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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA PARA ENGENHARIA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO ESCOLA POLITÉCNICA DEPTO. DE ENG. DE CONSTRUÇÃO CIVIL (PCC) 2016 NX 10.0 EXERCÍCIOS DE SKECTH E VARREDURAS CHENG LIANG YEE FERNANDO AKIRA KUROKAWA RODRIGO DUARTE SEABRA SÉRGIO LEAL FERREIRA VIVIANE CAROLINE ABE REVISÃO: EQUIPE DE ALUNOS-MONITORES 1 Sketch e Varreduras 1.1 Objetivo Prática do modelamento de sólidos usando varredura; Introdução aos conceitos de layer, modelamento de sólidos por varredura e manipulação de layer no NX10.0. Conceitos básicos e práticas da construção de perfis para varredura usando Sketch. 1.2 Requisitos Conhecimento teórico sobre modelamento geométrico; Conhecimentos básicos sobre a interface do NX10.0; Prática do modelamento de sólidos usando primitivas e features; 1.3 Conceitos e dicas Modelamento de sólidos por varredura translacional ou rotacional é um dos recursos básicos do NX10.0. A etapa mais importante da geração de sólidos por varredura é a criação do perfil (curva fechada), que costuma demandar boa parte do tempo da execução. Por ser um software high-end, o NX10.0 possui recursos poderosos de geração de perfis paramétricos e permite definir as curvas aplicando restrições geométricas. Estes recursos permitem a construção das curvas de forma análoga ao desenho de esboço, e é chamado de ‘Sketch’ no NX10.0. A seguir, apresentaremos brevemente os conceitos de layer e Sketch, que serão utilizados nos exercícios desta aula. 1.3.1 Layers Layers, em inglês significa camadas, é muito utilizado para organizar as informações em softwares gráficos. Este recurso faz uma analogia a folhas de transparência sobrepostas. Por exemplo, imagine que cada componente de um desenho é feito numa folha de transparência em separado; com a sobreposição de todas as folhas, na ordem certa, teremos o desenho final desejado. Layer é um atributo de todos os objetos do NX10.0. Além de facilitar a organização dos elementos do desenho em layers diferentes segundo algum critério, por exemplo, o funcional, ele também é um recurso muito usado para facilitar o controle de visualização. No NX10.0, é possível atribuir um dos quatro status, descritos a seguir, para cada layer: Work: layer de trabalho, em que será colocado o elemento em construção; Selectable: é usado quando não se quer correr o risco de alterar os elementos que auxiliam na construção de novos elementos. Os elementos contidos no layer selectable são visíveis e selecionáveis; Visible: usado quando os elementos do layer são visíveis, mas não selecionáveis. Por serem não selecionáveis, é impossível utilizá-los na construção de novos elementos (não podem ser modificados). Este status é útil nos casos em que há necessidade de visualização do elemento como referência, mas não se deseja que ele atrapalhe a construção de novos elementos. 3 Invisible: quando os elementos contidos no layer são invisíveis e desnecessários para construção de outros (sugestão: quando os elementos contidos no layer são desnecessários para estruturar novos elementos e não precisam mais ser visualizados). No modelamento de sólidos, por exemplo, ao usar um perfil para fazer a extrusão, o perfil faz parte do sólido gerado. Ao apagar o perfil, sólido também será apagado, pois este não estaria mais definido. Como o perfil é apenas um elemento auxiliar para a ‘construção’ do sólido, não convém mostrá-lo no resultado final; é mais útil construir o perfil de extrusão num layer diferente do sólido extrudado. Feito isso, para fazer com que o perfil, que só atrapalha a apresentação do sólido, desapareça, basta comutar o status do layer contendo o perfil para invisible. 1.3.2 Modelamento de sólidos por varredura Nesta aula, além de instanciação de primitivas e de aplicação de features, praticaremos a geração de sólidos por varredura, que pode ser: Translacional, quando o perfil se desloca ao longo de uma trajetória; ou, Rotacional, quando o perfil de varredura se movimenta em torno de um eixo. A operação de extrusão, por exemplo, é a mais simples das que fazem parte da varredura translacional, sendo necessários somente o perfil fechado e a direção da extrusão. Por fim, a existência de um perfil é imprescindível para a geração de sólidos por varredura. Sendo assim, a construção do perfil para varredura costuma ser o gargalo de toda operação: é a parte que demanda mais tempo, esforço e cuidados, tanto na criação como na edição dos sólidos de varredura. Isso fica mais crítico quando se usam recursos não parametrizados para desenhar o perfil, por exemplo, os comandos da toolbar Basic Curves. 