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86 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Unidade II 5 SÓLIDOS E REPRESENTAÇÃO EM PERSPECTIVA A representação de uma peça se dá por vistas ortogonais e perspectiva. Antes de estudar perspectiva, é recomendável recordar a nomenclatura e as definições associadas aos elementos sólidos básicos. 5.1 Sólidos básicos Um sólido, definido pelo Dicionário de Língua Portuguesa (FERREIRA, 2013) é um “corpo que tem três dimensões e é limitado por superfícies fechadas”. As três dimensões são: comprimento, largura e altura. Todo sólido é formado pelos seguintes elementos: faces, arestas e vértices. Eventualmente, se utilizam outros termos: base, face lateral, base inferior, base superior etc. Vértice Aresta Base superior Face lateral Base inferior Figura 106 São expostos os principais sólidos: 5.1.1 Prisma reto Trata-se de um sólido, também chamado de poliedro (vários lados), bastante comum. A sua base e sua face superior são iguais e paralelas. As demais faces são perpendiculares à base e, por consequência, também à face superior. As características da base é que fornecem a forma do prisma. 87 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Daí derivam outros sólidos bastante conhecidos: • Cubo: tem as seis faces iguais. O volume é criado a partir de um quadrado. • Paralelepípedo: o volume é criado a partir de uma base retangular. As faces paralelas são iguais. Tanto o paralelepípedo quanto o cubo são também chamados de hexaedros (seis faces). Cubo Paralelepípedo Prisma de base irregular Figura 107 • Prismas: têm os nomes associados ao nome da base. Convém, nesse momento, recordar os nomes das figuras planas, já que interferem na nomenclatura dos sólidos. Circunferência Quadrado Retângulo Losango Paralelograma OctógonoHexágonoPentágonoTriânguloTrapézio Prisma quadrangular Prisma triangular Prisma pentagonal A visualização dos sólidos acima e chamada “estrutura de arame“ (wireframe) Prisma hexagonal Figura 108 88 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II 5.1.2 Sólidos de revolução São obtidos a partir da revolução de uma figura ao redor de um eixo, também chamado de geratriz. A geratriz pode ser um lado da figura ou ainda uma reta fora da figura a ser revolucionada. No exemplo a seguir, as geratrizes estão destacadas em vermelho. No sólido, à direita, observe que a geratriz estava fora da seção. Isso gerou um espaço vazio na parte central da peça. Sempre que se cria um sólido de revolução, o perfil e a geratriz precisam ser pensados conjuntamente. Figura 109 Segundo Schneider (2008), formas cilíndricas são obtidas pelo giro de retângulo, triângulo retângulo e semicircunferência ao redor de um eixo. Nesses casos, são gerados sólidos de revolução bastante conhecidos: cilindro, cone e esfera. Figura 110 5.1.3 Pirâmide Conforme Schneider (2008), a pirâmide é obtida a partir de cortes oblíquos em um prisma de base quadrada. Um par de cortes cria uma cunha. Mais um par em posição ortogonal ao corte anterior resulta em uma pirâmide de base quadrada: um sólido pontiagudo formado por triângulos nas laterais que se juntam em um vértice comum. 89 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 111 Seguindo o raciocínio anterior, em um prisma de base triangular (um triângulo equilátero que tem os três lados iguais), serão executados três cortes que resultam em uma pirâmide de base triangular. O exemplo a seguir ilustra uma quantidade maior de cortes, que resulta em pirâmides com maior quantidade de lados. Figura 112 5.1.4 Planificação de sólidos Uma forma de representar os sólidos é desenhar todas as faces desses sólidos em um plano. É a chamada planificação. Na planificação, existem as linhas cheias contínuas, que representam as arestas da peça, e também as linhas tracejadas, que representam linhas de dobra. Se essa representação for recortada e se forem seguidas as linhas de dobra, será montado o modelo de forma tridimensional. A planificação é uma forma específica de raciocínio que ajuda no entendimento do processo vistas ortogonais-perspectiva. 90 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Além disso, as técnicas de planificação envolvem áreas específicas do projeto mecânico: chapas metálicas, confecção de matrizes para conformação de outros materiais, revestimentos ou empacotamento e projeto de embalagens de produto (GIESECKE et al., 1998). A planificação mais simples é a de um cubo, ilustrado na figura posterior. Figura 113 A seguir um exemplo de criação de um paralelepípedo. Inicialmente, a partir da perspectiva, criam-se as vistas planta e elevação, úteis para desenvolver o processo de planificação. Observe à direita as linhas de construção e as medidas indicadas informalmente. A A A B B B B B C C Figura 114 91 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO A seguir, um exemplo de planificação de cilindro. As bases inferior e superior são duas circunferências. Já a lateral tem uma peculiaridade, que é o cálculo do comprimento da circunferência da base. Lembre-se de que o comprimento da circunferência é =2*PI*r Figura 115 A seguir, a planificação de prisma de base pentagonal. Base e topo são representados por pentágono e cinco faces laterais medindo A x B. 92 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 116 A planificação de pirâmide requer atenção especial. A base não apresenta problema, já que tem uma forma definida. Os lados, porém, precisam ter sua altura calculada, já que são faces que estão inclinadas. A pirâmide de base quadrada tem um cálculo bastante simples. Basta verificar a altura e aplicar o teorema de Pitágoras, considerando também metade da base. Já para bases com outras características, o cálculo estará associado à forma da base. 93 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 117 A seguir, planificação de peça em corte: nesse caso, a superfície cortada merece atenção especial. Figura 118 94 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Saiba mais Complemente o assunto abordado: geometria espacial, outros tipos de prisma, sólidos regulares, toroide, elipsoide etc., consultando: GIESECKE, F. E. et al. Comunicação gráfica moderna. São Paulo: Bookman, 1998. 5.2 Perspectiva isométrica A perspectiva é, antes de tudo, uma arte, uma capacidade criativa, que trata de desenhar no plano algo que se vê (FERREIRA, 2013). A perspectiva permite a visualização espacial do objeto. Facilita o entendimento da peça. Tenta imitar a visualização real. Define-se um ponto de observação e o tipo de perspectiva mais adequado à situação. A perspectiva explodida se utiliza bastante de desenhos de conjunto para ilustrar a montagem dos componentes (SILVA et al., 2013). Nas vistas ortogonais, o objeto traduz as dimensões e forma da peça, mas sua interpretação está associada a um raciocínio treinado para essa condição. Além disso, em alguns casos, as projeções ortogonais não conseguem ilustrar devidamente todos os detalhes da peça. Para tentar contornar esses problemas e melhorar ainda mais a visualização das peças, se estabeleceram vários estudos de representação tridimensional, em que as dimensões do objeto pudessem ser obtidas diretamente através de medições (FRENCH; VIERCK, 2005). Existem muitos tipos deprojeções. As projeções geométricas são divididas em paralelas e cônicas. As paralelas se dividem em oblíquas e ortográficas. Dentro das ortográficas, encontramos as axonométricas e, nelas, existe então a perspectiva isométrica, objetivo do nosso estudo. 95 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Projeções geométricas planas Projeções paralelas Oblíquas Ortogonais Axonométrica Projeções ortogonais 1 ponto de fuga Cavaleira Gabinete Isométrica Dimétrica Trimétrica 2 pontos de fuga 3 pontos de fuga Projeções cônicas Figura 119 A perspectiva isométrica se caracteriza por: • Manter as mesmas medidas das vistas ortogonais. • Utilizar uma “origem” de onde partem os “eixos isométricos” desenhados a 30°. Os eixos isométricos são associados aos eixos X, Y e Z. • Representar as arestas da peça, geralmente, sobre as “linhas isométricas”, que são paralelas aos eixos isométricos. • Utilizar instrumentos, principalmente o esquadro de 30°. • Associar a origem dos eixos ortogonais com um ponto da peça. Conforme Maguire e Simmons (1982), na perspectiva isométrica, a peça é inclinada de tal maneira que os comprimentos ao longo dos três eixos isométricos têm a mesma medida que foram desenhados nas projeções ortogonais. A perspectiva é a mais popular, pois não utiliza nenhum fator de redução ou aumento mas, em contrapartida, apresenta a maior distorção do objeto em relação ao modelo real (SILVA et al., 2013). 96 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 120 5.2.1 Primeiras perspectivas isométricas O aprendizado de perspectiva começa com simples cópias ou reproduções de perspectivas devidamente dimensionadas. Na figura a seguir, confira duas formas de trabalhar com os esquadros. Observe as sequências que se apresentam sem escala. As linhas destacadas em vermelho são as medidas que deverão ser marcadas com pontos. A partir desses pontos, traçam-se linhas paralelas aos eixos ortogonais. 