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COM MODELAÇÃO DE SÓLIDOS A 3D USANDO

João M. Pereira Dias

Versão 1 Novembro de 1999

Solid Edge 2

1. INTRODUÇÃO3
2. PROJECTO DE UM GRAMPO4
2.1 - Definição do problema4
2.2 - Modelação Tridimensional de Cada Uma das Peças5
2.2.1 - Base5
2.3 - Assemblagem do Conjunto9
2.3.1 – Verificação de Interferências13
2.3.2 – Vistas Explodidas14
2.3.3 – Criação de Imagens, Animações e Filmes Para Apresentação Comercial16
2.4 – Desenhos De Fabrico17
2.4.1 – Seleção de formato de papel, normas, e método de representação17
2.4.2 – Esquadrias e legendas17
2.4.3 – Desenhos de fabrico peça a peça18
2.4.4 – Cortes em desenhos de fabrico19
2.4.5 – Desenhos de fabrico do conjunto20
2.4.6 – Criação de listas de peças21
2.4.7 – Cotagem23
soldadura, anotações especiais24
LISTA DE FIGURAS24
SOLID EDGE25
A.1 - Significado dos símbolos do IntelliSketch25
A.2 - Significado dos símbolos do Relashionship handles (Relações geométricas)25

ÍNDICE 2.4.8 – Toleranciamento dimensional e geométrico, acabamentos superficiais, simbologia de APÊNDICE A - INDICADORES, RELAÇÕES GEOMÉTRICAS E COMANDOS AUTOCAD Vs. A.3 - Correspondência entre comandos de Autocad e Solid Edge...........................................................26

Desenho Assistido por Computador com Modelação de Sólidos a 3D 3

1. INTRODUÇÃO O desenho assistido por computador assistiu a grandes desenvolvimentos na última década.

moldação e estampagem, entre outros

Os primeiros programas de CAD possuíam apenas algumas funções básicas que permitiam a realização de desenhos de fabrico bidimensionais de peças com formas pouco complicadas. Nos últimos anos um enorme salto qualitativo foi dado e actualmente todos os programas existentes no mercado, possuem capacidades de modelação tridimensional de sólidos, obtenção directa dos desenhos bidimensionais para o fabrico, montagem de conjuntos e interligações a programas para o estudo cinemático/dinâmico, elementos finitos, maquinação usando CAD/CAM,

O projecto dos sistemas usando modelação de sólidos paramétrica e tridimensional, apresenta inegáveis vantagens, tais como uma mais fácil visualização dos sistemas e componentes, durante o seu desenvolvimento, um menor tempo de desenvolvimento dos modelos traduzido em menores custos de concepção e as já referidas interligações com programas de projecto.

Os aspectos relacionados com a concepção, o projecto e o fabrico de produtos, a que estas novas ferramentas podem dar um contributo importante, envolvem os seguintes aspectos: - Modelação tridimensional de cada uma das peças do conjunto.

- Obtenção dos desenhos de fabrico bidimensionais peça a peça.

- Montagem dos conjuntos, com verificação de ajustamentos e interferência das diferentes peças. - Obtenção automática das listas de peças.

- Obtenção de modelos foto-realistas para divulgação e fins comerciais.

O programa Solid Edge inclui-se na nova geração de programas com todas as funcionalidades atrás referidas. Os passos típicos e o raciocínio a desenvolver desde a concepção até ao fabrico de produtos, com estas modernas ferramentas de projecto/desenho assistido por computador, são apresentados num problema concreto do projecto de um grampo.

Solid Edge 4

2. PROJECTO DE UM GRAMPO

2.1 - Definição do problema

Considere-se o grampo indicado na figura 1, que faz parte do conjunto de enunciados da aplicação final dos alunos das disciplinas de Desenho I/I do 1º ano de Engª Mecânica.

Figura 1. Grampo: Enunciado do problema

Neste projecto pretende-se desenvolver os desenhos de fabrico bidimensionais peça a peça e de conjunto, recorrendo a todos os aspectos focados nestas disciplinas, tais como cortes, cotagem, acabamentos superficiais e toleranciamento dimensional e geométrico.