1.3.3 Sketch e modelamento por restrição Para facilitar a construção e edição de um perfil para varredura (e, portanto, do sólido gerado), NX10.0 dispõe de um recurso extremamente poderoso e bastante lógico: Sketch, que trabalha com curvas totalmente paramétricas e restrição geométrica. Sketch em inglês significa ‘esboço’. A ideia de construir o perfil usando Sketch é simular ao nosso processo natural para desenhar figuras 2D: desenhar um perfil começando com um esboço. O esboço inicial pode ser bastante grosseiro, sem se preocupar com as formas precisas nem com as dimensões corretas. Isso porque digitar os valores das coordenadas de cada segmento é tarefa muito demorada e pouco eficiente. Em suma, basta traçar algo mais ou menos parecido com o perfil que se deseja construir e depois fazer os ajustes necessários. Em seguida, analisar quais as propriedades geométricas importantes entre os elementos da figura, por exemplo, se um segmento deve ser tangente ou não a um arco. Uma vez identificadas as relações geométricas, modificar o esboço impondo essas relações. Dessa imposição vem o nome de modelamento por restrição geométrica. Esta etapa é importante porque faz o projetista refletir e entender melhor as características essenciais da peça. Por exemplo, se a concentricidade é importante ou não, e assim por diante. Lembre-se que uma boa prática para construir o perfil eficientemente é aplicar as restrições numa sequência criteriosa para evitar deformar o perfil desenhado de modo irreparável. Isso acontece, por exemplo, quando se tenta restringir um segmento como sendo tangente a uma circunferência e 4 passando por um ponto fora dela. Todos sabem que existem duas soluções possíveis. Se a posição da reta for tal que o sistema acabe adotando a solução que não tem a ver com o perfil e, portanto, não nos interessa, o perfil ficará deformado e o operador perderá o seu tempo valioso consertando o estrago que fez. Além das relações geométricas entre os elementos, também é necessário definir as restrições dimensionais de cada elemento. Em outras palavras, indicar as medidas de dimensão e de posição dos elementos, até a figura adquirir a forma, as propriedades e as medidas desejadas. Nesta etapa, os conceitos de modelamento paramétrico devem ser aplicados efetivamente para parametrizar as dimensões da peça considerando tanto o funcionamento como a possibilidade da edição posterior ou criação de peças similares. Para finalizar, colocam-se os parâmetros de posição de cada elemento geométrico. O processo de indicação dos parâmetros de dimensão e de posição é muito semelhante à cotagem em desenho técnico, algo importantíssimo no projeto de engenharia: controle das medidas e da qualidade do produto. É um assunto muito complexo de se ensinar ou aprender. Mas trabalhando com os parâmetros no sketch e escolhendo aqueles mais convenientes,o aluno aprende na prática os conceitos de cotagem. Do exposto, deve ter ficado claro que tanto o modelamento paramétrico como o por restrição são recursos muito importantes do processo de concepção. Eles ajudam, ou forçam, o engenheiro projetista a analisar e decidir criteriosamente sobre a geometria da peça a ser projetada considerando a função, os processos de fabricação e até pensando nas prováveis alterações futuras. Enfim, é uma parte nobre do projeto. Por isso, para um principiante, não basta aplicar por aplicar; é preciso se disciplinar para aplicar refletindo sobre estas questões com o objetivo de adquirir a habilidade de projetar com qualidade. 1.3.4 Graus de liberdade Um conceito importante do Sketch, mas geralmente confuso para os principiantes, é a existência de graus de liberdade. No fundo, a ideia é bem simples. Cada figura requer uma quantidade certa de informações para ser bem definida. Cada um desses dados é um grau de liberdade. Um ponto num plano, por exemplo, tem dois graus de liberdade: as coordenadas x e y. Sendo assim, o trabalho de definir uma figura – independentemente da sua complexidade – pode ser encarado como um processo de ‘eliminação de graus de liberdade’ da figura pela imposição, uma a uma, das informações que estão faltando. Muitas vezes não é necessário eliminar todos os graus de liberdade para se ter um perfil útil para fazer a extrusão. Por exemplo, se o sólido for um cilindro, basta ter um perfil que é uma circunferência com raio conhecido. Não é necessário indicar a posição da circunferência em relação à origem das coordenadas. Neste caso, os graus de liberdade relacionados à posição, que poderia ser, por exemplo, o centro da circunferência, podem ser deixados em aberto. Nesta situação, temos um perfil com dois graus de liberdade remanescentes (under constrained). O NX10.0 evita que a construção fique com