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1 M ec at rô n ic a Desenho Técnico H ab ili ta çã o T éc ni ca e m I.1 2 Mecatrônica Desenho Técnico Prof. Edgar Bergo Coroa 2017 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 3 Sumário 1. DESENHO TÉCNICO ................................................................................................... 4 1.1. Desenho Geométrico .................................................................................................... 5 1.2. Instrumentos .................................................................................................................. 6 1.3. Normas Padronizadas .................................................................................................12 EXERCÍCIOS: Normas Padronizadas ............................................................................................................................. 23 1.4. Caligrafia Técnica ........................................................................................................25 EXERCÍCIOS: Escrever com Caligrafia Técnica ....................................................................................................... 27 1.5. Escalas ...........................................................................................................................28 EXERCÍCIOS: Escalas .............................................................................................................................................................. 31 1.6. Projeções Ortogonais ..................................................................................................32 EXERCÍCIOS: Projeções Ortogonais .............................................................................................................................. 38 1.7. Pespectivas ...................................................................................................................45 EXERCÍCIOS: Perspectiva Isométrica............................................................................................................................ 53 1.8. Cotagem .......................................................................................................................58 EXERCÍCIOS: Cotagem ......................................................................................................................................................... 72 1.9. Cortes ...........................................................................................................................79 EXERCÍCIOS: Cortes .............................................................................................................................................................. 81 1.10. Desenhos de Conjunto ................................................................................................88 EXERCÍCIOS: Desenhos de Conjunto ............................................................................................................................ 90 1.11. Introdução de Desenho de Computador ..................................................................90 EXERCÍCIOS: Introdução ao Desenho Assistido por Computador ................................................................ 95 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................96 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 4 1. DESENHO TÉCNICO O que é desenho? O desenho é uma arte! É o processo de criação visual com objetivo final. Um bom desenho mostra a melhor expressão visual possível da essência daquilo que está representando. Desde épocas muito antigas, o desenho é uma forma importante de comunicação. E essa comunicação (representação gráfica) trouxe grandes contribuições para a compreensão da História, porque, por meio dos desenhos feitos pelos povos antigos, podemos conhecer as técnicas utilizadas por eles, seus hábitos e até suas ideias. O homem pré-histórico marcou na rocha seres humanos, animais, plantas, elementos do seu mundo, expressando de uma forma intensa as suas vivências. Entre os tipos de desenho temos: a) Desenho artístico ou de expressão b) Desenho de resolução ou de precisão - a geometria descritiva c) Desenho de representação ou técnico Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 5 O Desenho Técnico É uma forma de representação gráfica usada, entre outras finalidades, para ilustrar instrumentos de trabalho, como máquinas, peças e ferramentas, por exemplo. É também a linguagem universal para identificar um produto segundo sua forma gráfica. Pois, representam corpos, formas, dimensões e o material de que são constituídos. O desenho técnico deve transmitir com exatidão todas as características do objeto a ser representado. 1.1. Desenho Geométrico Expressão gráfica da forma, considerando-se as propriedades relativas à sua extensão, ou seja, suas dimensões. Essas dimensões são as três medidas que compõem o nosso mundo tridimensional: o comprimento, a largura e a altura (ou a espessura em alguns casos). Algumas formas apresentam apenas o comprimento, logo o ente geométrico que traduz essa forma é a linha. Quando um objeto apresenta duas dimensões, isto é, um comprimento e uma largura, o ente geométrico que o representa é o plano. Temos aí a idéia de área, de superfície. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 6 Finalmente, ao depararmo-nos com objetos que apresentam as três dimensões, temos a idéia do volume. Considerando agora as três dimensões: O Espaço Geométrico pode ser comparado à ideia tradicional do espaço cósmico infinito, ressaltando-se aqui que é sabido que outras teorias contestam esse modelo. No entanto, para a geometria tradicional fica valendo a velha ideia. É no Espaço Geométrico que se localizam os Entes Geométricos, que, organizados darão formato às figuras ou Corpos Geométricos. Entes geométricos: Ponto, Linha, O plano e a Reta 1.2. Instrumentos Para uma melhor apresentação do desenho (desenho preciso e límpido), devem ser utilizados instrumentos adequados. Com a difusão dos programas de CAD (Computer Aided Design), alguns materiais de desenho se tornaram obsoletos. Mas, o conhecimento é importante no processo construção de conhecimentos. Alguns materiais são: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 7 Prancheta: Onde são fixados os papéis para a execução dos desenhos. Retângulo de madeira apoiado sobre um cavalete onde os 4 lados devem estar no esquadro. A superfície deve ser lisa. Deve-se ter cuidados com a iluminação para não formar sombra sobre o desenho. Esquadros: São fabricados em material transparente para observar os pontos de contato. Tem forma de triângulo retângulo, formando ângulos de 45º, 30º e 60º. São utilizados para o traçado de retas paralelas, retas oblíquas e retas perpendiculares as retas dadas. Para usar o esquadro, fixe-o com a palma da mão, incline o lápis em relação ao papel aproximadamente 60º, de modo que a ponta fique ligeiramente afastada do esquadro. O esquadro é usado de modo que fique à direita do traço, isso não vale para desenhistas canhotos. Escalímetro ou escala: Desenvolvida no formato triangularcom seis tipos de escala sendo 1:20, 1:25, 1:50, 1:75, 1:100 e 1:125. A escala adotada deve ser indicada na legenda do desenho e quando em uma mesma prancha se utilizar vários tipos de escala, deve-se colocar abaixo do desenho cada uma. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 8 A escala é a razão existente entre as medidas no papel do desenho e as medidas reais do objeto. Veremos isto no capítulo referente ao estudo e uso das escalas. Não se deve usar a escala para traçar linhas, pois o lápis suja a régua, gasta a graduação e a linha não é regular por falta de apoio. Seu uso é exclusivamente para marcar e tomar medidas. Compasso: Os fabricados em metal são mais precisos e duráveis. O compasso é usado para traçar circunferências, arcos de circunferências (partes de circunferência) e também para transportar medidas. Numa de suas hastes temos a ponta seca e na outra o grafite, que deve ser apontado obliquamente (em bisel). Ao abrirmos o compasso, estabelecemos uma distância entre a ponta seca e o grafite. Tal distância representa o raio da circunferência ou arco a ser traçado. Transferidor: Utilizado para medir e traçar ângulos, deve ser de material transparente (acrílico ou plástico) e podem ser de meia volta (180°) ou de volta completa (360°). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 9 Gabarito: São placas vazadas de acrílico transparente para serem utilizadas a fim de desenhar perfis especiais e peças padronizadas como círculos, tubulações, elipses, louças sanitárias, etc. Possuem diversas escalas Borracha: Branca e macia, preferencialmente de plástico sintético. Para pequenos erros, usa-se também o lápis-borracha. Régua: Em acrílico ou plástico transparente, graduada em cm (centímetros) e mm (milímetros) Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 10 Lápis ou lapiseira: Apresentam internamente o grafite ou mina, que tem grau de dureza variável, classificado por letras, números ou a junção dos dois. As lapiseiras apresentam graduação quanto à espessura do grafite, sendo as mais comumente encontradas as de número 0,3 – 0,5 – 0,7 e 1,0. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 11 Movimentos com os esquadros, da régua paralela e da lapiseira no traçado de linhas: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 12 1.3. Normas Padronizadas Na indústria, para a execução de uma determinada peça, as informações podem ser apresentadas de diversas maneiras: A palavra - dificilmente transmite a idéia da forma de uma peça. A peça - nem sempre pode servir de modelo. A fotografia - não esclarece os detalhes internos da peça. O desenho - transmite todas as idéias de forma e dimensões de uma peça, e ainda fornece uma série de informações, como: o material de que é feita a peça o acabamento das superfícies a tolerância de suas medidas, etc. O desenho mecânico, como linguagem técnica, tem necessidade fundamental do estabelecimento de regras e normas. É evidente que o desenho mecânico de uma determinada peça possibilita a todos que intervenham na sua construção, mesmo que em tempos e lugares diferentes, interpretar e produzir peças tecnicamente iguais. Isso, naturalmente, só é possível quando se têm estabelecidas, de forma fixa e imutável, todas as regras necessárias para que o desenho seja uma linguagem técnica própria e autêntica, e que possa cumprir a função de transmitir ao executor da peça as idéias do desenhista. Por essa razão, é fundamental e necessário que o desenhista conheça com segurança todas as normas do desenho técnico mecânico. Como em outros países, existe no Brasil uma associação (ABNT) que estabelece, fundamenta e recomenda as normas do desenho Técnico Mecânico, as quais serão expostas gradativamente no desenvolvimento deste curso, como também as normas DIN. Normas ABNT Editadas e distribuídas pela ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. Representante no Brasil que possui na sua sede no Rio de Janeiro e na Delegacia de São Paulo coleções completas e em dia de todas as normas DIN. Normas DIN DIN - Deutsche Normen (antigamente Deutsche Industrie - Normen). Editada pelo DIN - Deutsche Institut fur Normung – Instituto Alemão para Normalização. Normas ISO Editadas e distribuídas pela ISO - Insternational Organization for Standardization. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 13 Terminologia: Norma ABNT NBR 10647, abril 1989. a) Quanto ao aspecto geométrico: Desenho Projetivo: Desenho resultante de projeções do objeto sobre um ou mais planos que fazem coincidir com o próprio desenho, compreendendo: - Vistas ortográficas: figuras resultantes de projeções ortogonais, sobre planos convenientemente escolhidos, de modo a representar, com exatidão, a forma do mesmo com seus detalhes. - Perspectivas: figuras resultantes de projeção isométrica ou cônica, sobre um único plano, com a finalidade de permitir uma percepção mais fácil da forma do objeto. Desenho Não Projetivo: Desenhos não subordinados à correspondência, por meio de projeção, entre as figuras que constituem e o que é por ele representado, compreendendo uma variedade de representações gráficas, tais como: - Diagramas: desenhos nos quais valores funcionais são representados em um sistema de coordenadas. - Esquema: figura que representa não a forma dos objetos, mas as suas relações e funções. - Fluxogramas: representação gráfica de uma sequência de operações. - Organograma: quadro geométrico que representa os níveis hierárquicos de uma organização, ou de um serviço, e que indica os arranjos e as inter-relações de suas unidades constitutivas. b) Quanto ao grau de elaboração: - Esboço: representação gráfica aplicada habitualmente aos estágios iniciais de elaboração de um projeto, podendo, entretanto, servir ainda à representação de elementos existentes ou à execução de obras. - Desenho preliminar: representação gráfica empregada nos estágios intermediários da elaboração do projeto, sujeita ainda a alterações e que corresponde ao anteprojeto. - Croqui: desenho não obrigatoriamente em escala, confeccionado normalmente à mão livre e contendo todas as informações necessárias à sua finalidade. - Desenho definitivo: desenho integrante da solução final do projeto, contendo os elementos necessários à sua compreensão. c) Quanto ao grau de pormenorização: - Desenho de componente: desenho de um ou vários componentes representados separadamente. - Desenho de conjunto: desenho mostrando reunidos componentes, que se associam para formar um todo. - Detalhe: vista geralmente ampliada do componente ou parte de todo um complexo. d) Quanto ao material empregado: - Desenho executado a lápis, giz, carvão ou outro material adequado. e) Quanto à técnica de execução: - Se executado manualmente (à mão livre ou com instrumento) ou à máquina. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 14 f) Quanto ao modo de obtenção: - Desenho matriz que serve para reprodução. - Original: desenho matriz que serve para reprodução. - Reprodução: desenho obtido a partir do original mediante cópia (reprodução na mesma escala do original), ampliação (reprodução maior que o original) ou redução (reprodução menor que o original). Dimensões das folhas: Norma ABNT NBR 10068, Outubro 1987. Formatos: O formato da folha recortada da séria “A” é tido principal conforme dimensões abaixo. O formato básicoA0 consiste em um retângulo de 1 m² e lados medindo uma proporção de y = x² . Deste formato deriva-se a série A pela bipartição sucessiva. O original deve ser executado em menor formato possível, desde que não prejudique a sua clareza. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 15 Margem e quadro: As margens são limitadas pelo contorno externo da folha e quadro. A margem esquerda serve para ser perfurada e utilizada no arquivamento O quadro limita o espaço para desenho de acordo com as seguintes dimensões: Espaço para Desenho: Norma ABNT NBR 10582, Dezembro 1988. - Os desenhos são dispostos na ordem horizontal ou vertical. - O desenho principal é colocado acima e à esquerda, na área para desenho. - Os desenhos são executados, se possível, levando em consideração o dobramento das cópias do padrão de desenho, conforme formato A4. Espaço para Texto: Todas as informações necessárias ao entendimento do conteúdo do espaço para desenho são colocadas no espaço para texto. O espaço para texto é colocado à direita ou na margem inferior do padrão de desenho. Quando o espaço para texto é colocado na margem inferior, a altura varia conforme a natureza do serviço. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 16 A largura do espaço de texto é igual a da legenda ou no mínimo 100 mm. O espaço para texto é separado em colunas com larguras apropriadas de forma que possível, leve em consideração o dobramento da cópia do padrão de desenho, conforme padrão A4. As seguintes informações devem conter no espaço para texto: explanação (identificação dos símbolos empregados no desenho), instrução (informações necessárias à execução do desenho), referência a outros desenhos ou documentos que se façam necessários, tábua de revisão (histórico da elaboração do desenho com identificação/assinatura do responsável pela revisão, data, etc). Legenda: Usada para informação, indicação e identificação do desenho, a saber: designação da firma, projetista, local, data, assinatura, conteúdo do desenho, escala, número do desenho, símbolo de projeção, logotipo da firma, unidade empregada, escala, etc. A legenda deve ter 178 mm de comprimento nos formatos A2, A3 e A4, e 175 mm nos formatos A0 e A1. Dobramento: Norma ABNT NBR 13142, Dezembro 1999 O formato final do dobramento de cópias de desenhos formatos A0, A1, A2 e A3 deve ser o formato A4. Para formatos maiores que o A0 (formatos especiais), o dobramento deve ser tal que esteja no formato A4. As cópias devem ser dobradas de modo a deixar visível a legenda. Quando as cópias de formato A0, A1 e A2 tiverem de ser perfuradas para arquivamento, deve ser dobrado para trás o canto superior esquerdo, conforme as figuras a seguir. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 17 Escalas: Norma ABNT NBR 8196, Dezembro 1999 A designação de uma escala deve consistir na palavra ESCALA ou ESC, seguida da indicação da relação: ESCALA 1:1 para escala natural ESCALA X:1 para escala de ampliação (X > 1) ESCALA 1:X para escala de redução (X < 1) A escala deve ser indicada na legenda. O valor de X deve ser igual a 2, 5 ou 10, ou múltiplos destes. Por exemplo, 1:2, 50:1, 1:100. Na escala 1:2, significa que 1mm no desenho corresponde a 2mm na peça real. Na representação através de desenhos executados em escala de ampliação, as dimensões do desenho aumentam numa proporção definida em relação às dimensões reais das peças. Na escala 5 : 1, significa dizer que 5mm no desenho correspondem a 1mm na peça real. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 18 Tipos de Linhas e Aplicações: Norma ABNT NBR 8403, Março 1984 A relação entre as larguras de linhas larga e estreita não deve ser inferior a 2. A largura das linhas deve ser escolhida conforme o tipo, dimensão, escala e densidade, de acordo com o seguinte escalonamento (em mm): 0.13, 0.18, 0.25, 0.35, 0.50, 0.70, 1.00, 1.40 e 2.00. As larguras 0.13 e 0.18 mm são utilizadas apenas para originais em que a reprodução se faz em escala natural, não sendo recomendadas para reproduções com redução. O espaçamento mínimo entre linhas paralelas (inclusive hachuras) não deve ser menor que 2 vezes a largura da linha mais larga, no entanto recomenda-se que não seja inferior a 0,70 mm. Para diferentes vistas de uma peça, desenhadas na mesma escala, as larguras das linhas devem ser conservadas. Tipos de linhas: - contínua larga – contornos visíveis - contínua estreita – cotagem, linhas auxiliares, hachuras, linha de chamada, linhas de centro curtas - contínua estreita à mão livre – limites ou interrupções - contínua estreita em zique-zague – limites ou interrupções - tracejada estreita – contornos não visíveis - traço e ponto estreita – linhas de centro, simetria - traço e ponto estreita, mas larga nas extremidades e nas mudanças de direção - planos de cortes Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 19 Prioridade de linhas coincidentes: - Contornos visíveis - Contornos não visíveis - Planos de cortes e seções - Linhas de centro e simetria - Linhas de cota e auxiliar Terminação das linhas de chamada conforme desenho a seguir: Ao analisarmos um desenho, notamos que ele apresenta linhas de tipos e espessuras diferentes. O conhecimento destas linhas é indispensável para a interpretação dos desenhos. Tipos e Empregos Quanto à espessura, as linhas devem ser: grossas médias finas A espessura da linha média deve ser a metade da linha grossa e a espessura da linha fina, metade da linha média. Linhas para arestas e contornos visíveis são de espessura grossa e de traço contínuo. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 20 Linhas para arestas e contornos não visíveis são de espessura média e tracejadas. Linhas de centro e eixo de simetria são de espessura fina e formadas por traços e pontos. Linhas de cota São de espessura fina, traço contínuo, limitadas por setas nas extremidades. Linhas de chamada ou extensão São de espessura fina e traço contínuo. Não devem tocar o contorno do desenho e prolongam-se além da última linha de cota que limitam. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 21 Linhas de corte São de espessura grossa, formadas por traços e pontos. Servem para indicar cortes e seções. Linhas para hachuras São de espessura fina, traço contínuo ou tracejadas, geralmente inclinadas a 45º e mostram as partes cortadas da peça. Servem também para indicar o material de que é feita, de acordo com as convenções recomendadas pela ABNT. Linhas de rupturas Para rupturas curtas. São de espessura média, traço contínuo e sinuoso e servem para indicar pequenas rupturas e cortes parciais. Para rupturas longas São de espessura fina, traço contínuo e com zigue-zague, conforme figura abaixo. Linha para representações simplificadas São de espessura média, traço contínuo e servem para indicar o fundo de filetes de roscas e de dentes de engrenagens. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 22 Linha de centro, de simetria, arestas e contornos não visíveis A aparência de um desenho perfeito pode ser prejudicada por linhas de centro e de simetria descuidadamente produzidas. Tente observar as seguintes regras simples: 1. Certifique-se de que os traços e os espaços de uma linha tracejadatenham o mesmo comprimento por toda ela. Um traço de cerca de 3mm seguido por um espaço de 2mm produzirão um linha tracejada de boa proporção. LINHA DE BOA PROPORÇÃO EVITE ESPAÇAMENTOS IRREGULARES 2. Onde são definidos centros, então as linhas (de centro) deverão cruzar-se em trechos contínuos e não nos espaços. 3. As linhas de centro não devem estender-se para os espaços entre as vistas e também não devem terminar em outra linha do desenho. 4. Quando um ângulo é formado por linhas de simetria, traços longos devem-se interceptar e definir o ângulo. 5. Geralmente, as linhas tracejadas que representam um detalhe não-visível devem tocar uma linha externa sem interrupção, como mostrado abaixo. As tracejadas também se encontram e se cruzam, e a junção deve ser arranjada como um “T” ou um “X”. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 23 EXERCÍCIOS: Normas Padronizadas 1 - Complete o quadro abaixo: . Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 24 2 - Coloque dentro dos círculos dos desenhos, os números correspondentes aos tipos de linhas indicadas na tabela A2. 3 - Escreva os nomes e tipos de linhas assinaladas por letras no desenho abaixo: 4 - Complete o quadro abaixo, escrevendo os respectivos nomes nos formatos dos papéis de desenho A3 e A4. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 25 5 - Complete a tabela abaixo, escrevendo as medidas das margens dos formatos A3 e A4. Formato Dimensão Margem a) b) A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 841 x 1189 594 x 841 420 x 594 297 x 420 210 x 297 10 10 7 6 - Complete as frases nas linhas indicadas. a) O formato de papel A2 dá origem a dois formatos . b) O formato de papel A3 dá origem a dois formatos . 7 - Assinale com X a alternativa que corresponde às dimensões de papel formato A4. a) ( ) 210 x 297 b) ( ) 297 x 420 c) ( ) 420 x 594 1.4. Caligrafia Técnica O desenho técnico não se faz somente pelo uso de linhas e desenhos de precisão absoluta. Também utiliza-se da linguagem escrita representada em letras e algarismos. A caligrafia técnica ou letra bastão, estabelecida após estudos de legibilidade e de execução, é a simplificação máxima do “desenho” de letras e números. Tal simplificação busca evitar os riscos de dupla interpretação das informações que elas trazem. O tipo bastão é recomendada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Trata-se de caracteres desenhados com linhas de espessura uniforme, sem enfeites ou serifas. Exemplo comparativo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 26 Os desenhos são compostos de informações escritas, dispostas segundo a hierarquia apresentada a seguir: - Títulos e números, somente maiúsculas de 6mm de altura; - Subtítulos e números, maiúsculas de 5mm de altura; - Subtítulos e números, maiúsculas de 5mm de altura; - Listas de materiais, peças, dimensões e notas em geral, maiúsculas de 4mm de altura; - A ABNT, pela NB-8, dispõe sobre o uso de letras maiúsculas e números na vertical, ou seja, sem inclinação. Porém, nos exercícios seguintes de traçado da caligrafia técnica são apresentadas também letras inclinadas e minúsculas, para que se tornem conhecidas e sejam aprimoradas. Caligrafia técnica são caracteres usados para escrever em desenho. A caligrafia deve ser legível e facilmente desenhável. A caligrafia técnica normalizada são letras e algarismos inclinados para a direita, formando um ângulo de 75º com a linha horizontal. Letras Maiúsculas Letras Minúsculas Algarismos Proporções Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 27 EXERCÍCIOS: Escrever com Caligrafia Técnica 1. Escreva o alfabeto maiúsculo. 2. Escreva o alfabeto minúsculo. 3. Escreva os algarismos. 4. Escreva: 5. O nome completo da sua escola. 6. O seu nome completo. 7. O ofício que vai aprender. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 28 2 – Desenhe com auxílio de Instrumentos: • Use papel formato A4 padrão Etec (03 folhas); • Escreva em Caligrafia Técnica o alfabeto em letras maiúsculas, minúsculas e os algarismos. 