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2.2 - Modelação Tridimensional de Cada Uma das Peças

2.2.1 - Base

Considere-se o corpo do grampo. Usando o módulo Solid Edge Part , em primeiro lugar há que desenhar bidimensionalmente uma das faces e depois efectuar a sua extrusão para se

obter o sólido tridimensional. Em Solid Edge o comando para a extrusão é Protusion existente na Toolbar Features localizada por defeito do lado esquerdo do écran. Clicando o

aberta permitindo desenhar o perfil bidimensional da peça nesse planoApenas clicando no rato

comando Protusion a Toolbar Ribbon Bar é activada. A disposição das “toolbars” no ambiente de trabalho é indicada na figura 2. Seleccione o plano vertical. Uma janela adicional é e com base nas relações geométricas definidas no InteliSketch (Menu Tools), desenhe o perfil tal como indicado na figura 3. O desenho deste perfil é muito simples bastando usar os botões line

e arc passando por três pontos que se localizam na Toolbar Draw do lado esquerdo do écran. De notar que as “toolbars” em Solid Edge são dinâmicas aparecendo e desaparecendo de acordo com o comando seleccionado (neste caso, quando se seleccionou Protusion na Toolbar

Features esta desapareceu e no seu lugar surgiu a Toolbar Draw que permite desenhar bidimensionalmente o perfil do sólido)

Figura 2: Ambiente de trabalho do Solid Edge Part

Solid Edge 6

Figura 3: Desenho do perfil da peça

Geometricamente o perfil desenhado não tem nada a ver com a peça real. Note-se que

nenhuma cota foi usada na sua realização. Utilizem-se agora os botões SmartDimension para os diferentes elementos (arcos, linhas, círculos, etc.) e Distance Between (distâncias entre

linhas, linhas e centros, etc.) para colocar automaticamente no perfil as diferentes cotas. Os valor destas cotas não correspondem aos valores definidos no enunciado, podendo no entanto ser

editados e os seus valores correctos introduzidos, recorrendo ao comando Select Tool

Quando seleccionada cada uma das cotas, o seu valor é editado na Ribbon Bar (“toolbar” horizontal). Uma cota angular adicional pode ser definida para o pontos limites do arco de modo a evitar a sua distorção. A mudança da forma geométrica do perfil, quando o valor das cotas é alterado, é uma característica bastante útil dos programas de CAD paramétricos.

figura 4

Concluído o perfil, faz-se Finish na Ribbon Bar. Surge agora uma nova configuração desta que corresponde à definição da coordenada espacial da peça, de acordo com o apresentado na Note-se que alguns dos botões estão ocultos devendo-se fazer o “drag” para se poderem

seleccionar outras opções do mesmo comando (Ex. Arc e diferentes opções )

Note-se em qualquer fase do desenho é possível recuar e editar qualquer elemento ou passo que tenha já sido realizado. Por outro lado nesta fase quando se move o rato o programa interpreta como a direcção e dimensão da extrusão tridimensional. Clicando no botão do lado

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numericamente na Ribbon Bar e a direcção essa sim com o rato

esquerdo do rato obtém-se a extrusão. O método mais indicado, é definir a distância

Figura 4: Transformação do perfil bidimensional em sólido tridimensional

Para o obtenção do arco do lado direito do perfil, os botões Cutout ou Revolved Cutout

(que correspondem a cortes tridimensionais) podem ser usados desde que a altura do pormenor do lado direito seja suficiente. Neste caso, tendo em conta a altura definida esta não é suficiente, a alternativa é usar o comando Revolved Feature na Toolbar Features. O procedimento é indicado na figura 5, correspondendo a desenhar duas linhas na face em que se localiza o pormenor, uma que corresponde à aresta extrema do perfil do arco e outra correspondente ao eixo de revolução (note-se que é usado como base ou referencial para a construção deste elemento o sólido tridimensional desenhado anteriormente). O elemento fica completamente definido, introduzindo o valor do angulo do arco (180º) na Ribbon Bar.

Solid Edge 8

Figura 5: Extrusão Cilíndrica

definidas. Para isso é usado o comando RoundO passo final é a realização dos furos na

Uma vez obtido o sólido tridimensional, o passo seguinte é arredondamento das arestas peça. O comando Hole permite construir vários tipos de furos (simples, com rebaixo, etc.) e com várias características (passante, não passante, entre outras). Neste caso, o centro do furo é

concêntrico com o centro do arco (quando se move o rato em direcção ao centro do arco o

indicador do InteliSketch (cujos diferentes indicadores são ) correspondente ao centro, surge no écran permitindo seleccionar o centro do arco (figura 6a). As características do furo são introduzidas com o comando Hole Options na Ribbon Bar de acordo com a figura 6b. Finalmente e tal como indicado na figura 6c, há que definir a direcção do furo e a sua extensão, existindo várias opções na Ribbon Bar, nomeadamente furo passante ou com profundidade definida. Neste caso o furo é roscado, o que pode ser indicado logo nas opções do furo, de modo a que, na obtenção dos desenhos de fabrico, a representação do roscado seja automaticamente colocada.

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Figura 6: Execução de furos em sólidos tridimensionais

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