97 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 121 98 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Na figura seguinte, outro exemplo com o mesmo raciocínio. Figura 122 99 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO 5.2.2 Chanfros em perspectiva Para esse tipo de elemento, é necessário que sejam demarcadas as medidas nas linhas isométricas, o chanfro é criado a partir da ligação dessas marcações. Observe as linhas na cor cíano (azul claro), que mostram uma técnica que elabora caixas sobre as diferentes partes da peça. Vale com aplicação geral (não só para chanfros). Figura 123 100 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II 5.2.3 Círculos em perspectiva isométrica O círculo em perspectiva será sempre representado por uma forma elíptica. É necessário criar um quadrado, também em perspectiva, para delimitar o diâmetro do círculo. Esse quadrado é representado em três posições. A partir daí, uma sequência bastante peculiar de operações cria a elipse. Conforme Maguire e Simmons (1982), os círculos desenhados em perspectiva são formados por quatro arcos, tendo dois diferentes raios, as linhas de apoio são sempre a 30° ou 90°. Figura 124 Saiba mais Procure informar-se mais sobre a teoria de elipse na computação gráfica. Consulte a obra: AZEVEDO, E.; CONCI, A. Computação gráfica: teoria e prática. São Paulo: Makron, 2003. 101 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO No caso de arredondamentos, a elipse será criada de forma parcial. O desenho de apoio para a elipse não precisa ser totalmente refeito. Basta deslocar, nas linhas isométricas, o posicionamento dos centros dos arcos. Figura 125 102 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II 5.2.4 Cotagem em perspectiva isométrica Existe uma dificuldade inicial de cotagem em perspectiva isométrica pelo fato de os elementos estarem a 30°. Essa condição tem de ser considerada na hora de executar a medida em verdadeira grandeza. Além disso, as linhas de cota têm de estar também a 30°, bem como as linhas de chamada. A inclinação dos textos, por sua vez, acompanha as linhas de cota. Respeitadas essas restrições, a perspectiva pode receber cotas. Figura 126 5.2.5 Perspectiva a partir de vistas ortogonais A criação da perspectiva a partir de vistas ortogonais é um processo complexo que requer muito treino. Lembre-se de que a perspectiva não é obrigatória no desenho, e sua criação ajuda a visualização, mas se deve ponderar se, de fato, é necessário executá-la. Na técnica exibida a seguir, foi criado um paralelepípedo com as dimensões totais do sólido. A partir daí, os contornos de cada vista foram desenhados e depois ajustados. 103 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 127 5.3 Exemplos de outros tipos de perspectiva Conforme já citado, existem muitas formas de perspectiva além da isométrica. Seguem alguns exemplos simples. 5.3.1 Perspectiva cavaleira ou gabinete Na perspectiva cavaleira ou de gabinete, as alturas e larguras correspondem à parte frontal da peça e são desenhadas em verdadeira grandeza. Já a profundidade é desenhada em ângulo e utiliza um fator de redução (SILVA et al., 2013). 104 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 128 Na visão de Giesecke et al. (1998), a redução colabora para melhorar a apresentação e a compreensão. Os fatores comuns de redução das linhas de fuga são de 50% e 75%, mas admitem variações. Os ângulos, por sua vez, são geralmente de 30° ou 45°. Figura 129 5.3.2 Perspectiva cônica Na construção da perspectiva cônica com um ponto de fuga, Giesecke et al. (1998) recomendam que se mantenha uma vista frontal em verdadeira grandeza, estabeleça-se um ponto de fuga e que os vértices vão de encontro a este ponto. A profundidade é atribuída visando a um bom entendimento e visualização. 105 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 130 5.3.3 Perspectiva dimétrica Pertence à mesma classe da perspectiva isométrica. Seus eixos, porém, têm ângulos diferentes e o percentual de redução da profundidade varia conforme o ângulo dos eixos. Observe, na figura a seguir, as possibilidades. Os ângulos apresentados a seguir estão aproximados. Figura 131 106 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II 6 TOLERÂNCIAS E SIMBOLOGIAS Será exposta uma introdução em relação ao Desenho Técnico e ao processo produtivo. 6.1 Tolerâncias associadas a cotas Anteriormente, foram expostas e exemplificadas as técnicas de cotagem. O processo de cotagem será complementado pelas tolerâncias, cujo estudo pode ser tratado como extensão das cotas ou uma etapa posterior às cotas. Serão fornecidas informações para formar uma ideia inicial do assunto, que será complementado posteriormente em outras disciplinas. A norma associada a tolerâncias é a NBR 6158 (ANBT, 1995a). Conforme Giesecke et al. (1998), a tolerância é um processo que contém informações adicionais das cotas, forma e posição das peças. Na fabricação de qualquer tipo de produto, o quesito principal é a qualidade. O sistema de como esse produto é fabricadodeterminará seu grau de qualidade e, por consequência, seu público-alvo, o custo, o preço e a posição em relação à concorrência. A precisão é um item diretamente associado à fabricação e à qualidade. O grau de precisão é que garante a funcionalidade dos componentes de um conjunto. As faces das peças que interagem geralmente vão requerer algum tipo de tratamento diferenciado, um cuidado maior com a precisão (FRENCH; VIERCK, 2005). Antes de entrar na terminologia de tolerância, é necessário entender um pouco dos conceitos de medição. Para isso, parte-se da medida real da peça, ou seja, da medida em que efetivamente a peça foi fabricada. Como medir ou qual instrumento utilizar para medir? A verificação das medidas está inicialmente associada ao instrumento de medição que sempre possuirá limitações. Escalas em cm e mm medem intervalos associados à sua graduação. Paquímetros medem variações de intervalo de dois centésimos de milímetro, enquanto micrômetros medem milésimos de mm. A temperatura e a forma como se executa a medição também interferem no resultado. Atualmente, existem sofisticados equipamentos de medição, como ultrassons e lasers. No entanto, equipamentos mais simples e baratos continuam a ser utilizados quando atendem às exigências de tolerância e qualidade associadas à situação (SILVA et al., 2013). Por outro lado, os sistemas de fabricação também apresentam suas dificuldades, pois o processo sempre apresentará variações: desgaste de equipamento, incapacidade de o equipamento repetir o processo, trocas de ferramenta, formas diferentes de ajuste ou preparação de máquina etc. Duas peças fabricadas pelo mesmo equipamento, numa sequência, sempre apresentarão algum tipo de variação dimensional. 107 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO A questão é que uma cota de 100, indicada no desenho, não será fabricada exatamente com 100. Haverá sempre uma variação para cima ou para baixo. E é aí que entra a tolerância. O significado de um conjunto de termos é fornecido por Giesecke et al. (1998): • Tamanho básico ou dimensão nominal: medida teórica, o valor da cota, a partir do qual se estabelece a tolerância. • Tolerância: quantidade total de variação da dimensão nominal de uma cota. Por exemplo, 30 + ou - 0,10 significa tolerância de 0,20. • Limites de tolerância: são os valores máximo e mínimo que a cota poderá assumir. No exemplo anterior, 29,90 e 30,10. • Ajuste: faixa de combinação da tolerância entre duas peças. O termo anterior estende a relação de tolerância para duas peças que têm a mesma medida nominal. Outro termo que surge nesse contexto é “afastamento”, que é outra forma de indicar a tolerância. Observe a figura a seguir: Tolerância = 0,20 Afastamento superior = 0,10 Afastamento inferior = 0,10 Figura 132 A peça fabricada, para que seja aceita, deverá então ter sua medida entre 19,90 e 20,10 mm. Em outras palavras, a tolerância dimensional é um intervalo ou limite ou amplitude entre as medidas máxima e mínima que a peça pode ter. É necessário que as dimensões-limite estejam dentro de um intervalo dimensional que não comprometa suas funções (SASS, BOUCHÉ, LEITNER, 1979). Cada peça deve cumprir seu papel funcional. Deverá ser possível escolher qualquer peça ao acaso, dentro de um lote de fabricação, que desempenhe a função para a qual foi concebida. Observação A determinação da tolerância exige um conhecimento profundo de projeto, processo e materiais. A forma de determiná-la não faz parte do escopo desse livro, que se restringe a apresentar as primeiras noções 108 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II e padrões. Uma tolerância mal indicada acarreta erros de montagem; enquanto uma tolerância com precisão em excesso aumenta os custos. 