graus de liberdade colocando para isso medidas automáticas que devem ser substituídas pelo modelador pelas medidas corretas, facilitando o trabalho de identificar os graus de liberdade que restam. No entanto, se o cilindro do exemplo for parte de um sólido, é necessário definir a posição do centro, pois, caso contrário, não seria possível ‘juntar’ as partes do sólido posicionando-as corretamente. Em outras palavras, neste caso, precisamos eliminar os dois últimos graus de liberdade da circunferência. Feito isso, a circunferência estará completamente restrita (full constrained), que seria a situação ideal, 5 e a barra de status, localizada acima e à direita da área de desenho, mostrará a mensagem ‘Sketch is fully constrained’. Por fim, às vezes, por descuido do operador, restrições redundantes podem ser aplicadas num mesmo lugar. Por exemplo, um segmento horizontal conectado a outro vertical. Podemos aplicar, como restrição, horizontalidade ou verticalidade dos respectivos segmentos. Mas se por algum descuido do operador a restrição de perpendicularismo entre os dois segmentos for imposta adicionalmente, essa restrição será redundante. Quando o número de restrições, incluindo as redundantes, ultrapassar a quantidade total de graus de liberdades admissíveis para um elemento, este estará com excesso de restrições (overconstrained), e o sistema não consegue entender mais nada porque tem informações em demasia, que o confundem. Nesta hora, o Sketch fica literalmente ‘avermelhado’ porque sua cor torna-se vermelha. A única coisa a fazer é dar um undo na última restrição e analisar friamente qual foi a limitação redundante para eliminá-la primeiro. Com relação ao conflito entre as restrições, o NX10.0 tem um mecanismo que impede que isso aconteça, mas é sempre bom ficar atento para não perder tempo fazendo algo que será desfeito depois. 1.3.5 Procedimento geral da construção de um Sketch Cada perfil a ser construído demanda um procedimento específico. Às vezes acaba sendo feito por tentativa e erro. Porém, tendo em vista as características do sistema, são recomendados os seguintes procedimentos gerais, que serão praticados nos exercícios resolvidos: 1- Configurar as restrições geométricas que serão aplicadas, por default, no desenho do perfil. As restrições a ser ativadas dependem muito da forma do perfil a ser desenhado. Ative somente as restrições necessárias para não atrapalhar o traçado. Se deixar poucas ativadas por default terá mais trabalho para completá-las depois, uma a uma. Se ativar as restrições que não são necessárias, pode complicar a construção do perfil, gerar redundâncias e levar ao ‘overconstraint’. Uma dica: Sempre deixar pontos coincidentes ligados, já que trabalhamos com perfis fechados. 2- Ativar a opção que mostra explicitamente as restrições geométricas aplicadas (Show All Constraints). Essa opção permite monitorar as restrições geométricas aplicadas ao perfil desenhado e os graus de liberdade que ainda restam. É sempre bom saber o que está acontecendo. 3- Desenhar o perfil “a mão livre”, sem se preocupar com as medidas nem com os detalhes do perfil; por exemplo, condição de tangência, concentricidade, paralelismo, perpendicularismo, horizontal, vertical, mesmo comprimento, mesmo raio,etc. 4- Eliminar os graus de liberdade, aplicando todas as restrições geométricas. Tenha cuidado para evitar restrições redundantes. 5- Aplicar cotas de dimensão. Uma dica é começar sempre pelas medidas maiores, assim as dimensões máximas são definidas logo no começo, evitando a deformação da figura de forma indesejada. 6- Colocar as cotas de posição. 7- Verificar se foram eliminados todos os graus de liberdade (medidas automáticas), senão, a luta continua... Caso positivo... Meus parabéns! 6 Para verificar se o perfil foi executado corretamente, verifique acima e à direita da área de desenho se aparece a mensagem: Sketch is fully constrained (a opção CONSTRAINTS deve estar ativada). Se ainda houver a necessidade de medidas automáticas para “forçar” a eliminação dos graus de liberdade, significa que ainda faltam algumas restrições a serem impostas. As medidas em vinho constituída apenas de números são as medidas automáticas que devem ser eliminadas, as medidas em azul são as atribuídas pelo modelador. 7 Exercícios Resolvidos Exercício 2.4.1 - Modele a peça abaixo no NX10.0. Considere 1 unidade = 10 mm. Passo 0: Estratégia 1. Para modelagem da peça faremos uma curva referente ao contorno da sua face lateral direita, com formato L, num plano lateral. Depois disso, aplicaremos uma extrusão e, em seguida, o arredondamento e o furo. Passo 1: Criação de um arquivo novo 2. Crie um arquivo novo e atribua o nome de Aula02ex01. Na janela File New selecione Model. Passo 2: Definição do layer para o perfil 3. Na barra de menus, clique em FORMAT LAYER SETTINGS. 