Indica qué bloque falta y explica qué función cumple dentro del sistema, teniendo en cuenta cómo cambia la señal a su paso.

Explica qué son el alzado, la planta y el perfil de una pieza y por qué un plano suele incluir las tres vistas en vez de una sola.

Un plano está dibujado a escala 1:10. Explica qué significa esa indicación y calcula cuánto mide en el plano una arista real de $60\ \text{mm}$.

¿Qué es acotar un plano? Nombra los elementos de una cota (línea de cota, líneas auxiliares de cota, extremos y cifra de cota) y explica por qué la cifra debe ser la medida real de la pieza y no la del dibujo.

Da dos ventajas de hacer un primer croquis a mano alzada y dos ventajas de modelar después con un programa CAD, e indica en qué momento del diseño usarías cada uno.

Explica qué es un corte o sección en un plano y en qué casos resulta imprescindible para entender una pieza (interiores huecos, cavidades, piezas dentro de otras).

Explica qué significan las siglas CAD, CAE y CAM, qué se hace con cada tipo de herramienta y en qué orden se utilizan a lo largo del desarrollo de un producto, desde la idea hasta la fabricación.

Has diseñado una lámpara de escritorio y necesitas dos documentos gráficos: uno para enseñar la idea a un cliente y otro para que el taller la fabrique sin errores. Indica qué tipo de representación elegirías en cada caso y justifica tu elección por la información que debe contener.

Una lavadora recibe como entradas la ropa, el agua, el detergente y el programa elegido; como salidas devuelve la ropa limpia y el agua residual al desagüe. Dibuja en tu cuaderno su diagrama funcional de bloques (entrada → proceso → salida) y escribe aquí qué bloques has dibujado y qué flujos de materia, energía o información circulan por cada flecha.

Una pieza real mide $240\ \text{mm}$. Calcula cuánto medirá dibujada a escala 1:20 y cuánto a escala 1:5, e indica en cuál de los dos planos cabrá más detalle y por qué.

Los archivos STL y STEP sirven para intercambiar modelos 3D. Explica qué contiene cada tipo (una malla de triángulos frente a la geometría exacta del sólido) y razona cuál usarías para enviar una pieza a imprimir y cuál para seguir editándola en otro programa CAD.

Las herramientas CAE permiten simular una pieza antes de fabricarla. Pon un ejemplo de decisión de diseño que podría cambiar tras ver una simulación de esfuerzos (reforzar una zona, adelgazar otra) y explica qué se ahorra con esa comprobación virtual (prototipos rotos, material, tiempo).

En la fabricación CAM, el ordenador genera las trayectorias de la máquina herramienta. Explica qué datos deben contener esas trayectorias (herramienta elegida, velocidad de avance, profundidad de cada pasada) y qué consecuencias tiene que uno de esos datos esté mal.

El sistema de riego de un jardín tiene este diagrama funcional: programador → electroválvula → difusores; además, un sensor de lluvia puede anular el riego. Hoy no ha regado a su hora. Ordena las comprobaciones que harías sobre cada bloque (de la más probable a la menos probable) y justifica ese orden de diagnóstico.

Un sistema de riego automático debe medir la humedad de la tierra, compararla con un valor mínimo y abrir una electroválvula cuando haga falta. Describe su diagrama funcional de bloques completo: enumera los bloques en orden, indica qué señal entra y sale de cada uno y explica dónde se produce la toma de decisión.

En un proyecto se prevén muchos cambios de diseño a lo largo del desarrollo. Analiza qué ventajas ofrece un programa CAD paramétrico (donde la geometría depende de medidas modificables) frente a dibujar la pieza de nuevo cada vez, y pon un ejemplo de cambio que se resolvería con solo editar una cota.

Un taller recibe el dibujo de una pieza sin vistas normalizadas, sin escala y sin acotar: solo una perspectiva aproximada. Analiza al menos tres problemas concretos que puede causar esa documentación deficiente en la fabricación y explica qué norma de representación resuelve cada uno.

Diseña el diagrama funcional de bloques de un semáforo con pulsador de peatones: enumera las entradas, el bloque de control y las salidas, describe qué información fluye por cada flecha y explica en qué bloque se toma la decisión de cambiar a rojo y con qué condiciones (pulsación, tiempo mínimo de verde).

En la era del CAD, muchos equipos de ingeniería siguen empezando los proyectos con croquis a mano alzada. Analiza tres ventajas del croquis en las fases tempranas (rapidez, libertad para cambiar, comunicación en una reunión) y explica en qué momento el croquis deja de ser suficiente y por qué.

Un plano llega al taller con tres defectos: una cota duplicada con valores distintos, ninguna indicación de escala y dos vistas que no coinciden entre sí. Explica qué problema concreto causa cada defecto en la fabricación y qué repaso normalizado del plano lo habría evitado.

Tu equipo debe entregar la documentación gráfica de su proyecto a otro equipo que lo fabricará sin poder haceros preguntas. Redacta el índice de documentos que entregarías (croquis de la idea, plano de conjunto, planos de cada pieza, esquema funcional, lista de materiales y de tornillería) y justifica qué aporta cada documento a una fabricación sin errores.

Compara dos formas de fabricar una misma pieza: a partir de su plano normalizado o copiando y midiendo una pieza existente con un calibre. Analiza qué errores introduce el segundo método (errores de medida, desgaste de la pieza original, tolerancias que no se ven) y en qué casos puede ser aceptable copiar en vez de planificar.