6.2 Tolerâncias normalizadas A tolerância também é normalizada, representada com símbolos e consulta a tabelas. Estendendo o raciocínio: as peças trabalham em conjunto e as relações das peças no conjunto estão também associadas às tolerâncias. A norma propõe-se a definir tolerâncias econômicas e confiáveis para a produção. São características de cota normalizada: • Estar associada com as dimensões das peças analisadas. • Ser representada pelo valor nominal seguido de um símbolo. • Ter o símbolo representado por uma letra e um número, por exemplo: 20J9. • Ter letras maiúsculas tratando de dimensão interna ou ainda da dimensão que receberá acoplamento. O exemplo clássico é o furo. • Ter letras minúsculas de dimensão externa ou ainda da dimensão que executará acoplamento. O exemplo clássico é o eixo. • Ter o número, no símbolo, associado com a qualidade. Quanto menor o número, melhor a qualidade, ou, ainda, menores os limites. Para conhecer os limites associados aos símbolos, é necessário consultar as tabelas das normas NBR e ISO. Por exemplo: um furo de diâmetro 40H10 corresponde a 0 e +0,100. Já um eixo de diâmetro 35h9 corresponde a 0 e -0.062. escala : 1:2 Figura 133 109 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Observação Na hora de consultar as tabelas, inicialmente, verifique se a tabela é de furo ou de eixo, já que as tolerâncias têm diferença. Observe sempre na primeira coluna a faixa de diâmetro associada ao caso que está sendo verificado. 6.3 Tipos de ajuste furo eixo O ajuste é um termo geral para identificar a diferença dimensional entre duas peças que se encaixam (SASS, BOUCHÉ, LEITNER, 1979). Comportamento de duas partes que serão encaixadas, acopladas ou juntadas. Será adotada a nomenclatura de furo e eixo. Ambas têm a mesma dimensão nominal, mas diferentes tolerâncias. Essa diferença nas tolerâncias é que vai determinar o tipo de ajuste. Os ajustes são classificados em: com folga, com interferência e incerto. 6.3.1 Ajuste com folga No ajuste com folga, as peças se movimentam livremente, já que o afastamento superior do eixo é menor ou igual ao afastamento superior do furo. escala : 1:2 Figura 134 • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo • Folga máxima = 0,2 - (-0,2) = 0,4 ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo. • Folga máxima = 25,2 - 24,8 = 0,4 • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamento superior do eixo. 110 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II • Folga mínima = 0 - 0 = 0 ou • Folga mínima = dimensão mínima do furo – dimensão máxima do eixo. • Folga mínima = 25 - 25 = 0 escala : 1:2 Figura 135 Na figura anterior, é necessário pesquisar os valores das tolerâncias. Os cálculos a seguir terão um melhor entendimento se as tabelas forem pesquisadas: • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo. • Folga máxima = 0,021 - (-0,013) = 0,034 ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo. • Folga máxima = 25,021 - 24,987 = 0,034 • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamento superior do eixo. • Folga mínima = 0 - 0 = 0 ou • Folga mínima = dimensão mínima do furo - dimensão máxima do eixo. • Folga mínima = 25 - 25 = 0 6.3.2 Ajuste com interferência No ajuste com interferência, existe uma dificuldade no acoplamento, já que o afastamento superior do furo é menor ou igual ao afastamento inferior do eixo. 111 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO escala : 1:2 Figura 136 • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo • Folga máxima = 0,20 - (0,30) = -0,10 ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo • Folga máxima = 25,20 - 25,30 = -0,10 • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamentosuperior do eixo • Folga mínima = 0,00 - 0,50 = -0,50 ou • Folga mínima = dimensão mínima do furo - dimensão máxima do eixo • Folga mínima = 25,00 - 25,50 = -0,50 escala : 1:2 Figura 137 • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo • Folga máxima = 0,033 - (0,035) = -0,002 ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo • Folga máxima = 25,033 - 25,035 = -0,002 112 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamento superior do eixo • Folga mínima = 0 - 0,056 = -0,056 ou • Folga mínima = dimensão mínima do furo - dimensão máxima do eixo • Folga mínima = 25 - 25,056 = -0,056 6.3.3 Ajuste incerto No ajuste incerto, pode ocorrer folga ou interferência, já que o afastamento superior do eixo é maior que o afastamento inferior do furo, e o afastamento inferior do eixo é menor que o afastamento superior do furo. escala : 1:2 Figura 138 • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo • Folga máxima = 0,2 - (0.1) = 0,1 Ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo. • Folga máxima = 25,2 - 25,1 = 0,1 • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamento superior do eixo. • Folga mínima = 0 - 0,3 = -0,3 ou • Folga mínima = dimensão mínima do furo - dimensão máxima do eixo. • Folga mínima = 25 - 0,3 = -0,3 113 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO escala : 1:2 Figura 139 • Folga máxima = afastamento superior do furo - afastamento inferior do eixo • Folga máxima = 0,021 - 0.0.15 = 0,06 Ou • Folga máxima = dimensão máxima furo - dimensão mínima do eixo • Folga máxima = 25,021 - 25,015 = 0,06 • Folga mínima= afastamento inferior do furo - afastamento superior do eixo • Folga mínima = 0 - 0,036 = -0,036 • Folga mínima = dimensão mínima do furo - dimensão máxima do eixo • Folga mínima = 25 - 25,036 = -0,036 Nos casos de ajuste por interferência e incerto, quando houver interferência, a montagem se dará por processo manual, alavancas de madeira, martelos e até prensas (SILVA et al., 2013) Quanto maior for a interferência e, por consequência, o esforço de montagem, menos desejável será a desmontagem do conjunto. Lembrete Os valores associados às classes de tolerância se encontram em um conjunto extenso de tabelas específicas encontrados nas normas. O objetivo do livro é fornecer apenas um exemplo. 6.4 Recomendações sobre ajustes furo eixo A definição do tipo de ajuste é muito importante para o projeto mecânico. A teoria do ajuste associada à experiência do engenheiro e a testes e ensaios ajuda nesse processo. A teoria prevê itens 114 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II importantes como: material, processo de fabricação, custos e funcionamento desejável dos encaixes, além de estabelecer um conjunto de combinações furo eixo. Principais relações recomendadas entre os furos e eixos Eixos g5 h5 j5 k5 m5 n5 p5 r5 s5 t5 f6 g6 h6 j6 k6 m6 n6 p6 r6 s6 t6 e7 f7 h7 j7 k7 m7 n7 p7 r7 s7 t7 u7 d8 e8 f8 h8 d9 e9 h9 d10 Furos F6 G6 H6 J6 K6 M6 N6 P6 R6 S6 T6 F7 G7 H7 J7 K7 M7 N7 P7 R7 S7 T7 U7 E8 F8 H8 D9 E9 F9 H9 D10 E10 H10 Figura 140 Observação Para ter uma ideia geral de ajuste, foi abordado o sistema furo-eixo. No entanto, existem outros sistemas como furo-base e eixo-base, que também são amplamente utilizados. Saiba mais Informe-se sobre a norma ABNT NBR 6158 que trata de tolerâncias: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6158: sistemas de tolerância e ajustes. Rio de Janeiro, 1995a. 6.5 Rugosidade superficial Com o desenvolvimento tecnológico, aumentou o grau de precisão tanto para executar quanto para medir o acabamento das superfícies. Cabe ao desenhista estabelecer esse grau de execução, já que, no escopo do Desenho Técnico, estão também as informações associadas à fabricação das peças, bem como a indicação correta dos materiais. A rugosidade é um conjunto de erros microgeométricos resultantes das imperfeições das ferramentas de corte no processo de fabricação. Esses erros geométricos se dividem em microssulcos e microssaliências. 115 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO A rugosidade também pode ser tratada como qualidade do acabamento da superfície de uma peça mecânica, que deve estar adequada à função que a peça desempenhará (RIBEIRO, PERES, IZIDORO, 2013). A norma que aborda a rugosidade superficial é a NBR ISO 4288 (ABNT, 2008). As superfícies descritas no projeto teórico são completamente lisas ou cilíndricas. Na prática, porém, sempre apresentarão erros de medida e ângulo, além dos erros microgeométricos, também conhecidos como ranhuras ou estrias. A rugosidade influi no desgaste, deslizamento, aparência, vedação e lubrificação dos componentes mecânicos, e sua indicação errada aumenta os custos do projeto. Para Giesecke et al. (1998), por uma questão de custos, o acabamento superficial adequado é o mais grosseiro possível, que apenas venha a atender a função à qual a peça será submetida. Existe a chamada linha teórica, que descreve os limites teóricos da superfície; as ranhuras se apresentam acima e abaixo dessa linha teórica. São os microssulcos e saliências citadas anteriormente. Superfície lisa (teórica) Superfície usinada com ranhuras Detalhe ampliado Erros microgeométricos Figura 141 Os erros de medida e ângulos são mensuráveis com relógios comparadores, paquímetros, micrômetros etc. Já a rugosidade, em situações de menor precisão, pode ser inspecionada por visão ou tato. Mas, a partir de determinado grau, é medida com um aparelho denominado rugosímetro. A rugosidade tem como unidade o mícron ou milésimo de milímetro (0,001 mm). O plural de mícron é encontrado na literatura como mícrons ou micra. Saiba mais Pesquise o funcionamento e precisão de relógios comparadores e rugosímetros, paquímetros e micrômetros em: SILVA NETO J. C. Metrologia e controle dimensional. – conceitos normas e aplicações. São Paulo: Campus, 2012. Como já citado, a tecnologia aperfeiçoou os métodos de fabricação. A indicação de rugosidade também se adaptou, apresentando novas formas de indicação, mas, em desenhos antigos, ainda estão presentes as primeiras indicações de rugosidade. 