4. Na caixa de diálogo Layer Settings, insira o número “41” no campo “Work Layer”. 5. Confirme apertando a tecla “Enter” do teclado. 6. Note que, a layer 1 teve seu status alterado para “selectable” e a layer 41 foi criada e está sendo usada como layer de trabalho. É importante observar também que, com o campo Show na opção “Layers With Objects”, somente layers com objetos, e a layer de trabalho propriamente dita, que ficarão visíveis na lista de layers. 7. Clique em Close. 8. Com isso, mudamos o layer de trabalho (work layer) do layer 1 (valor default) para o layer 41, que usaremos só para guardar o perfil de extrusão. Passo 3: Criação do sketch do perfil Face lateral direita 8 9. Clique em (Sketch in Task) ou (MENU INSERT SKETCH IN TASK ENVIRONMENT…). 10. O perfil paraa extrusão é o contorno da vista lateral direita da peça. O plano lateral é o plano YC-ZC (verifique os eixos de coordenadas no NX10). 11. Por isso, com a janela Create Sketch aberta, selecione o plano desejado com o mouse. 12. Clique em OK para confirmar. Feito isso, o sistema entra no ambiente SKETCH, colocando o plano selecionado no passo anterior de frente na tela do monitor para facilitar a criação de curvas 2D. 13. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (Inferred Constraints and Dimentions) ou (MENU TOOLS CONSTRAINTS INFERRED CONSTRAINTS AND DIMENSIONS) para configurar as restrições geométricas que serão aplicadas automaticamente durante a criação do perfil. 14. Configure as restrições geométricas que serão aplicadas no desenho do perfil. As restrições a serem ativadas dependem muito do perfil a ser desenhado. Ative somente as restrições necessárias para o desenho atual. 15. No caso da peça deste exercício, pelas características do perfil L, recomenda-se ativar somente as restrições: horizontal, vertical e pontos coincidentes, conforme mostra a figura seguinte. 16. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (Show/ Remove Constraints) ou (MENU TOOLS CONSTRAINTS SHOW/ REMOVE CONSTRAINTS). Essa opção permite que você visualize as restrições geométricas aplicadas ao perfil desenhado e os graus de liberdade que ainda restam. 17. Ainda na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (Continuous Auto Dimensioning) ou (MENU TOOLS CONSTRAINTS CONTINUOUS AUTO DIMENSIONING). Essa opção desabilita as cotas de dimensão automática criadas durante a criação do esboço pelo NX 10. 9 18. Clique em (Profile) ou (MENU INSERT CURVE PROFILE). Este comando habilita o processo de construção da curva. Agora desenhe um esboço do perfil. Não se preocupe com as dimensões do perfil neste momento. 19. Criado o perfil, clique em (Geometric Constraints) ou (MENU INSERT GEOMETRIC CONSTRAINTS) para aplicar as restrições geométricas. 20. Visto que, o perfil L tem espessura constante, aplique a restrição geométrica para impor o mesmo comprimento clicando sobre as arestas e depois em (Equal Length). 21. Aplique as cotas de dimensão. Clique em (Rapid Dimensions) ou (MENU INSERT DIMENSIONS RAPID). Ao clicar sobre o ícone Inferred Dimensions, selecione o elemento que deseja aplicar a cota de dimensão (ex: uma aresta). Se preferir, pode clicar sobre a seta que fica ao lado do ícone, e selecionar a opção de cota. No NX10 já são inseridos valores de dimensão automaticamente de forma que o desenho não possua nenhum grau de liberdade, para editar esses valores basta dar um duplo clique sobre o valor que se quer alterar. 22. Observe que, não é necessário informar todas as cotas de dimensão do perfil. Ao aplicar a cota para uma das arestas à outra tem sua dimensão alterada automaticamente, já que foi imposta a restrição Equal Length. Se você aplicar a dimensão na outra aresta, seu desenho ficará com restrições em excesso, ou over constrained. Nesse caso é necessário apagar a restrição excedente. 23. Agora vamos posicionar o perfil de modo que o canto inferior direito do perfil fique na origem do sistema de coordenadas. 24. Para tanto, estabeleça que a distância horizontal da aresta vertical direita até o eixo ZC seja igual a zero. Faça o mesmo para a aresta de horizontal inferior com relação ao eixo YC. 25. Clique em para sair do modo Sketch (canto superior esquerdo da tela). 26. Ao final desse passo, seu desenho estará representado dessa forma: Passo 4: Mudar layer de trabalho para layer 1 27. Na barra de menus, clique em FORMAT LAYER SETTINGS. 28. Na caixa de diálogo Layer Settings, insira o número “1” no campo “Work Layer”. 29. Confirme apertando a tecla “Enter” do teclado. 30. Note que, a layer 41 teve seu status alterado para “selectable” e a layer 1 foi recriada e está sendo usada como layer de trabalho. 31. Clique em Close. 10 32. Feito isso, o layer de trabalho foi alterado do 41 para 1 e estamos prontos para construir a peça no layer 1. Passo 5: Criando uma extrusão 33. Clique em (Extrude) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE EXTRUDE). 34. Selecione a curva a ser extrudada. 35. Atribua o parâmetro de extrusão, que corresponde à largura da peça, e aperte ENTER. 36. Clique em APPLY, para aplicar a extrusão na peça. Em seguida, em clique em CANCEL. 37. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: Passo 6: Ocultar o perfil de extrusão 38. Após aplicarmos a extrusão, podemos ocultar o perfil auxiliar. Para isso, na barra de menus, clique em MENU FORMAT LAYER SETTINGS. 39. Desmarque o layer 41. 40. Clique em Close. 41. Observe que a curva desapareceu da tela. Passo 7: Aplicando arredondamento 42. Clique em (Edge Blend) ou (MENU INSERT DETAIL FEATURE EDGE BLEND). 43. Selecione a aresta a ser arredondada. 44. Atribua o parâmetro de arredondamento 25 e aperte ENTER. 45. Selecione a outra aresta e atribua o mesmo valor. 46. Clique em OK. Passo 8: Criação do furo 47. Clique em (Hole) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE HOLE) e insira o diâmetro correspondente do furo e posicione-o corretamente. 48. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: 11 Passo 9: Gravar e fechar o arquivo 49. Para gravar seu arquivo, na barra de menus clique em FILE SAVE. 50. Para fechar o arquivo, na barra de menus clique em FILE CLOSE ALL PARTS. 51. Para sair do NX10.0, na barra de menus clique em FILE EXIT. Reflexão: Como seria o procedimento para modelar a mesma peça, só que usando o contorno da vista frontal (de frente para o furo) como perfil de extrusão? 12 Exercício 2.4.2 - Modele a peça abaixo no NX10.0. Considere 1 unidade = 10 mm. Passo 0: Estratégia 1. Para a modelagem da peça faremos o perfil referente ao contorno da sua vista frontal. Depois disso, aplicaremos uma extrusão e, em seguida, o corte. Passo 1: Criação de um arquivo novo 2. Crie um arquivo novo e atribua o nome de Aula02ex02. Na janela File New selecione Model. Passo 2: Definição do layer para o perfil 3. Para a definição do layer referente à curva, siga o Passo 2 do Exercício 2.4.1. Passo 3: Criação do sketch do perfil 4. Clique em (Sketch) ou (MENU INSERT SKETCH 5. O perfil de extrusão é o contorno da vista frontal da peça, que deverá ser desenhado no plano XC-ZC. Por isso, com a janela Create Sketch aberta, escolha o plano XC-ZC. 6. Clique em OK para confirmar. Feito isso, o sistema entra no ambiente SKETCH. 7. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (MENU TOOLS SKETCH CONSTRAINTS INFERRED CONSTRAINTS AND DIMENSIONS) para configurar as restrições geométricas que serão aplicadas automaticamente. 8. Neste exercício, pelas características do perfil, recomenda-se ativar somente as restrições: horizontal, vertical e pontos coincidentes. 9. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (MENU TOOLS SKETCH CONSTRAINTS DISPLAY SKETCH CONSTRAINTS para ativar a visualização das restrições geométricas aplicadas e os graus de liberdade que ainda restam. 10. Clique em Continuous Auto Dimensioning ou (MORE CONTINUOUS AUTO DIMENSIONING) ou (MENU TOOLS SKETCH CONSTRAINTS CONTINUOUS AUTO DIMENSIONING) para desabilitar as cotas de dimensãoautomática. 11. Clique em (Profile) ou (MENU INSERT SKETCH CURVE PROFILE) e desenhe um esboço do perfil. Não se preocupe com as dimensões do perfil neste momento. Face frontal 13 12. Criado o perfil, clique em (MENU INSERT SKETCH CONSTRAINTS GEOMETRIC CONSTRAINTS) para aplicar as restrições geométricas (retas paralelas, perpendiculares, horizontais e verticais). 13. Visto que as arestas verticais têm o mesmo comprimento aplique a restrição geométrica Equal Length . Faça o mesmo para as arestas inclinadas. 14. Clique em (Rapid Dimension) ou (MENU INSERT SKETCH CONSTRAINTS DIMENSION RAPID DIMENSION) e aplique as cotas de dimensão. Observe que as dimensões automáticas vão desaparecendo conforme se tornam desnecessárias. 15. Agora vamos posicionar o perfil de modo que o canto inferior esquerdo do perfil fique na origem do sistema de coordenadas. 