116 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Quadro 1 – Simbologia antiga de acabamento de superfícies Superfície em bruto. Limpa de rebarbas. Superfície usinada com ranhuras perceptíveis à visão e ao tato. Superfície alisada com ranhuras pouco visíveis. Superfície polida ou retificada com ranhuras imperceptíveis à visão. Pintado Identificação de algum tipo de tratamento especial: anodização, cromatização, pintura etc. Adaptado de: Schneider (2008, p. 218). Do quadro anterior, deduzem-se os termos de superfície bruta, desbastada, alisada e polida. Figura 142 A figura anterior ilustra a apresentação do desenho: rugosidade geral e, entre parênteses, uma rugosidade exclusiva de determinadas faces. Os símbolos evoluíram então para: Quadro 2 – Simbologia com detalhamento intermediário de rugosidade Superfície produzida por qualquer processo Remoção de material necessária por usinagem 2 Indicação da quantidade de material a ser removido Proibido remover material Símbolo atual de textura superficial Adaptado de: Giesecke et al. (1998, p. 285 ). 117 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Conforme Ribeiro, Peres e Izidoro (2013), atualmente, a rugosidade é representada por meio de valores numéricos, obtidospela medição do rugosímetro em determinado trecho da peça. O rugosímetro fornece um valor médio entre a profundidade dos sulcos e altura das saliências encontradas. Esse valor é representado em mícrons e tem o símbolo Ra. Daí se fez uma associação ou padronização de classes com esses valores. Processo Classe Sobre metal Direção ferramenta Comprimento da amostra N7 1 5 Torneado Figura 143 A tabela a seguir expõe as possibilidades associadas aos itens do símbolo de rugosidade. Observe as associações que são feitas com a simbologia antiga. Veja que as classes mais precisas não têm associação. As estrias expostas à direita independem das classes. Tabela 1 – Classes de rugosidade e direção de estrias (independe de classe) Valor de Ra Classe Símbolo Direção de estrias 50 25 12,5 N12 N11 N10 Horizontais Cruzados Concêntricos Radiais Variados Verticais 6,3 3,2 1,6 N9 N8 N7 0,8 0,4 0,2 N6 N5 N4 0,1 0,05 0,025 N3 N2 N1 Adaptado de: Ribeiro, Peres e Izidoro (2013, p. 128-133). 118 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II É possível também associar, de forma genérica, os processos de fabricação com classes de rugosidade. Observe o processo e os valores associados: Figura 144 O item sobremetal consta no símbolo de rugosidade ou ainda pode ser encontrado em outras situações. Trata-se de uma camada de metal que propositadamente é deixada para ser retirada em operações posteriores. Por exemplo, um desbaste de face executado por uma fresadora pode deixar um sobremetal de 0,5 mm para ser subtraído por uma retificadora. Exemplo de aplicação Desde já, procure formar uma ideia geral sobre os processos de fabricação citados na figura anterior. Exemplos de rugosidade em vistas ortogonais: Figura 145 119 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Saiba mais Informe-se sobre a norma que aborda rugosidade: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR ISO 4288: Especificações geométricas do produto (GPS) – Rugosidade – Método do perfil- regras e procedimentos para avaliação de rugosidade. Rio de Janeiro, 2008. 6.6 Tolerâncias de forma e posição Já foi apresentada a teoria de tolerâncias associadas a cotas. Esse assunto, muito importante, será complementado. A norma associada é a NBR 6409 (ABNT, 1987). Quando uma peça é fabricada, pode apresentar suas medidas dentro da tolerância de cotas, mas pode conter erros de “forma”, que podem dificultar ou impedir a montagem entre os componentes. Observe as figuras a seguir: os planos laterais estão inclinados bem como a superfície superior e inferior. A figura destaca a inclinação exagerada em vermelho. Figura 146 Daí, surgem outras dúvidas: o quanto a reta deve ser uma linha do desenho, ou ainda o quão plana deve ser uma superfície, ou quanto os círculos devem ser concêntricos? A tolerância de forma e posição surge então para responder às questões e também para complementar e, em alguns casos, substituir o processo de tolerância associada a cotas. Trata-se de outra abordagem. As regras para a tolerância de forma e posição são as mesmas da tolerância associada às cotas: sua determinação exige um conhecimento profundo de projeto, processo e materiais para que esteja em um intervalo que não comprometa sua função nem encareça desnecessariamente o projeto. 6.6.1 Tolerância de forma e posição em elementos isolados No estudo das tolerâncias de forma e posição, apresentam-se inicialmente os itens de elementos isolados, como linhas e superfícies. São classificadas como tolerâncias de classe “forma”. Observe a seguir o detalhamento da tolerância denominada “retitude”, “retilineidade” ou “linearidade”. A linha em questão deverá estar entre duas linhas paralelas, cuja distância é indicada pelo valor da tolerância de forma e posição (figura da direita). 120 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 147 No caso da “planeza” ou “planicidade”, a face deverá estar entre dois planos paralelos, cuja distância é regulada pelo valor. Figura 148 A seguir, os demais símbolos de tolerâncias do tipo forma de elementos isolados. A definição segue a mesma lógica da “retitude” e “planeza”: Circularidade Cilindricidade Contorno Superfície Figura 149 O contorno e a superfície, na figura anterior, poderão eventualmente trabalhar em conjunto com referências, abordadas a seguir. 6.6.2 Tolerância de forma e posição em elementos conjugados Para elementos conjugados, será fornecida uma referência, caracterizada por uma letra, que geralmente está vinculada a uma linha que representa uma face da peça. A referência é necessária, pois nesse tipo de tolerância, existe uma relação de dois elementos. Figura 150 121 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO No exemplo anterior, à esquerda, a tolerância é do tipo concentricidade ou coaxialidade (mesmo eixo) entre dois cilindros. À direita, um caso no qual uma referência horizontal tem duas tolerâncias de paralelismo com valores diferentes. A tolerância de elementos conjugados divide-se em: orientação, localização e batimento. O quadro a seguir engloba todos os itens de tolerância de forma e posição. Quadro 3 – Símbolos e definições Indiduais ou associadas Tipo Nome Símbolo Individuais Forma Retitude Planicidade Circularidade Cilindricidade Ambas Contorno Superfície Associadas Orientação Angularidade Perpendicularidade Paralelismo Associadas Posição Posição Concentricidade Simetria Associadas Contato Batimento circular Batimento total Adaptada de: Giesecke et al. (1998, p. 332). 122 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Seguem exemplos de tolerância em desenhos com interpretação. escala: 1:2 Figura 151 • O posicionamento do círculo de diâmetro 8 tem um desvio admissível de 0,02 em relação ao limite esquerdo da peça, indicado pela cota de 68. • As paredes do furo situam-se em planos paralelos distantes em 0,02 e paralelos à face cotada com 80. • A face das peças situa-se em planos paralelos distantes em 0,02 e perpendiculares à base da peça. • A face indicada situa-se em superfícies paralelas, distantes, com o valor indicado e em ângulo com a referência. É possível também combinar várias tolerâncias em uma mesma indicação. Figura 152 123 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Na visão de Silva et al. (2013), a tolerância geométrica de forma e posição altera a metodologia de projeto, permitindo descrever com maior rigor as tolerâncias. Ela auxilia a montagem de conjuntos e os itens que deverão ser inspecionados pelo controle de qualidade, mas não está associada rigorosamente a nenhum processo de fabricação específico. Nesse contexto, constituem boas práticas: • Identificar as função de cada peça no conjunto. • Priorizar as funções. • Identificar referências. • Especificar o tipo de controle geométrico. • Definir o valor das tolerâncias. Lembrete Todas as peças do projeto sempre terão algum tipo de tolerância associada, seja às cotas ou à forma e posição. Saiba mais Consulte a norma ABNT NBR 6409 que aborda as tolerâncias de forma e posição: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6409: Tolerância geométricas – tolerâncias de forma, orientação, posição e batimento – generalidades, símbolos, definições e indicações em desenho. Rio de Janeiro, 1997. 6.7 Simbologia de solda Genericamente, pode-se dizer que a solda junta dois componentes alinhados horizontalmente ou sobrepostos de alguma maneira. O cordão de solda pode ser reto, côncavo (excedeos limites das peças) ou convexo. Geralmente o excesso do cordão reto na superfície da peça é usinado (RIBEIRO, PERES, IZIDORO, 2013). Reto Convexo Côncavo Figura 153 124 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Segundo Schneider (2008), as soldas estão presentes na fabricação de muitos produtos e equipamentos, pois demonstram ser, em muitos casos, uma solução mais econômica e tecnicamente viável do que a utilização de rebites e outros parafusos de fixação. A resistência da solda está associada ao tipo, tamanho e geometria do cordão. Daí já se faz uma ideia do que a solda deverá especificar. Não é escopo desse livro-texto o cálculo das soldas, mas apenas fornecer uma abordagem inicial da simbologia associada. A seguir, ilustração dos principais formatos de solda: Descrição Ilustração Símbolo Junta de borda reta || Junta em V V Junta em meio V Junta em Y Y Junta em meio Y Junta tulipa Junta em ângulo Junta em V dupla Junta em meio V dupla Junta em Y dupla Junta em U dupla. Figura 154 125 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Indicação de solda em peças: Convexo Côncavo Figura 155 Observação Mesmo tendo apenas uma introdução aos assuntos, habitue-se a inserir nos desenhos principalmente as simbologias de rugosidade e tolerâncias. Procure sempre se informar sobre o processo de fabricação associado. 7 ITENS DE REPRESENTAÇÃO COMPLEMENTARES NO DESENHO TÉCNICO Aqui, encontraremos um conjunto de situações que complementam o estudo do Desenho Técnico. São itens menos comuns, mas que o engenheiro precisa saber interpretar. No final, são expostas situações de rebatimento proporcionalmente mais complexas do que as apresentadas anteriormente e que servem para aperfeiçoar e aumentar a compreensão desse assunto. As normas associadas aos conteúdos que serão abordados são: NBR 10067 (ABNT, 1995b) para representação, NBR 8403 (ABNT, 1984) para estilos de linha, NBR 10126 (ABNT, 1987) para técnicas de cotagem e NBR 12298 (ABNT, 1995c) para hachuras. 7.1 Outros tipos de linhas Nos assuntos já abordados, foram convenientemente explicados os diversos tipos de linha associados ao contexto. Existe, porém, um tipo linha que não foi exposto. Trata-se do traço dois pontos. É uma linha fina que serve para ilustrar itens associados ao processo que não se encontram presentes naquele contexto. Por exemplo, quando se faz o projeto de um furador, o projeto idealiza tipos de peça que serão furados. As peças devem ser representadas em linha traço dois pontos. 126 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Ferramenta Peça Suporte Figura 156 7.2 Casos especiais de representação com cotas Análise da figura a seguir da esquerda para a direita: • Cota de raio cujo centro está na simetria da peça. • Cotas fora de escala deverão ser sublinhadas – muitas vezes, uma pequena alteração no valor da cota não afeta a geometria da peça, que não precisará ser refeita. • Cotas em outra unidade deverão ter a indicação dessa unidade, no caso, polegadas. • Arco com comprimento especificado (em vez de ângulo). É uma situação em que essa indicação favorece a fabricação. • Cota de elementos esféricos (pode ser eventualmente abreviado com E ou ESF ou ØE) • Cota de inspeção: é comum serem criados desenhos exclusivos para controle de qualidade e inspeção. As cotas vêm destacadas com um oblongo. Figura 157 7.3 Vista auxiliar – representação em verdadeira grandeza Observe a figura a seguir. O caso é bastante comum quando se aborda o tema “representação em verdadeira grandeza”. Observe que a elipse é criada por rebatimento e existe uma dificuldade tanto de inserção de cotas quanto de visualização do desenho, pois o furo está em plano inclinado. O plano inclinado dificulta a representação em vistas ortogonais. 127 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 158 Para ajudar nesses casos, a vista auxiliar é criada ao lado da projeção com uma indicação associada. Figura 159 7.4 Vista auxiliar – vista detalhe Os elementos tridimensionais podem ser colocados dentro de um cubo, e as formas da peça poderão ser projetadas em planta, elevação e perfil. Essas vistas planas poderão ser complementadas por cortes e vistas auxiliares descrevendo, de forma completa, o modelo tridimensional (WONG, 1998). A vista detalhe amplia uma área do desenho que fica desproporcional, incompreensível e difícil de cotar. Deve-se obedecer às escalas padrão para ampliação. 128 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 160 7.5 Interrupção A interrupção se aplica em peças mecânicas que têm partes cuja seção apresenta forma constante. Para que a peça pudesse ser totalmente representada na folha, teria de ter uma escala de redução, que dificultaria muito a representação. Por exemplo: tubos, vergalhões e cantoneiras, que têm comprimento muito maior que as dimensões da seção. Uma das possibilidades de indicar a interrupção é o uso de linha sinuosa. Trata-se de uma linha cheia contínua, mas de espessura fina. 129 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Na figura a seguir, são exibidos os principais casos de interrupção e formas de exibição. Figura 161 As peças cilíndricas, em que o caso mais comum é o eixo, apresenta uma representação de interrupção específica. Figura 162 7.6 Vistas especiais Em situações específicas, a peça tem uma geometria que dificulta a sua compreensão pelos métodos de projeções ortogonais padrão, os cortes e seções não conseguem contornar o problema. Para esses casos, é possível uma vista com um ângulo de visão específico, diferente do padrão. Vista de perfil com dificuldades de detalhamento Figura 163 130 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II 7.7 Conicidade Conicidade é um termo associado à inclinação. Trata-se de uma observação que geralmente é colocada nas faces das peças. Indica uma relação entre comprimento e altura. Por exemplo: a) Conicidade 1:5 significa que a cada 5 mm no comprimento, diminui-se 1 mm na altura. b) Conicidade de 10% significa que a cada 10 mm, diminui-se 1 na altura. Se o comprimento for de 200 mm, serão diminuídos 20 mm na altura. A indicação de conicidade substituirá indicação de cota. Figura 164 7.8 Notas gerais no desenho Informações complementares poderão constar de forma destacada no desenho. Chamam a atenção sobre etapas ou itens importantes. Devem ser inseridas em uma posição condizente com o que se quer destacar. 131 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Arredondamentos não indicados = 1 mm Inspecionar antes do tratamento térmico Acoplar ao item 5 antes da montagem final Figura 165 7.9 Hachuras de outros materiais A hachura apresentada no estudo de cortes e seções é a chamada “hachura de representação geral”. O material da peça pode ser indicado na legenda, na lista de materiais, ou ainda através de um simples texto. Mas, em alguns casos, pode haver a necessidade de destacar o material com hachuras diferenciadas, cujas representações são expostas a seguir. É conveniente conhecê-las: Hachura geral Concreto Ferro fundido Metal branco Cobre Plástico/borracha Cortiça Tijolo Figura 166 7.10 Hachuras de peças de espessura fina Nesse caso especial, as hachuras são sólidas, com ideia de escurecer as peças. Um espaço, porém, deve ser deixado entre elas se for um desenho de conjunto(SILVA et al., 2009). No exemplo a seguir, estão ilustrados perfis padrão, como chapas e cantoneiras. 132 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 167 7.11 Hachuras de peças montadas e simplificação de representação Quando um conjunto montado é cortado, as diferentes peças recebem diferentes ângulos de hachura. Já, em uma área grande, opcionalmente, pode-se hachurar apenas parte da área. Figura 168 7.12 Recartilhados A ideia de recartilhar está associada a executar um tratamento em uma superfície da peça de modo a torná-la áspera. Geralmente, se recartilham elementos cilíndricos para facilitar seu manuseio. Essa operação é executada por um torno ou por um recartilho. Existem várias opções tanto na forma quanto no espaçamento ou “passo” do recartilhado. No desenho, é necessário especificar esses itens. Simples Inclinado Cruzado Fino Médio Grosso Inclinado cruzado Figura 169 133 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO 7.13 Representação de roscas Para French e Vierck (2005), a rosca é um elemento utilizado em parafusos, porcas e furos para fixação e ajuste. Está presente na grande maioria das aplicações de Engenharia e é, portanto, necessário definir formas de representação e especificação. É uma superfície que se forma pela descrição de um perfil por uma hélice. A rosca precisará ser especificada na cota que indica o diâmetro do furo ou do eixo. A linha que representa a rosca é contínua e fina. Observe que a rosca vista de topo é representada por 3/4 de circunferência. Figura 170 São vários tipos de perfil que representam roscas: redondo, quadrado, trapézio, entre outros. Cada um deles utiliza uma norma diferente. Existem, portanto, muitas possibilidades de indicação. Além da forma, é importante considerar o passo da rosca, associado geralmente às dimensões do item roscado. Por exemplo, um parafuso de diâmetro 10 tem passos aceitáveis 1, 1,5 e 2. Não pode ser um passo “estimado” pelo desenhista. Figura 171 Saiba mais Pesquise os tipos de rosca e suas características. Leia mais sobre o assunto em: SILVA, A. et al. Desenho técnico moderno. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2013. 