16. Para tanto, estabeleça que a distância horizontal da aresta esquerda vertical até o eixo ZC seja igual à zero. Faça o mesmo para a aresta horizontal inferior com relação ao eixo XC. 17. Para verificar se o perfil foi executado corretamente, verifique se a mensagem: Sketch is fully constrained aparece acima e à esquerda da área de trabalho (a opção CONSTRAINTS deve estar ativada) e se não há medidas automáticas indesejáveis (nesse caso por exemplo uma medida indesejável seria a angulação entre duas arestas como se observa na figura anterior). Seria interessante eliminar todas as medidas automáticas (atribuir medidas até que a mensagem “Sketch is fully contrained with n auto dimensons” não apareça mais). Se ainda houver medidas indesejáveis, significa que você não eliminou todos os graus de liberdade do desenho e ainda faltam algumas restrições para se chegar à forma correta. Obs: Uma maneira de se distinguir medidas automáticas de medidas atribuídas pelo usuário é observar a forma que a medida é expressa: as medidas automáticas são expressas apenas por números (de cor vinho) enquanto medidas atribuídas por usuários são expressas da forma pn=medida (de cor azulada), sendo n o número que identifica a respectiva medida (por exemplo: p9=100,00). 18. Clique em para sair do modo SKETCH (canto superior esquerdo da tela). Passo 4: Mudar layer de trabalho para layer 1 19. Na barra de menus, clique em MENU FORMAT LAYER SETTINGS. 20. Na caixa de diálogo Layer Settings, insira o número “1” no campo “Work Layer”. 21. Aperte “Enter” para confirmar. 14 22. Note que a layer 41 teve seu status alterado para “selectable” e a layer 1 foi recriada e está sendo usada como layer de trabalho. 23. Clique em CLOSE. 24. Feito isso, o layer de trabalho foi alterado do 41 para 1 e estamos prontos para construir a peça no layer 1. Passo 5: Criando uma extrusão 25. Clique em (Extrude) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE EXTRUDE). 26. Selecione a curva a ser extrudada. 27. Atribua o parâmetro de extrusão, que corresponde à largura da peça, e aperte ENTER. Obs: A direção em que a translação é realizada é definida pelo modelador na guia “Direction”. 28. Clique em APPLY, para aplicar a extrusão na peça. Clique em CANCEL para fechar a janela de extrusão. 29. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: Passo 6: Ocultar o perfil de extrusão 30. Após aplicarmos a extrusão, podemos ocultar o perfil auxiliar. Para isso, na barra de menus, clique em MENU FORMAT LAYER SETTINGS. 31. Na lista da guia layers procure a layer 41 32. Desmarque a caixa de seleção ao lado dela (como se estivesse a desabilitando). Note que também seria possível torná-la invisível selecionando-a e clicando no botão “Make Invisible” na guia Layer Control. 33. Clique em Close. 34. Observe que a curva desapareceu da tela. Passo 7: Criando um corte 35. Clique em (MENU INSERT DESIGN FEATURE SLOT). (Caso não o encontre utilize o “Command Finder”) 36. Observe que aplicaremos um corte retangular na face superior da peça. Para isso, na caixa de diálogo Slot, escolha a opção RECTANGULAR e clique em OK. 37. Selecione a face superior da peça e, em seguida, selecione a aresta frontal superior. Repare que uma seta aparece indicando a direção do corte. 38. Atribua os parâmetros de dimensão do corte. 1. Comprimento: 100 2. Largura: 40 3. Profundidade: 90 39. Nesta etapa, basta posicionar o corte na caixa de diálogo Positioning. Passo 8: Criação do furo 40. Clique em (Hole) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE HOLE) e insira o furo na face frontal com as dimensões dadas. Passo 9: Gravar e fechar o arquivo 41. Para gravar seu arquivo, na barra de menus clique em FILE SAVE. 42. Para fechar o arquivo, na barra de menus clique em FILE CLOSE ALL PARTS. 15 43. Para sair do NX10.0, na barra de menus clique em FILE EXIT. Reflexão 1: Experimente mudar a altura da peça de 100 para 120. Para isso, entre de novo no mesmo sketch. 44. Atenção! Para voltar a um sketch já existente e editá-lo, NÃO CLIQUE no (Sketch) ou (INSERT SKETCH). Toda vez que você clicar neste ícone, o NX5 cria um sketch novo ao invés de abrir o sketch que você deseja editar. Por isso, ao invés de clicar no ícone, clique no próprio sketch no ambiente de modelamento para poder editá-lo. 45. Agora você pode alterar os parâmetros de dimensão do perfil. Clique duas vezes sobre a cota 100 para alterar seu valor para 120. Para aceitar o novo valor, clique com o botão do meio do mouse. 46. Depois, clique em para sair do modo Sketch. Verifique o que aconteceu com o sólido. Reflexão 2: Ao invés de fazer o furo simples e passante no Passo 7, tente refazer a peça desenhando uma circunferência referente ao perfil do furo no Passo 3, dentro do sketch, e depois faça a extrusão. Verifique se você chega no mesmo resultado. Quais são as diferenças decorrentes dos 2 métodos distintos de modelamento? 