7.14 Projeções no terceiro diedro Já foi exposta a teoria de projeções ortogonais e o rebatimento entre as vistas. Nesse estudo, foi utilizada a projeção no primeiro diedro. É o método utilizado no Brasil e nos países da Europa. Existe, porém, uma variação na forma de apresentar as vistas ortogonais, que é a projeção no terceiro diedro, 134 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II utilizada principalmente na América do Norte. É desejável o conhecimento de ambas as técnicas. A seguir, um exemplo de projeção no primeiro diedro e no terceiro diedro. Elevação 1º Diedro 3º Diedro Elevação Planta Planta Perfil esquerdo Perfil direito Figura 172 7.15 Simplificação de representação para peças simétricas Existem casos em que a peça é simétrica e, portanto, a sua representação é igual dos dois lados da linha de simetria. Nesse caso, poderá haver uma omissão da representação em um dos lados. Uma linha sinuosa caracteriza essa simplificação. Observe, na figura a seguir, a simetria, bem como a cota característica dessa situação. Figura 173 135 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO 7.16 Corte óbvio sem indicação Conforme já visto, o corte tem um conjunto de itens que regula sua representação: seta, texto, texto na vista cortada etc. Em casos em que o corte foi executado em um plano óbvio da peça (geralmente, em sua simetria), é facultado não indicá-lo. Figura 174 7.17 Representação de arredondamentos e nervuras A inserção de arredondamentos nas arestas das peças resulta em formas muito variadas. A seguir, um arredondamento simples. Já a nervura em elemento cilíndrico requer uma atenção especial. Observe o detalhe e os rebatimentos. Figura 175 7.18 Rotação de partes inclinadas Já foi abordada a vista auxiliar para exibir o plano inclinado em verdadeira grandeza. Em alguns casos, pode-se utilizar outro recurso e rotacionar propositadamente partes inclinadas do modelo para facilitar sua representação. É necessário indicar essa operação com uma linha de centro. A linha vermelha da figura a seguir serve apenas para auxiliar o entendimento. É desnecessária. 136 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 176 7.19 Tolerâncias e medidas de ângulo Vimos os exemplos de tolerância, que foram indicados sempre em cotas lineares, mas eles podem ser colocados também em cotas angulares. O desenho a seguir exemplifica uma tolerância angular e uma tolerância apresentada em graus, minutos e segundos. Os minutos têm o símbolo ‘; e os segundos, “. Por exemplo, se houver 40,5°, poderão ser convertidos para minutos por meio de uma regra de três: 1 grau – 60 minutos. 1 grau – 60 minutos 0,5 grau – x minuto(s) x=30, resultando em 40° e 30’ Figura 177 7.20 Rebatimento de plano inclinado em sólidos básicos Observe a sequência de criação da vista faltante. Inicialmente, se definirem os limites da vista. Em seguida, criam-se linhas de apoio na horizontal e vertical. A partir daí, é necessário observar atentamente as demais vistas para concluir o que deve ser aparado. Esse é um exercício complexo que precisa ser repetido muitas vezes para uma plena compreensão. 137 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 178 138 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II O próximo exemplo trata de um corte em ângulo em tronco de pirâmide de base hexagonal. A planta deverá ser completada. Tronco de pirâmide de base hexagonal Projeções da vista frontal Junção das linhasProjeções do perfil Finalização Figura 179 139 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Agora um corte em prisma de base pentagonal. Observe as etapas. Prisma de base pentagonal Corte e projeções na planta Rebatimento na elevação Rebatimento na elevação Acerto de linhas Finalização Figura 180 140 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Agora um corte em prisma de base triangular, em que foram efetuados dois cortes. Observe as etapas. Prisma de base triangular Cortes Projeções do primeiro corte Finalização Projeções na planta Projeções do segundo corte Figura 181 141 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Lembrete A aplicação das técnicas de projeção é a mesma tanto em uma peça mecânica simples como em sólidos irregulares. 8 INICIAÇÃO AO PROJETO E TECNOLOGIA CAD Serão apresentados itens diversos que procuram embasar ainda mais o conhecimento para o desenvolvimento de um projeto mecânico. Os itens finais tratam da utilização de sistemas CAD, bem como de uma comparação dos sistemas CAD com os tópicos do livro-texto. 8.1 Processos de fabricação O processo de fabricação, ou produtivo, dá forma à matéria-prima, transformando-a nos modelos representados no Desenho Técnico. A tabela 1 mostra a associação da rugosidade com diferentes processos produtivos. A soldagem, que é um processo produtivo amplamente utilizado, tem características específicas definidas na simbologia do Desenho Técnico. Já é conveniente fornecer uma visão geral dos diversostipos de equipamentos e máquinas operatrizes, bem como de alguns outros processos produtivos. Observação O projeto mecânico e o Desenho Técnico estão diretamente relacionados. Em ambos, o engenheiro considera os recursos produtivos da empresa para sua elaboração. Acontece, porém, que existe uma teoria que rege também esses assuntos. O que não pode acontecer é uma adaptação equivocada procurando esquecer a teoria e as boas práticas de projeto para suprir as deficiências de equipamento existentes na empresa. Ou seja, adaptar de forma precária, e até enganosa, o projeto aos recursos da empresa. Por exemplo, uma superfície, para que cumpra sua finalidade, precisa ter determinada rugosidade. Se a empresa não possuir equipamento capaz de realizar a tarefa, essa operação deve ser terceirizada, e não a rugosidade alterada. Outro exemplo: pela teoria, um ajuste pede a intervenção de uma prensa. Equivocadamente, muda-se o ajuste para que a operação possa ser manual. 142 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II A seguir, uma lista adaptada de Giesecke et al. (1998) de algumas máquinas operatrizes e um resumo de suas propriedades. • Torno: é uma das principais máquinas presentes na oficina, capaz de executar diferentes operações como torneamento, recartilho, furações e roscas. O torno pode ser associado com peças de forma cilíndrica, já que a operação de torneamento trata de fixar uma peça cilíndrica em um dispositivo chamado castanha e, com a peça girando em seu próprio eixo, retirar material. Na outra extremidade, existe o contraponto que serve para fixar a peça e evitar vibrações. • Fresadora: possui um cabeçote fixo com ferramenta acoplada. As peças a serem usinadas são presas na mesa da fresadora geralmente com grampos. O corte se dá avançando a peça na ferramenta. A fresadora permite desbastar superfícies, executar rasgos e até, sob condições especiais, fabricar diferentes tipos de engrenagens. • Plaina: possui uma ferramenta de corte com um único gume cortante ou um único lado afiado. A peça, geralmente fixada em uma morsa, é desbastada com um movimento de vaivém da ferramenta. A plaina, como o próprio nome diz, serve para desbastar superfícies, tornando-as planas. Serve também para executar rasgos em diferentes formatos. • Retificadora: utilizada para obter superfícies bastante lisas, com acabamento bastante preciso. Basta consultar a tabela de processos e observar a diferença de acabamento com outras máquinas. A usinagem é executada por um rebolo que retira apenas uma pequena quantidade de material. O rebolo fica fixo enquanto a peça, presa à mesa da retificadora, avança em direção ao rebolo. • Furadeira de coluna: utilizada para executar furações, alargamento de furos, rebaixos e escareamento (uma espécie de chanfro ou orifício cônico na parte superior do furo para que acople um parafuso do tipo escareado, por exemplo). A peça é fixada na mesa do equipamento e a ferramenta, girando sobre seu próprio eixo, executa um movimento vertical. Uma operação peculiar associada à furação é a abertura de roscas, executada por uma ferramenta denominada “macho de abertura de roscas”, em que o material não é retirado, mas sim comprimido para criar a rosca. Atualmente, existem as chamadas máquinas operatrizes por comando numérico, ou comandadas por números. Tornos e fresadoras são os exemplos clássicos. Esse tipo de equipamento tem uma unidade eletrônica controladora, executando movimentos segundo uma linguagem ou comando. Existe uma melhor precisão e uma variedade maior de operações possíveis, bem como o uso de ferramentas especiais. Em contrapartida, pela complexidade das geometrias e das operações, elas precisam ser definidas com o auxílio do computador. Essa é a função dos softwares CAM, que simulam virtualmente a usinagem e enviam o programa gerado para a máquina operatriz. Ainda conforme Giesecke et al. (1998), alguns processos de fabricação: • Fundição: obtém a geometria das peças forçando um material derretido a penetrar em um molde por determinadas aberturas. O molde, por sua vez, tem uma câmara vazia, com a forma desejada, para ser então preenchida pelo material. 