16 Exercício 2.4.3 - Modele a peça abaixo no NX10.0. Considere 1 unidade = 10 mm. Passo 0: Estratégia Para a modelagem da peça construiremos o contorno da sua vista lateral direita. Depois disso, aplicaremos uma extrusão e, em seguida, os furos. Passo 1: Criação de um arquivo novo Crie um arquivo novo e atribua o nome de Aula02ex03. Na janela File New selecione Model. Passo 2: Definição do layer para o perfil Para a definição do layer referente à curva, siga o Passo 2 do Exercício 2.4.1. Passo 3: Criação do sketch do perfil Clique em (Sketch in Task) ou (MENU INSERT SKETCH IN TASK ENVIRONMENT). A face lateral direita corresponde ao plano YC- ZC do NX10.0. Por isso, selecione o plano YC- ZC. Clique em OK para confirmar. Feito isso, o sistema entra no ambiente SKETCH. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (Inferred Constraints) ou (MENU TOOLS SKETCH CONSTRAINTS INFERRED CONSTRAINTS AND DIMENSIONS) para configurar as restrições geométricas que serão aplicadas automaticamente. No caso da peça deste exercício, pelas características do perfil, recomenda-se ativar somente as restrições: horizontal, vertical e pontos coincidentes. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em (Show All Constraints) ou (MENU TOOLS SKETCH CONSTRAINTS DISPLAY SKETCH CONSTRAINTS) para visualizar as restrições geométricas e os graus de liberdade. Clique em (Continuous Auto Dimensioning) ou (MENU TOOLS CONSTRAINTS CONTINUOUS AUTO DIMENSIONING) para desabilitaras cotas de dimensão automática. Clique em (Profile) ou (MENU INSERT SKETCH CURVE PROFILE) e desenhe um esboço do perfil. Face lateral direita 17 Criado o perfil, clique em (Constraints) ou (MENU INSERT CONSTRAINTS) para aplicar as restrições geométricas. Aplique as cotas de dimensão. Clique em (Inferred Dimensions) ou (MENU INSERT DIMENSIONS INFERED). Ao clicar sobre o ícone Inferred Dimensions, selecione o elemento que deseja aplicar a cota de dimensão (ex: uma aresta). Se preferir, pode clicar sobre a seta que fica ao lado do ícone, e selecionar a opção de cota ou modificar com um duplo clique uma medida automática. Agora posicione o perfil de modo que o canto inferior esquerdo do perfil fique na origem do sistema de coordenadas. Lembre-se de verificar se ainda há algum grau de liberdade. A mensagem Sketch is fully constrained deve aparecer no canto inferior da tela (opção CONTRAINTS deve estar ativa). Clique em para sair do modo Sketch (canto superior esquerdo da tela). Passo 4: Mudar layer de trabalho para layer 1 Altere o layer de trabalho de 41 para 1 conforme o Passo 4 do Exercício 2.4.2. Passo 5: Criando uma extrusão Clique em (Extrude) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE EXTRUDE). Selecione a curva a ser extrudada. Atribua o parâmetro de extrusão e aperte ENTER. Clique com o botão direito do mouse na janela gráfica e escolha APPLY, para aplicar a extrusão na peça. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: Passo 6: Ocultar o perfil Após aplicarmos a extrusão, podemos ocultar o perfil auxiliar. Para isso, na barra de menus, clique em FORMAT LAYER SETTINGS. Desmarque a caixa de seleção ao lado do número 41 na lista de layers. Clique em Close e observe que a curva desapareceu da tela. Passo 7: Criação dos furos Clique em (Hole) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE HOLE) e insira os furos na face frontal. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: 18 Passo 8: Gravar e fechar o arquivo Para gravar seu arquivo, na barra de menus clique em FILE SAVE. Para fechar o arquivo, na barra de menus clique em FILE CLOSE ALL PARTS. Para sair do NX5, na barra de menus clique em FILE EXIT. Reflexão: Considere que a espessura da seção da peça, com formato de ‘Y’ invertido, é sempre uniforme. Como definir as restrições geométricas e impor os parâmetros de dimensão de modo que, apenas mudando um valor (espessura) atualize automaticamente toda a espessura da seção? 19 Exercício 2.4.4 - Modele a peça abaixo no NX10.0. Espessura constante igual 5 mm. (unidade: mm) Passo 1: Criação de um arquivo novo 1. Crie um arquivo novo e atribua o nome de Aula02ex04. Na janela File New selecione Model. Passo 2: Definição do layer para o perfil 2. Para a definição do layer referente à curva, siga o Passo 2 do Exercício 2.4.1. Passo 3: Criação do sketch do perfil 3. Clique em SKETCH , canto superior direito da tela. 4. Na barra de ferramentas do SKETCH, clicar em , depois em geometric constraints, para configurar as restrições geométricas automáticas na aba settings. 5. No caso do perfil deste exercício, pelas suas características recomenda-se ativar as restrições: horizontal, vertical, pontos coincidentes, tangência e paralelismo. 6. Na barra de ferramentas , clicar em para visualizar as restrições geométricas e os graus de liberdade. 7. Clique em (Continuous Auto Dimensioning) ou) para desabilitar as cotas de dimensão automática. 8. Clique em (Profile) ou (MENU INSERT CURVE PROFILE) e faça um esboço do perfil sem se preocupar com as dimensões neste momento. 9. Criado o perfil, clique em (Constraints) ou (MENU INSERT CONSTRAINTS) para aplicar as restrições geométricas. 10. Vamos começar pelo hexágono. 11. Por ser um hexágono regular, vamos estabelecer a condição de Equal Length para todas as suas arestas e duas a duas paralelas. Agora basta aplicar as cotas de dimensão. 12. Como as medidas do hexágono são iguais, ao invés de aplicar o valor para os 3 parâmetros de dimensão (medidas), é mais conveniente especificar o valor no primeiro parâmetro, e usar o parâmetro assim criado nos outros 2 parâmetros. 13. Insira a primeira cota de dimensão do hexágono. Observe que, no exemplo, o nome atribuído ao parâmetro é “p9”. A cada parâmetro de dimensão ou posição criado, o 20 NX10.0 nomeia o parâmetro com a letra “p” seguido de um número crescente. 14. Agora você pode referenciar as demais cotas, a partir da primeira. Para isso, basta inserir o segundo parâmetro (p1) igual ao primeiro (p0). 15. Faça o mesmo para a próxima cota e o hexágono estará pronto! 16. O próximo passo é estabelecer as restrições para a cruz. 17. Verifique se todos os encontros das curvas com os segmentos de reta estão com a restrição de tangência, dada pelo símbolo . Caso algum não esteja, imponha tangência utilizando Constraints novamente. 18. 19. Como as curvas das extremidades da cruz possuem o mesmo raio, atribua a restrição Equal Radius. Faça o mesmo para as curvas de raio 3. 20. Como as arestas verticais têm o mesmo comprimento, aplique a restrição Equal Length. 21. Faça o mesmo para as arestas horizontais. Observe que o comprimento das arestas horizontais são diferentes das arestas verticais. 22. Para finalizar, basta aplicar as cotas de dimensão. 23. Agora posicione o hexágono e a cruz. 24. Posicione o hexágono de modo que o ponto de encontro entre as duas arestas superiores fique sobre o eixo YC (distância horizontal entre o ponto e o eixo YC deve ser zero). 21 25. Para posicionar o centro do hexágono em relação ao eixo XC vai ser preciso desenhar uma linha auxiliar ligando os dois midpoints das arestas verticais do hexágono. 26. Em Geometric Constraints, na aba more, deixe somente a restrição Midpoint acionada. 27. Desenhe uma linha horizontal ligando os dois Midpoints das arestas verticais do hexágono. 28. Agora basta atribuir o valor zero para a distância entre a linha auxiliar e o eixo XC. Repare que o NX avisa que o sketch está over constrained, fato que não gera problema, pois a linha auxiliar será apagada. 29. Pronto! O centro do hexágono encontra-se posicionado sobre a origem do centro de coordenadas. Agora a linha auxiliar já pode ser apagada. 30. Posicione a cruz. 31. O próximo passo é aplicar as restrições nas curvas do perímetro externo do perfil. 32. Note que, o centro da curva de raio maior coincide com o centro de origem do eixo de coordenadas. Para posicionar a curva será necessário selecionar o ponto correspondente ao centro do arco e o eixo XC. Faça o mesmo para o eixo YC. O perfil está pronto! Passo 4: Mudar layer de trabalho para layer 1 33. Altere o layer de trabalho de 41 para 1 conforme o Passo 4 do Exercício 2.4.2. 34. Finalize o sketch. Passo 5: Criando uma extrusão 35. Clique em (Extrude) ou (MENU INSERT DESIGN FEATURE EXTRUDE). 36. Selecione a curva a ser extrudada. 37. Atribua o parâmetro de extrusão da espessura da peça e aperte ENTER. 22 38. Clique com o botão direito do mouse na janela gráfica e escolha APPLY, para aplicar a extrusão na peça. 39. Ao final desse passo, sua peça estará representada dessa forma: Passo 6: Ocultar o perfil 40. Após aplicarmosa extrusão, podemos ocultar o perfil auxiliar. Para isso, na barra de menus, clique em FORMAT LAYER SETTINGS. 41. Desmarque a caixa de seleção ao lado do número 41 na lista de layers. 42. Clique em Close e observe que a curva desapareceu da tela. Passo 7: Gravar e fechar o arquivo 43. Para gravar seu arquivo, na barra de menus clique em FILE SAVE. 44. Para fechar o arquivo, na barra de menus clique em FILE CLOSE ALL PARTS. 45. Para sair do NX10.0, na barra de menus clique em FILE EXIT. Reflexão: Ao fornecer as dimensões do hexágono, qual a diferença entre indicar (p14=26, p15=26, p16=26) e (p14=26, p15=p14, p16=p14)? Se você entendeu a diferença, parabéns! Está cada vez mais familiarizado com os conceitos de parametrização e as suas vantagens. De agora em diante, esforce-se ao máximo para modelar as peças, conhecendo melhor a função e a geometria da peça, aplicando as restrições geométricas mais adequadas. Fazendo isso, você irá construir modelos cada vez mais inteligentes! 23 Exercícios Propostos Modele as peças abaixo no NX10.0. 1) 2) 3) 4) 5) 2
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