143 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO • Extrusão: o material, aquecido em uma câmara, em estado pastoso, é conduzido e forçado pela chamada “rosca de extrusão” a passar por uma matriz com uma determinada abertura, fazendo com que o material adquira a forma desejada. • Tratamento térmico: nesse processo, as variações de temperatura alteram as propriedades físicas do metal, fazendo com que ele adquira diferente resistência ou dureza. Geralmente trata-se de um alto aquecimento seguido de um resfriamento controlado utilizando fluídos específicos. São termos associados: têmpera, recozimento e normalização. • Forjamento: o material tem sua forma alterada através de prensa ou de algum tipo de martelamento. O material deve estar com uma temperatura adequada, inclusive fria (temperatura ambiente), que permita sua maleabilidade. Essa operação comprime o material, aumentando sua resistência. Saiba mais Foi apresentado um breve resumo de máquinas operatrizes e principais processos de fabricação. Para aprofundar o conhecimento, consulte a obra: FITZPATRICK, M. Introdução aos processos de usinagem. Porto Alegre: AMGH, 2013. 8.2 Elementos normalizados A maioria dos projetos mecânicos contém algum tipo de elemento normalizado. Trata-se de diferentes tipos de parafusos, porcas, arruelas, pinos, chavetas, rolamentos, rebites, entre outros. É tarefa do engenheiro indicar e definir as especificações desse tipo de elemento. Como o próprio nome diz, o elemento tido como normalizado segue determinadas normas que indicam suas proporções e limitações, orientando sua escolha e fabricação. Tomando um parafuso como exemplo: • Existem diferentes tipos, como escareado, allen, sextavado, entre outros. • O parafuso tem diferentes diâmetros associados ao comprimento. • Pode ter também diferentes tipos de rosca. • As dimensões interferem na resistência. • O tipo de parafuso interfere na sua montagem e desmontagem. • Cada tipo de parafuso desempenha uma função específica no projeto mecânico. 144 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II No caso de uma arruela: • Existem diferentes tipos: lisa, de pressão, ondulada, dentada etc. • Tem suas dimensões associadas geralmente ao diâmetro do parafuso. • Seu tipo interfere na sua montagem e desmontagem. • Desempenha uma função específica no projeto mecânico. Observação Entenda que elementos normalizados eventualmente não precisam ser representados com rigor, mas sim rigidamente descritos na lista de materiais do projeto. É importante, porém, ter uma ideia bem formada sobre sua representação e funcionamento. Saiba mais Para compreender a representação de elementos normalizados básicos consulte: FRENCH, E. T; VIERCK, C. J. Desenho técnico e tecnologia gráfica. São Paulo: Globo, 2005. 8.3 Materiais O material que constitui as peças de um projeto é item fundamental. Sua especificação também é tarefa do engenheiro. O raciocínio para especificar um material é o mesmo apresentado em outras situações: deve ser o mais econômico possível sem comprometer as funções da peça, mas existem outros fatores relacionados, como estética e redução ou aumento de dimensões do conjunto ou produto. Cada material apresenta diferentes propriedades: resistência, maleabilidade, elasticidade, ductibilidade, densidade, entre outras. Essas propriedades associam-se ao comportamento do material nos processos industriais e também às funções para as quais foi projetado desempenhar. Estabelecer o tipo de material não é tarefa simples e envolverá a teoria de propriedades, projetos anteriores,custos, aparência, novas possibilidades que surgem etc. 145 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Observação Para começar a entender o uso dos materiais, é preciso pensar em questões simples: • Uma placa tem uma espessura de 10 mm. Eventualmente, poderá ser substituída por uma placa de 5 mm de espessura ao utilizar um material mais resistente. Haverá uma diminuição no volume e, por consequência, na quantidade de material. • Uma guarnição de couro poderá substituir uma de borracha e vice-versa, melhorando a vedação. • Por ter menor densidade, o alumínio é mais leve e, em casos em que a resistência não for fundamental, pode substituir o ferro. Tudo depende de análise. Os materiais se dividem em metálicos e não metálicos. Os metálicos, por sua vez, se dividem em ferrosos e não ferrosos. Já os não metálicos podem ser naturais ou artificiais. Os principais elementos ferrosos são o próprio ferro e o aço. O aço é uma liga de ferro e carbono cuja variação dos percentuais influencia sua resistência. Existe uma classificação de aços bastante popular, elaborada pela Associação SAE International (Society of Automotive Engineers). Os termos SAE 1020, SAE 1045 etc. referem-se, portanto, a aços com diferentes percentuais de carbono. Os materiais não ferrosos mais comuns no projeto mecânico são: alumínio, cobre e zinco. Materiais não metálicos e sintéticos, como o plástico, a cerâmica e o vidro, vêm se apresentando como alternativa para muitos tipos de processo e produto. Recebem também a denominação de polímeros. O quadro a seguir ilustra algumas aplicações de materiais, mas define apenas genericamente o material sem se preocupar com sua especificação detalhada. 146 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Quadro 4 Material Aplicação Ferro e aço Carcaças, peças fundidas, engrenagens, blocos de motor, discos de freio, acessórios de tubulações, máquinas em geral, vergalhões de construção, oleodutos etc. Alumínio e cobre Folhas de alumínio, latas de refrigerante, panelas, radiadores, tubos flexíveis, instrumentos musicais, eletrodos de soldagem etc. Em casos específicos, aplicam-se também em blocos de motor, engrenagens e molas. Polímeros Garrafas plásticas, tubulações, tecidos, espumas, juntas de vedação. Em alguns casos, apresentam-se como alternativas às ligas metálicas: engrenagens, hélices, chapas e partes de máquinas. Adaptado de: Silva et al. (2013, p. 456-7). 8.4 Projeto mecânico Conforme French e Vierck (2005), a palavra projeto, em inglês design, é um processo que desenvolve planos, esquemas e especificações para desenvolver um produto novo. É a fase inicial de todo estudo que envolve Engenharia. Após o desenvolvimento do projeto, se pensa na fabricação ou construção. A palavra design está associada a um conceito de solução técnica. É diferente do termo project, que envolve orçamento e pessoas. Naturalmente, o desenvolvimento de um projeto em uma indústria considera também suas características ou limitações de fabricação. O projeto de produto tem fases que estão conectadas, e uma fornece dados para a outra. A ideia é otimizar – ou melhorar – cada vez mais o produto que está sendo desenvolvido (SHIGLEY; MISCHKE; BUDYNAS, 2005). Conforme Duarte e Barberato (2003), o Desenho Técnico define graficamente um projeto de produto antes de sua fabricação. As fases do projeto são peculiares e exclusivas para aquele evento. Porém, existem etapas que são comuns e adotadas em muitos projetos de Engenharia. Para Silva et al. (2013), cada projeto tem suas fases claramente definidas, e o Desenho Técnico atua de alguma maneira em todas essas fases, que obrigatoriamente envolvem: • Detectar um problema: a criação ou alteração de um produto é uma necessidade que foi descoberta pesquisando o mercado ou a concorrência. Nessa fase, já se discutem, de maneira 147 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO geral, custos e cronograma. • Desenvolvimento de conceitos: desenvolvem-se ideias para resolver o problema. São esboços e notas iniciais. • Formalização do projeto: análise aprofundada e estendida para materiais e formas de fabricação. • Desenvolvimento de modelos e protótipos: os modelos e protótipos servem para fazer testes reais e verificar a necessidade de alterar o projeto. Uma última fase é chamada por Giesecke et al. (1998) de “produção e/ou desenhos de execução”, é nela que ocorre todo o processo de detalhamento para fabricação, custos, contatos com fornecedores etc. Observação Cada projeto tem suas peculiaridades e as fases podem receber diferentes nomes. Os itens citados anteriormente são genéricos. Simplesmente são itens que, mesmo não recebendo essa denominação, têm alguma relação com essas ideias. Vale lembrar que também a pesquisa científica parte sempre de um problema inicial: algo que incomoda, que está errado e precisa ser melhorado. 8.5 Desenho de conjunto Geralmente, um produto novo será composto por várias partes que se acoplam. Cada uma das partes, por sua vez, necessita de dispositivos para sua fabricação (um molde, por exemplo) e os dispositivos são formados por conjuntos de peças. Para esses casos, é utilizada uma nova modalidade de desenho. Trata-se do “desenho de conjunto”. Observação O desenho de conjunto pode ser definido como um desenho de montagem ou de elementos agrupados. Dentro do contexto do projeto, já foram executados esboços desse conjunto e desenvolvidas várias ideias prévias. Assim, quando o engenheiro efetivamente vai desenhar o conjunto, parte de ideias e planejamento prévio. Projetos anteriores servem de referência para o projeto atual. 148 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II A quantidade de vistas ortogonais do conjunto é a primeira forma de representação que se deve considerar. Como geralmente os conjuntos são complexos, a escala adotada e o tamanho de folha acompanham a quantidade de vistas ortogonais. Nesse desenho do conjunto, geralmente, são executados vários cortes totais para ilustrar detalhes internos. Nesse caso, as hachuras deverão ter ângulos diferentes em peças diferentes para separar os itens. Cada um dos itens do conjunto deverá ser numerado para posterior descrição detalhada. Essa numeração aceita algumas variações, como inserção de quantidades daquele elemento. Cabe a quem estiver executando o desenho averiguar a melhor vista para numerar determinado item. Quanto às cotas, existem algumas diferentes correntes: • Não se pode inserir cota alguma no conjunto. • Podem-se inserir apenas cotas totais. • Além das cotas totais, alguma cota específica importante poderá constar. Todos os elementos enumerados precisarão ser detalhadamente especificados na legenda do desenho de montagem. A legenda de montagem contém, entre outros itens: número da peça, sua denominação, quantidade, material e dimensões em bruto (SCHNEIDER, 2008). Por fim, cada um dos elementos precisa ter um desenho técnico exclusivo, com vistas ortogonais, detalhado, cotado, com tolerâncias e todas as informações para fabricação e interação com outros componentes. Observação Na prática, no caso específico de um novo projeto, a cultura da empresa influencia diretamente a representação do conjunto e apresentação dos detalhes. 149 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Figura 182 Observe o desenho anterior. Trata-se de uma primeira possibilidade de desenho de conjunto. Em uma folha A2, foi criado todo o desenho do projeto: conjunto em duas vistas, sendo uma vista em corte, itens numerados, lista de materiais e desenhos das peças separadas,identificadas pela numeração. O desenho contém ainda a perspectiva do conjunto e a perspectiva explodida. A perspectiva em vista explodida fornece uma boa ideia da forma como as peças são montadas e substitui eventuais cortes. Está presente em manuais e prospectos de venda de produtos (SILVA. et al., 2013). Daí surge uma discussão: já foi citada a não obrigatoriedade de perspectiva isométrica. No desenho de conjunto, a complexidade da perspectiva aumenta exponencialmente, ainda mais com a vista explodida. De fato, deve-se considerar, pelo trabalho, se é realmente necessária. A seguir, uma alternativa de desenho de conjunto: em uma folha formato A3, somente o conjunto é apresentado. Segue o mesmo esquema da ilustração anterior. 150 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Figura 183 Os detalhes são criados separadamente em folhas menores, de formato A4. Figura 184 Pode haver necessidade de criar desenhos com determinadas características para orientar processo de fabricação em um determinado setor, ou para o controle de qualidade. 151 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Observação O desenho de conjunto permitirá inúmeras combinações de disposições dos desenhos e formatos de folha. O que foi mencionado é um mero exemplo. Lembre-se de que a escala e folhas adotadas envolvem um bom senso na representação. Itens normalizados não precisam de desenho de detalhe, mas somente da descrição na lista de materiais. 8.6 Tecnologia CAD Apresentamos de forma objetiva a tecnologia CAD, suas definições e seu histórico, além de comparar os recursos do software CAD bidimensional ou prancheta eletrônica com os itens do livro-texto e, por fim, uma abordagem de software CAD tridimensional. 8.6.1 Tecnologia CAD 2D O Desenho Técnico tradicional em prancheta poderá apresentar vários problemas: erros de rebatimento entre as vistas, falta ou erros nas cotas, falta de padrão; já que cada engenheiro desenvolve sua própria forma de projetar, tem suas dificuldades para alterar desenhos já existentes, principalmente na mudança de escalas. Para tentar minimizar os problemas do Desenho Técnico em prancheta, surgiu, por volta de 1970, a tecnologia Computer Aided Design, o CAD, que significa “projeto auxiliado por computador”. Groover e Zimmers (1985) definiram a tecnologia CAD como o uso de sistemas computacionais para auxiliar a criação, modificação e otimização de projeto. Para Ferreira (1991), o CAD proporciona diversos benefícios: • Permite aumento de complexidade do projeto. • Aumenta a produtividade do setor de projetos. • Melhora o nível do pessoal de projeto. • Melhora consideravelmente a padronização. • Reduz o tempo de desenvolvimento de produto. • Aumenta a qualidade do produto. 152 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a Unidade II Para Silva et al. (2013), a informática impulsionou de forma consistente todas as áreas do conhecimento humano, principalmente a Engenharia, tanto para a execução de cálculos quanto para projeto e desenho. A Engenharia utiliza uma série de novas tecnologias, entre elas a tecnologia CAD, praticamente generalizada em todos os seus ramos. Em uma abordagem inicial, essa tecnologia apresenta uma série de recursos, com uma interface agradável e inteligível para trabalho com desenho. Dentre as vantagens da tecnologia CAD bidimensional, destacam-se: • Dispensar as folhas de decalque, normógrafos e caligrafia técnica do desenho tradicional. • Facilitar e edição, já que, diferentemente do desenho tradicional, não precisa de alteração em folhas vegetais e cópias heliográficas. • Tornar construções geométricas com tangências praticamente automáticas, dependendo de definições mínimas. • Facilidades de criação e formatação de texto. Independentemente das grandes facilidades que os sistemas CAD fornecem, é importante destacar que ainda não são ferramentas totalmente acabadas, faltando um aprimoramento em vários itens do Desenho Técnico, principalmente tolerâncias e rugosidade (CUNHA; DIAS, 2000). Inicialmente, será feito um comparativo minucioso de vários itens desse livro-texto com sua correspondência em software CAD 2D – prancheta eletrônica. A comparação segue a ordem apresentada. Quadro 5 Itens de DT em prancheta Correspondência na Tecnologia CAD 2D Unidades O software permite definir a unidades ou o próprio usuário adota uma unidade. O desenho é sempre criado na escala real. Lapiseira e grafite O desenho de entidades lineares está associado a cores e diferentes espessuras, estendidas para a impressão. Borracha Funções de destruir e aparar objetos. Escala As entidades lineares podem ser criadas com comprimentos já definidos e existem muitas técnicas para criar contornos. Compasso Funções de arco e círculo. Esquadros Linhas criadas com coordenadas polares com ângulo e comprimento além de recurso de rotação. Prancheta O usuário define uma área para desenhar e utiliza recursos de ampliação. Gabarito de furos e elipses O círculo pode ter qualquer raio. Já a elipse tem um método próprio e requer atenção. Curva Francesa Função de criação de curvas. Transferidor Funções de medição de ângulo e coordenadas polares. Formatos de papel, dobra e legenda As margens geralmente são transformadas em bloco e podem ser facilmente inseridas em qualquer desenho com técnica apropriada. Caligrafia Substituída por funções de criação de texto com fonte compatível. 153 Re vi sã o: N om e do re vi so r - D ia gr am aç ão : N om e do d ia gr am ad or - d at a DESENHO TÉCNICO Reta Trabalha com semirretas. Ponto Função de criação de pontos. Reta paralela Função específica de modificação que cria elementos paralelos. Mediatriz e perpendicular Recursos que permitem encontrar o ponto médio de segmentos de reta e achar reta perpendicular. Divisão de circunferência Funções de criação de polígonos regulares, inscritos e circunscritos a circunferências. Arredondamento de cantos Função específica que arredonda cantos com raio fornecido. Concordâncias entre circunferências A função que cria círculos permite encontrar tangências. Basta escolher o lado correto. Concordâncias entre linha e circunferência. A função de criação de linha permite também encontrar tangências. Tipos de linha Estão disponíveis todos os estilos de linha normalizados, basta carregá-los. Pelo quadro comparativo, é possível notar que a maioria dos itens tem um correspondente que facilita o uso. Os próximos itens têm outras considerações. Quadro 6 Itens de DT em prancheta Correspondência na Tecnologia CAD 2D Cotagem As cotas lineares, de diâmetro, raio e angulares são facilitadas por funções específicas. O software não consiste se as cotas foram inseridas devidamente, se falta cota e não abrange casos especiais de cotagem. A cota precisa ser separada e editada. Escala Esse talvez seja o item mais incômodo desse tipo de software. As cotas são sempre criadas na escala 1:1, compatíveis com o desenho. Para atribuir outra escala, é necessário procedimento específico. Se um desenho detalhado for escalado, os valores das cotas, bem como sua distância da peça, se alteram. Edição de maneira geral Esse é o grande diferencial da tecnologia CAD, já que permite facilmente mover, escalar, copiar, espelhar, esticar, escalar etc. Projeções ortogonais Acrescenta poucos facilitadores. Apenas linhas de projeção. Cortes e seções Para a simbologia de cortes, permite o uso de blocos. Consegue criar hachuras com facilidade. Basta identificar um ponto interno à área. Tolerância associadas a cotas A inserção padrão de cotas permite utilizar tolerâncias, mas não faz nenhum tipo de consistência nas questões relativas a ajustes, nem se os valores são viáveis. Simbologia de rugosidade,
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