1.5. Escalas Escala é a relação entre as medidas da peça e as dimensões do desenho. A Escala é necessária, pois nem sempre os desenhos mecânicos são do mesmo tamanho das peças a serem produzidas. Em desenho técnico, a escala indica a relação do tamanho do desenho da peça com o tamanho real da peça. A escala permite representar, no papel, peças de qualquer tamanho real. Nos desenhos em escala, as medidas lineares do objeto real são mantidas, ou então são aumentadas ou reduzidas proporcionalmente. Assim, quando se trata de uma peça muito grande, o desenho é feito em tamanho menor com redução igual em todas as suas medidas. Quando se trata de uma peça muito pequena, o desenho é feito em tamanho maior com ampliação igual em todas as suas medidas. Escalas recomendadas pela ABNT, através da norma técnica NBR 8196/1983 As Escalas devem ser obrigatoriamente indicadas na legenda do desenho. Quando em uma mesma folha existirem desenhos com escala diferentes, somente a escala principal deve ser escrita na legenda. As demais escalas devem ser escritas junto às vistas correspondentes. Dica Importante: Escala de redução: representada como 1:X , onde X é o fator de redução. Escala de ampliação: representada como X:1 , onde X é o fator de ampliação. Exemplo de um punção de bico em tamanho natural. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 29 Escala natural é aquela em que o tamanho do desenho técnico é igual ao tamanho real da peça. A Figura 53 exemplifica. Figura 53 – Desenho em escala natural. Fonte: SENAI (1991, p. 95). Escala de redução é aquela em que o tamanho do desenho técnico é menor que o tamanho real da peça. Exemplo de rodeiro de vagão, vinte vezes menor que o seu tamanho real. Veja o exemplo a seguir (Figura 54). Figura 54 – Exemplo em escala de redução (ESC 1:20). Fonte: SENAI (1991, p. 95). Escala de ampliação é aquela em que o tamanho do desenho técnico é maior que o tamanho real da peça. A Figura 55, a seguir, exemplifica. Figura 55 – Desenho em escala de ampliação (ESC 2:1). Fonte: SENAI (1991, p. 95). OBSERVAÇÃO IMPORTANTE: “A redução ou a ampliação só tem efeito para o traçado do desenho. As cotas não sofrem alteração”. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 30 Escalas de Medidas Angulares Em medidas angulares não existe a redução ou ampliação, seja qual for a escala utilizada. Observação – Os ângulos não são alterados em uma redução ou ampliação de escala. Exemplo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 31 EXERCÍCIOS: Escalas a) Complete as lacunas do quadro abaixo conforme exemplo A: b) Escolha entre as quatro alternativas de escalas e faça um círculo na resposta certa conforme o exemplo A: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 32 1.6. Projeções Ortogonais Em desenho técnico, projeção é a representação gráfica do modelo feita em um plano. Existem várias formas de projeção. A ABNT adota a projeção ortogonal, por ser a representaçãomais fiel à forma do modelo. Para entender como é feita a projeção ortogonal, é necessário conhecer os seguintes elementos: observador, modelo, e plano de projeção. Veja os exemplos a seguir: neles, o modelo é representado por um dado. Plano de projeção Modelo Observador Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 33 Observe a linha projetante. A linha projetante é a linha perpendicular ao plano de projeção que sai do modelo e o projeta no plano de projeção. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 34 Projeção Em Três Planos Unindo perpendicularmente três planos, temos a seguinte ilustração: Cada plano recebe um nome de acordo com sua posição. As projeções são chamadas vistas, conforme a ilustração a seguir. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 35 Rebatimento De Três Planos De Projeção Quando se tem a projeção ortogonal do modelo, o modelo não é mais necessário e assim é possível rebater os planos de projeção. Com o rebatimento, os planos de projeção, que estavam unidos perpendicularmente entre si, aparecem em um único plano de projeção. Na página seguinte pode-se ver o rebatimento dos planos de projeção, imaginado-se os planos de projeção ligados por dobradiças. Agora imagine que o plano de projeção vertical fica fixo e que os outros planos de projeção giram um para baixo e outro para a direita. O plano de projeção que gira para baixo é o plano de projeção horizontal e o plano de projeção que gira para a direita é plano de projeção lateral. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 36 Planos De Projeção Rebatidos Agora é possível tirar os planos de projeção e deixar apenas o desenho das vistas do modelo. Na prática, as vistas do modelo aparecem sem os planos de projeção As linhas projetantes auxiliares indicam a relação entre as vistas do desenho técnico. Observação As linhas projetantes auxiliares não aparecem no desenho técnico do modelo. São linhas imaginárias que auxiliam no estudo da teoria da projeção ortogonal. Outro exemplo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 37 Dispondo as vistas alinhadas entre si, temos as projeções da peça formadas pela vista frontal, vista superior e vista lateral esquerda. Observação Normalmente a vista frontal é a vista principal da peça. As distâncias entre as vistas ser iguais e proporcionais ao tamanho do desenho. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 38 EXERCÍCIOS: Projeções Ortogonais 1 - Complete as projeções. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 39 2 - Complete as projeções. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 40 3 - Completar desenhos de modelos com detalhes oblíquos. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 41 4 - Completar desenhos de modelos com detalhes não-visíveis - A. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 42 5 - Completar desenhos de modelos com detalhes não – visíveis. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 43 6 - Desenhe a vista que falta. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 44 7 - Analise a perspectiva abaixo e faça o que é pedido a seguir. • Desenhe três vistas em projeção ortogonal; • Use papel formato A4 padrão Etec (05 folhas); • Utilize a escala 1:1. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 45 1.7. Pespectivas Quando olhamos para um objeto, temos a sensação de profundidade e relevo. As partes que estão mais próximas de nós parecem maiores e as partes mais distantes aparentam ser menores. A fotografia mostra um objeto do mesmo modo como ele é visto pelo olho humano, pois transmite a idéia de três dimensões: comprimento, largura e altura. O desenho, para transmitir essa mesma idéia, precisa recorrer a um modo especial de representação gráfica: a Perspectiva. Ela representa graficamente as três dimensões de um objeto em um único plano, de maneira a transmitir a idéia de profundidade e relevo. Existem diferentes tipos de perspectivas. Veja como fica a representação de um cubo em três tipos diferentes de perspectiva. Perspectiva Cônica Perspectiva Cavaleira Perspectiva Isométrica Cada tipo de perspectiva mostra o objeto de um jeito. Comparando as três formas de representação, você pode notar que a Perspectiva Isométrica é a que dá a idéia menos deformada do objeto. ISO quer dizer mesma; Métrica quer dizer medida. A perspectiva isométrica mantém as mesmas proporções do comprimento, da largura e da altura do objeto representado. Além disso, o traçado da perspectiva isométrica é relativamente simples. Por essas razões, a perspectiva mais utilizada é a Perspectiva Isométrica. Em desenho técnico, é comum representar perspectivas por meio de esboços, que são desenhos feitos rapidamente à mão livre. Os esboços são muito úteis quando se deseja transmitir, de imediato, a idéia de um objeto. Lembre-se de que o objetivo deste curso não é transformá-lo num desenhista. Mas, exercitando o traçado da perspectiva, você estará se familiarizando com as formas dos objetos, o que é uma condição essencial para um bom desempenho na leitura e interpretação de desenhos técnicos. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 46 Ângulos Para estudar a perspectiva isométrica, precisamos saber o que é um ângulo e a maneira como ele é representado. Ângulo é a figura geométrica formada por duas semi-retas de mesma origem. A medida do ângulo é dada pela abertura entre seus lados. Uma das formas para se medir o ângulo consiste em dividir a circunferência em 360 partes iguais. Cada uma dessas partes corresponde a 1 grau (1º). A medida em graus é indicada pelo numeral do símbolo de grau. Exemplo: 45º (lê-se: quarenta e cinco graus). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 47 Perspectiva Isométrica O desenho da perspectiva isométrica é baseado num sistema de três semi-retas que têm o mesmo ponto de origem e formam entre si três ângulos de 120°. Essas semi-retas, assim dispostas, recebem o nome de Eixos Isométricos. Cada uma das semi-retas é um Eixo Isométrico. Os eixos isométricos podem ser representados em posições variadas, mas sempre formando, entre si, ângulos de 120°. Neste curso, os eixos isométricos serão representados sempre na posição indicada na figura anterior. O traçado de qualquer perspectiva isométrica parte sempre dos eixos isométricos. Qualquer linha que seja uma reta paralela a um eixo isométrico é chamada Linha Isométrica. Retas situadas num mesmo plano são paralelas quando não possuem pontos comuns. Observe a figura a seguir: As retas r, s, t e u são linhas isométricas: r e s são linhas isométricas porque são paralelas ao eixo y; t é isométrica porque é paralela ao eixo z; u é isométrica porque é paralela ao eixo x.Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 48 As linhas não paralelas aos eixos isométricos são linhas não isométricas. A reta v, na figura abaixo, é um exemplo de linha não isométrica. Traçados da Perspectiva Isométrica no Papel Reticulado Para traçarmos uma Perspectiva Isométrica partimos de um sólido geométrico simples: o Prisma Retangular, que é a base para qualquer modelo. A traçagem de perspectiva isométrica tem como referência o papel isométrico (reticulado). O traçado do prisma será demonstrado em cinco fases a seguir: 1º fase: Trace os eixos isométricos e indique o comprimento, largura e altura. Figura: Prisma Retangular dimensões básicas: c: comprimento l: largura Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 49 2º fase: A partir dos pontos marcados do comprimento e altura, trace duas linhas isométricas que se cruzam, determinando a face da frente do modelo. 3º fase: Trace agora a partir dos pontos marcados do comprimento e largura, as linhas isométricas que se cruzam, determinando a face superior do modelo. 4º fase: finalmente trace agora a partir dos pontos marcados da largura e altura, as linhas isométricas que se cruzam, determinando a face lateral do modelo. 5º fase: Para finalizar apagar as linhas de construção e reforçar o contorno do modelo Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 50 Exemplo de traçado de Perspectiva Isométrica com detalhes paralelos. Perspectiva Isométrica de Elementos Oblíquos Esses elementos são oblíquos porque têm linhas não paralelas aos eixos isométricos. O modelo a seguir demonstrará o traçado de um elemento oblíquo (chanfro). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 51 Perspectiva Isométrica de Elementos Arredondados e Diversos O modelo a seguir demonstrará o traçado de um elemento arredondado (círculo). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 52 Outros Exemplos: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 53 EXERCÍCIOS: Perspectiva Isométrica 1 - Desenhe as Perspectivas dos modelos indicados abaixo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 54 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 55 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 56 2 – Desenhe com auxílio de Instrumentos: • Use papel formato A4 padrão Etec; • Utilize a escala 1:1. Calcule: E = Afastamento Horizontal; F = Afastamento Vertical; G = Coordenada da Perspectiva. 3 - Analise a perspectiva abaixo e faça o que é pedido a seguir. • Desenhe três vistas em projeção ortogonal; • Use papel formato A4 padrão Etec; • Utilize a escala 1:1. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 57 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 58 1.8. Cotagem Entende-se por Cotagem a indicação das medidas da peça em um desenho. Ao cotar um desenho, o desenhista / projetista devem seguir determinadas regras. A cotagem é normalizada pela Norma ABNT / NBR 10126/1987. As medidas indicadas no desenho técnico referem-se às grandezas reais que um objeto deve ter depois produzido. Importância e qualidade de um bom dimensionamento/cotagem Quando se projeta um produto, temos que levar em conta, simultaneamente, as condições de uso e fabricação. Sendo assim, um estudo minucioso das características de forma e do material, devem conciliar as exigências da utilização com o processo de fabricação, tornando-o mais econômico possível. Temos que procurar adequar o produto em função dos meios disponíveis de produção, máquinas e ferramentas, sendo que o desenho deve conter todas as informações para que possa ser fabricado. Então em princípio, as considerações de utilização e de fabricação importam ao produto, mas notamos que é também importante para a fabricação e controle, que as cotas dos desenhos definam em cada peça a ser fabricada, de uma maneira racional, completa e sem ambigüidades. Assim sendo, vemos que as dimensões, definidas no desenvolvimento do Produto, devem ser cuidadosamente escolhidas, satisfazendo as seguintes condições: - Dar definição completa e sem ambigüidade do produto a ser utilizado. - Dar as tolerâncias de fabricação compatíveis com o funcionamento e a intercambiabilidade desejada. - Permitir ao fabricante a possibilidade de aproveitar a cotagem da melhor maneira possível. Como efetuar uma boa cotagem Parece bastante simples, desde que não levemos em conta a função da peça num conjunto ao qual ele pertence. Mas em tudo que fazemos, temos que considerar o critério de funcionamento ou utilização. Um estudo da função de cada peça permite dar uma solução correta e prática aos problemas de cotagem, este critério de utilização é chamado de Cotagem Funcional, que é o estudo analítico feito durante o dimensionamento da peça. Unidade de medida em Desenho Técnico As peças, como todos os sólidos geométricos, têm três dimensões básicas: Comprimento, Largura e Altura. Para indicar uma medida precisamos de uma unidade de medida como referência. A unidade de medida adotada no Desenho Técnico mecânico é o milímetro. Um milímetro corresponde à milésima parte do metro. Isto quer dizer que, dividindo o metro em 100 partes iguais, cada uma das partes equivale a 1 (um) milímetro. O símbolo de milímetro é mm, e o Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 59 instrumento de medição em desenho técnico é a escala, ou também conhecida como régua graduada em milímetros. Elementos da Cotagem Para a cotagem de um desenho são necessários três elementos: a) Linha de Cota – São linhas contínuas estreitas, com setas nas extremidades; nestas linhas são colocadas as cotas que indicam as medidas da peça. b) Linha Auxiliar – São linhas contínuas estreitas que limitam as linhas de cota. c) Cotas – São numerais que indicam as medidas básicas da peça e as medidas de seus elementos. As medidas básicas são: comprimento, largura e altura. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 60 Regras Gerais na Cotagem As Cotas devem guardar uma pequena distância acima da linha de cota, nunca tocá-las. As linhas auxiliares também guardam uma distância das arestas de contorno do desenho. A linha auxiliar deve ser prolongada ligeiramente além da respectiva linha de cota. Abaixo a ilustração de como devemos respeitar os elementos de cotagem. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 61 Abaixo a ilustração de como devem ser as setas na linha de cota. Observe o desenho abaixo Quando a linha de cota estiver na posição horizontal, a cota deve ser indicada acima e paralelamente à sua linha de cota, Os algarismos devem estar centralizados, a uma pequena distância da linha de cota. Quando a linha de cota estiver na posição vertical, a cota pode aparecer do lado esquerdo e paralelo à linha de cota. Outra possibilidade é representar a cota interrompendo a linha de cota, porém no mesmo desenho empregar somente uma das modalidades. A mais utilizada é a cota acima da linha de cota. Quando a linha de cota está na posição inclinada, a cota acompanha a inclinação para facilitar a leitura ou é representada na posição horizontal, interrompendo a linha da de cota. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 62 Evite a colocação de cotas inclinadasno espaço preenchido (hachurado) à 30º. Em desenho mecânico, normalmente a unidade de medida utilizada é o mm, neste caso é dispensada a colocação do símbolo junto à cota, porém quando se emprega outra unidade de medida no mesmo desenho, por exemplo, a polegada, coloca-se o símbolo da unidade empregada. OBSERVAÇÕES IMPORTANTES: 1) As cotas devem ser colocadas de modo que o desenho seja lido da esquerda para a direita e de baixo para cima, paralelamente à dimensão cotada. 2) Sempre que possível deve ser evitado colocar cotas em linhas tracejadas (aresta contorno não visível). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 63 3) A cota deve ser indicada na vista que mais claramente representar a forma do objeto cotado. Deve se evitar a repetição de cotas. 4) As cotas podem ser colocadas dentro ou fora dos elementos que representam, porém sempre que possível devem ser evitadas devido clareza e facilidade de execução. 5) Quando possível deve se evitar o cruzamento de linhas auxiliares e linhas de cota. 6) As linhas auxiliares são traçadas perpendicularmente à dimensão cotada, mas caso necessário, podem ser traçadas obliquamente, porém paralelas entre si. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 64 Cotas de Tamanho e Posição Em muitos objetos é necessário interpretar, além das cotas básicas de tamanho (comprimento, largura e altura), temos também que interpretar os elementos que fazem parte deste objeto, são as chamadas cotas de posição. Para fabricar peças como essas é necessário interpretar, além das cotas básicas, as cotas de posição dos elementos. O Exemplo abaixo mostra um elemento em uma peça e suas cotas de posição. A cota de 9 mm indica a localização do furo em relação à altura da peça. A cota de 12 mm indica a localização do furo em relação ao comprimento da peça. As cotas 10 e 16 mm indicam o tamanho do furo. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 65 Cotagem de Peças Simétricas A utilização da linha de simetria para a cotagem em peças simétricas facilita e simplifica a cotagem, conforme exemplo abaixo. Exemplo de uma sequência de cotagem. Sem linha de simetria com linha de simetria 1º Passo: 2º Passo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 66 Cotagem de Diâmetros, Raios e Elementos Esféricos a) Diâmetros 3º Passo: 4º Passo: 5º Passo: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 67 b) Raios c) Esféricos Cotagem de Elementos Angulares Existem peças que têm elementos angulares, ou seja, formados por ângulos, onde sua medida deve ser realizada em graus. A Cotagem nestes casos é feita com a abertura do elemento angular e a linha de cota curva, cujo centro é o vértice do ângulo cotado. Seguem exemplos de cotagem angular. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 68 Cotagem de Ângulos em Peças Cilíndricas Normalmente aplicados a peças cônicas e cilíndricas Cotagem de Chanfros Chanfro é a superfície obliqua obtida pelo corte da aresta de duas superfícies que se encontram. Há duas maneiras pelas quais os chanfros aparecem cotados: por meio de cotas lineares e por meio de cotas lineares e angulares. As cotas lineares indicam medidas de comprimento, largura e altura. As cotas angulares indicam medidas de abertura de ângulos. Em peças cilíndricas, quando o chanfro está a 45º é possível simplificar a cotagem. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 69 Cotagem em Espaços Reduzidos Para cotar em espaços reduzidos, é necessário colocar as cotas conforme exemplos abaixo, e quando não houver espaços para setas, são substituídas por traços oblíquos. Cotagem de Elementos Igualmente Espaçados Cotagem de elementos igualmente espaçados. Existem peças com furos com mesma distância entre seus centros, ou seja, furos igualmente espaçados. Podemos aplicar para cotas lineares e angulares. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 70 Quando não causarem dúvidas o desenho e a cotagem podem ser simplificados. Cotagem de Peças com Faces ou Elementos Inclinados Em algumas situações de peças com elementos inclinados, a relação de inclinação deve ser indicada. Obs: A relação de inclinação 1:10 indica que a cada 10 mm do comprimento da peça, diminui-se 1 mm na altura. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 71 Cotagem de Peças Cônicas ou elementos cônicos Em algumas situações de peças com elementos cônicos, a relação de conicidade deve estar indicada. Obs: A relação de conicidade 1:20 indica que a cada 20 mm do comprimento da peça, diminui-se 1 mm no diâmetro. Cotagem de Espessuras, Elementos Cilíndricos e Quadrados Em algumas situações de peças as vistas podem ser omitidas com a utilização da simbologia do elemento na cotagem. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 72 Indicativo de redondo (Ø) Indicativo de espessura (esp.) EXERCÍCIOS: Cotagem 1 - Observe as perspectivas e escreva as cotas nas projeções Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 73 2 - Nas projeções apresentadas, faça a cotagem dos elementos citados: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 74 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 75 3 - Analise as perspectivas e coloque as cotas: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 76 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 77 Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 78 4 - Desenhe com auxílio de Instrumentos as projeções, as perspectivas e faça a cotagem: • Use papel formato A4 padrão Etec; • Desenhe três vistas em projeção ortogonal; • Utilize a escala 1:1. Calcule: E = Afastamento Horizontal; F = Afastamento Vertical; G = Coordenada da Perspectiva. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 79 1.9. Cortes Quando se fala em linhas usuais em desenho técnico, menciona-se a linha tracejada como sendo a linha responsável pela representação de arestas e contornos não visíveis aos olhos do observador. No entanto, isso só é aplicável quando os pontos ocultos não são complexos demais. Caso contrário, tudo se perderia no emaranhado de linhas tracejadas, o que dificultaria não somente o tracejado como também a interpretação, gerando dúvidas e aumentando a margem de erro na execução do produto ou da ferramenta. O corte é o recurso utilizado para corrigir tais possibilidades quando peças e/ ou ferramentas são representadas como se parte delas fosse cortada e removida, possibilitando a visão interna do objeto. Tecnicamente, na matemática, quando uma reta ou um plano intercepta uma figura ou um sólido, recebe o nome de secante. Logo, o plano secante assinala por onde supostamente passaria esse corte, que seria indicado com uma linha traço longo e ponto, estreita, larga nas extremidades e nas mudanças de direção. Regras básicas para o traçado do corte: 1. O planosecante não precisa ser unicamente em linha reta; pode mudar de direção para facilitar a traçagem e a interpretação. 2. Nos desenhos de montagem, os elementos – eixos, chavetas, parafusos, pinos, porcas, cavilhas e rebites – , mesmo sob o plano secante, não são representados em corte. 3. Os pontos não visíveis além do plano de corte não continuam sendo representados por linha tracejada. 4. Ainda tratando de conjunto, costumam-se hachurar as diferentes peças de forma diferenciada pelo espaçamento e pelo sentido de inclinação. 5. Não se deve considerar a parte supostamente cortada e removida para a representação das outras vistas. Definição e tipos de cortes Corte total – É a interseção da peça pelo plano secante em toda a sua extensão, passando exatamente pelo ponto médio da peça. A figura abaixo mostra uma peça em corte total. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 80 Corte em desvio – É a interseção da peça pelo plano secante com mudança de direção com o objetivo de denunciar pontos mais complexos. Como exemplo, ver a figura a seguir. Meio corte – O plano secante intercepta a peça reduzindo-a em um quarto de sua representação. Indica-se em uma vista e processa-se em outra; o meio corte é utiliza- do sempre em peças simétricas. A fi gura 4.32 B mostra um desenho em meio corte. Corte parcial – O plano secante toca apenas sobre a superfície a mostrar, não havendo necessidade de indicar em outra vista. Hachuras – Sempre que aplica-se o corte, independentemente do material em- pregado, é preciso diferenciar a superfície interceptada pelo plano secante com linhas finas inclinadas a 45° em relação à projeção, igualmente espaçadas, condicionando os espaços menores para as peças menores e/ou mudando de direção a inclinação quando no mesmo desenho for representado peças diferentes. O espaço mínimo entre as linhas nas hachuras é de sete décimos (0,7); quando for menor que isso, “negritar” a superfície interceptada pelo plano secante. O exemplo que contém corte parcial e hachuras pode ser observado na figura: Seção traçada sobre a vista – Indicada diretamente sobre a vista para facilitar, agilizar e simplificar uma demonstração do perfil do objeto. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 81 EXERCÍCIOS: Cortes 1 - Assinale com um X a representação em corte que julgar correta entre as projeções abaixo: a) b) c) d) Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 82 2 - Cada peça abaixo tem quatro alternativas de representação em corte. Assinale somente aquela que julgar correta. a) b) c) d) Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 83 3 - Assinale com um X o desenho que mostra o modelo secionado por um plano de corte longitudinal horizontal. a) ( ) b) ( ) c) ( ) 4 - Complete a frase corretamente: Os cortes .................................... ser representados em qualquer das vistas do desenho técnico. podem; não podem. 5 - Observe as vistas ortográficas e responda: qual das vistas está representada em corte? Vista: ………………………… 6 - Observe as vistas ortográficas e responda: em qual das vistas aparece a indicação do plano de corte? Vista: ……………………………… Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 84 7 - Assinale com um X a(s) alternativa(s) correta(s). Quando o corte é representado na vista lateral esquerda, a indicação do plano de corte pode ser feita: a) na vista frontal; b) na vista superior; c) na vista lateral esquerda. 8 - Analise as vistas ortográficas e complete as frases nas linhas indicadas. a) As vistas representadas em corte são ................................ e.................................................... b) As indicações dos planos de corte aparecem representadas na vista.................................... c) Os nomes dos cortes são ................................................... e.................................................. 9 - Analise as vistas ortográficas e complete as frases nas linhas indicadas, escrevendo as respostas corretas. a) As setas do Corte AA indicam que o corte foi imaginado de...................... frente; cima; lado. b) As setas do Corte BB indicam que o corte foi imaginado de...................... frente; cima; lado. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 85 10 - Assinale com um X as vistas ortográficas, em corte, que correspondem ao modelo em perspectiva com indicação de dois planos de corte. 11 - Analise as vistas ortográficas e faça um (X) nas respostas que respondem corretamente as perguntas. a) Qual a vista representada em meio-corte? ( ) vista lateral esquerda; ( ) vista frontal. b) Qual a direção de onde o corte foi imaginado? ( ) de lado; ( ) de frente. a) ( ) b) ( ) Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 86 c) O que mostra a vista em meio-corte? ( ) só os elementos internos da peça; ( ) os elementos internos e as partes externas da peça. d) Em que vista devem ser indicados os planos de corte? ( ) na vista superior; ( ) não há necessidade de indicar os planos de corte. e) Os elementos internos não atingidos pelo corte: ( ) devem ser representados na vista em meio-corte pela linha tracejada estreita; ( ) não devem ser representados na vista em meio-corte. 12 - Assinale com um X os desenhos técnicos com representação de meio-corte. a) ( ) b) ( ) c) ( ) d) ( ) Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 87 13 - Desenhe com auxílio de Instrumentos aplicando corte composto e faça a cotagem: • Use papel formato A4 padrão Etec (02 folhas); • Desenhe três vistas em projeção ortogonal; • Utilize a escala 1:1. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 88 1.10. Desenhos de Conjunto Um desenho de conjunto implica que todas as peças pertencentes a uma máquina ou mecanismo sejam apresentadas de forma visível na posição correta de funcionamento. É comum subdividir o desenho de conjunto em desenhos de subconjunto, podendo estes ser divididos novamente até que o desenho se torne de leitura fácil. Por exemplo uma máquina pode conter vários módulos, como a estrutura de suporte, caixa de velocidades, sistemas pneumáticos, elétricos, etc; cada um destes módulos pode ser detalhado em desenhos de subconjunto, irá depender da complexidade o nível de subconjuntos necessários. O desenho de conjunto ou subconjunto deve fazer referência às diferentes peças ou módulos a que dizem respeito. Para identificar os elementos são usados balões com números inscritos a que se faz corresponder na lista de peças a toda a informação relevante a esse elemento, como: Nome do componente; Quantidade, Norma usada; Dimensão; Material; N.º do desenho de definição ou de subconjunto relacionado. Outros elementos podem ser acrescentados, dependendo isto das características da máquina ou mecanismo. Agora sobre a legenda de um desenho de conjunto, esta deve conter o peso total do conjunto assim como as dimensões de atravancamento, pois a probabilidade da máquina ou mecanismo ser transportado é grande e esta informação é necessária para calcular o custo do transporte. Estas propriedades físicas sãosimples de obter nos programas CAD, basta fornecer a densidade do material o programa saberá qual o volume do sólido e por indica o valor da massa. O nome do desenhista e/ou dos responsáveis pelo desenho, habitualmente também é colocada a data. Dependendo da empresa outra informação pode ser incluída na legenda. Abaixo pode-se ver um exemplo de um desenho de conjunto de um redutor de velocidades. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 89 Outros exemplos de desenhos de conjunto: 1) Perspectiva da Morsa; 2) Vista Explodida da Morsa 3) Vista em corte da montagem da morsa: Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 90 EXERCÍCIOS: Desenhos de Conjunto 1) Faça o desenho dos detalhes e da montagem do dispositivo para furar anéis. 1.11. Introdução de Desenho de Computador Com o contínuo avanço tecnológico, a soma de informações e conhecimentos que devem estar sob o domínio do engenheiro cresce ininterruptamente. Os sistemas CAD se propõem a auxiliar a manipulação e criação destas informações, sistematizando os dados de projeto envolvidos, possibilitando uma rápida reutilização de informações quando necessário. Os sistemas CAD deveriam suportar qualquer atividade de projeto na sua criação, modificação, recuperação ou documentação. Apesar da sigla "CAD" incluir o termo " Design", observa-se que são poucos os casos em que o computador efetivamente projeta alguma coisa, servindo mais como uma ferramenta de auxílio à confecção de desenhos de engenharia. Sua maior contribuição ocorre no modelamento dos Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 91 produtos e componentes, e no detalhamento de seus desenhos. Em alguns sistemas CAD, o termo " design" foi trocado por " drafting", tal sua aplicação como elemento puramente voltado a documentação do projeto, o que em alguns casos pode levar a subutilização do sistema. CAD, Computer Aided Design ou Projeto Auxiliado por Computador: São classificados desta forma os sistemas que auxiliam na criação das representações geométricas dos Sistemas, Subsistemas e Componentes (SSCs). Essa representação geométrica pode ser tanto em duas dimensões, na forma de desenhos de engenharia, ou em três dimensões, na forma de modelos sólidos ou em casca. Estes sistemas são largamente utilizados nos dias atuais e estão em ampla expansão. Seguem imagens de programas do sistema CAD. Outros sistemas que atuam na área de cálculos de engenharia são chamados de CAE ("Computer Aided Engineering"), onde são realizadas outras atividades do tipo análise estrutural por elementos finitos (FEM), análise de escoamento, simulações multi-corpos, análise de tensões, etc (à serem vistos mais adiante...) Existem algumas tentativas relacionadas ao desenvolvimento de sistemas, para que realmente possam tomar decisões no projeto; a grande maioria delas baseada em técnicas de Inteligência Artificial. Porém, devido às dificuldades em se capturar a lógica do processo de desenvolvimento de um projeto, e à quantidade de dados envolvidos, a tarefa se torna bastante complexa, originando poucos resultados práticos. Mesmo com essas dificuldades, os sistemas CAD são de extrema importância para o projeto. As vantagens oferecidas no apoio ao projeto podem ser comprovadas em muitas de suas etapas, indo desde uma melhor documentação e apresentação do produto, com melhoria da qualidade dos desenhos, diminuição de tempo e custos e aumento de produtividade geral, até um melhor gerenciamento do projeto Por outro lado, os sistemas CAD somente podem ter seu potencial totalmente aproveitado, inclusive justificando-se técnica e economicamente (R$), se estiverem integrados ao processo produtivo como um todo (CIM; será tratado a parte). Em uma estrutura integrada, o CAD proporciona além dos ganhos intrínsecos ao projeto do produto, aumento da eficiência das funções relacionadas ao planejamento, fabricação e qualidade. Em outras palavras, o CAD deve estar integrado com outros sistemas como CAPP, CAM e sistemas de gestão da produção PCP, MRP, ERP. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 92 Atualmente existe uma variedade de opções que devem ser consideradas ao se analisar os sistemas CAD, dentre elas, algumas caracterizam a funcionalidade do sistema, ou mesmo sua aplicabilidade integrada com outros. Considerando o tratamento dos dados existentes hoje no mercado, variações, segue uma descrição sobre os sistemas 2D e sobre os 3D. Sistemas 2D Uma das vantagens de se usar CAD 2D é o rápido treinamento de operadores, geralmente habituados ao uso das pranchetas comuns. Mas o seu uso é limitado, correndo o risco de transformar o sistema em uma simples prancheta eletrônica, pouco mais produtiva que as pranchetas comuns. Para algumas aplicações a representação 2D é suficiente, como por exemplo em projetos de esquemas elétricos, hidráulicos, circuitos e placas eletrônicas, onde não há necessidade de informações volumétricas. Também na criação de vários tipos de croquis, para suportar a produção por exemplo, o CAD 2D é mais apropriado. Neste caso ele deve trabalhar em conjunto com um sistema CAPP, que seria responsável pelo gerenciamento dos dados representados no croquis (como lista de ferramentas, instruções de montagem e/ou inspeção, etc.). Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 93 No projeto mecânico tem-se utilizado a representação 2D para o desenvolvimento de desenhos de conjunto, pois são mais facilmente alterados. Nessa fase emprega-se grande número de peças normalizadas, que são incluídas no desenho de forma interativa, o que confere uma grande produtividade a esta atividade. Empresas do setor mecânico de pequeno e médio porte preferem utilizar sistemas 2D, pois além do menor custo de aquisição e treinamento de seus funcionários, esses sistemas exigem máquinas menos poderosas. Entretanto, existe hoje no mercado uma série de sistemas 3D que se propõem a preencher essa lacuna. O grande retorno da utilização de CAD 2D está na reutilização das informações, uma vez que é bem mais fácil recuperar e modificar um desenho eletrônico, do que um desenho realizado de forma convencional. Sistemas 3D O modelamento 3D apresenta as dificuldades que são próprias do processo de desenho, pois o projetista é obrigado a considerar as três dimensões simultaneamente. Em alguns casos, a utilização do modelo 3D é imprescindível, como, por exemplo, na aplicação de análises por elementos finitos para verificação de tensões, escoamento, temperatura, etc. e ainda quando há a necessidade de se calcular o volume, propriedades de massa e eixo de inércia e verificação de interferências. Conceitos A modelagem tridimensional digital utiliza várias técnicas, desde uma modelagem mais simples com um nível de detalhamento reduzido, até uma modelagem que exige um rigor maior quanto ao nível de detalhes. BALDAN (1997), apresenta as vantagens dos modelos tridimensionais, sobre os modelos bidimensionais convencionais, principalmente no que se refere às possibilidades de visualização de qualquer ponto de vista com domínio volumétrico total sobre o modelo, de vistas em perspectiva real, de obter vistas simultâneas sob vários pontos de observação, gerar cortes e vistas automaticamente, de sombrear o modelo com iluminação, aplicar texturas e cores, analisar interferências na montagem da estrutura e identificar possíveis falhas do projeto, etc... Benefícios (Vantagens) Entre os principais benefícios podemos destacar os seguintes: *Melhoria na qualidade do projeto enquanto representação gráfica; *Confiabilidade dos projetos no que se refere à precisão que osdesenhos apresentam em relação à informação contida; *Velocidade de produção dos desenhos, já que muitas tarefas podem ser automatizadas (inserção de textos, texturas, cotas, etc.); *Integração entre os envolvidos no projeto, promovendo a integração dos projetistas; *Facilidade de arquivamento, reduzindo significativamente o espaço físico necessário; *Facilidade no estudo de alternativas, pois novos projetos podem ser gerados a partir de outros desenvolvidos anteriormente; Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 94 *Facilidade de alterações no projeto sem a necessidade de redesenhá-lo; Facilidade na apresentação de ideias, visto que os modelos tridimensionais sombreados ou com tratamento foto-realístico podem aproximar-se bastante da realidade; *Simplificação do desenho, a partir da utilização de “bibliotecas”; *Facilita a visualização e compreensão de desenhos (projeto); *Facilidade de transporte (Internet, mídias, discos, etc.), e a portabilidade através da comunicação do projeto com outros programas; *Permite integrar o desenho com um banco de dados; *Velocidade, rapidez e economia de tempo no processo de representação; Obstáculos (Desvantagens) Dentre os obstáculos mais frequentes destacam-se: *Os custos de implantação e manutenção do sistema, ou seja, hardware e software específicos, que atendam as necessidades, considerando que normalmente ambos possuem um custo elevado; *Falta de mão de obra especializada no mercado para manipulação destes programas; *Falta de tempo no que se refere à capacitação e atualização dos profissionais, pois ocorrem constantes modificações nas versões dos softwares; *Custo relativo a cursos de formação em determinado programa, ou mesmo de aperfeiçoamento; *Falta de conhecimento mais avançado do software, muitas vezes os profissionais utilizam uma parcela muito pequena dos recursos disponíveis; *Um fator que muitas vezes acaba interferindo na otimização do uso de softwares CAD, é que normalmente estes programas são em língua inglesa; *Falta de publicações, tutoriais traduzidos, pois geralmente livros e apostilas são em língua estrangeira Qual o Melhor Pacote de Software As empresas CAD mudam constantemente. Um grande novo produto pode não ter lugar no mercado de 5 anos de estrada. Inventor, SolidWorks e ProE todos usam a mesma abordagem, mas ter um pouco diferentes interfaces de usuário. Aprender a usar um modelo paramétrico 3D, irá permitir que você aprenda outro pacote rapidamente. Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 95 EXERCÍCIOS: Introdução ao Desenho Assistido por Computador 1. Qual é a definição para um Sistema CAD? 2. Exemplifique diferentes áreas para aplicação de sistemas CAD. 3. Quais são as principais funções de um Sistema CAD? 4. Qual a necessidade de compreensão da classificação de sistemas CAD existentes no mercado? Quais fatores devem ser levados em consideração? 5. Os sistemas CAD 2D foram os primeiros a serem desenvolvidos. Pode-se dizer que estes sistemas estão ultrapassados? 6. Qual a importância de um sistema CAD em um ambiente integrado de engenharia? Apostila de Desenho Técnico Mecatrônica 1ºD3 96 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Accetti Jr., A. et all, 2000, “Desenho Técnico para Engenheiros”, Editora UFU, 3ª Ed., Uberlândia, Brasil. Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT): NBR 10582/ Dez 1988, NBR 13142/ Maio 1994, NBR 10068/ Março 1994, NBR 12298/ Abril 1995, NBR 10067/ Maio 1995, NBR 10126/ Novembro 1987, NBR 8196/ Outubro 1983 e NBR 8403/ Março 1984 Bornancini, J. C. et all, "Desenho Técnico Básico", Editora Salina, Vols. I e II, 2a Ed., Brasil Marmo, C. Jr., 1971, “Curso de Desenho”, Ed. Moderna, Vols. I, II e VII, São Paulo, Brasil. FUNDAÇÃO ROBERTO MARINHO. Mecânica: leitura e interpretação de desenho técnico. Rio de Janeiro: Globo, 1995. v. 1-3. (Telecurso 2000). SENAI-SP. DMD. Iniciação ao desenho. Por Antonio Ferro et alii.2ª ed. São Paulo, 1991. (Desenho l, 1). Silva, Antonio Carlos da. Mecânica: princípios de desenho técnico, CAD e metrologia / Antonio Carlos da Silva, Antonio José de Souza, Gerson Guedin Junior...et al. -- São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2013 (Coleção Habilitação Técnica, 6) Vários autores Manual Técnico Centro Paula Souza Profº. Edgar Bergo Coroa edgar.coroa@etec.sp.gov.br Graduado em Engenharia de Automação e Sistemas - Mecatrônica pelo Centro Universitário de Araraquara UNIARA-SP (2008). Pós-Graduado em Gestão de Projetos pela Faculdade Anhanguera Educacional (2015) e Pós-Graduado em Licenciatura Plena em Mecânica pela FATEC de Americana-SP (2010). Profissional com mais de 12 anos de experiência na área Metroferroviária. Desenvolvimento de Projetos Mecânicos, Sistemas de Tração e Frenagem dos Trens Metropolitanos do Rio de Janeiro e Metrô de São Paulo nas empresas SIEMENS Ltda Brazil e IESA Projetos Equipamentos e Montagens S/A. Professor na Faculdade Anhanguera de Matão-SP de 2013 a 2016. No Centro Paula Souza desde 2008 - Professor do Ensino Técnico em Eletromecânica e Mecânica de Projetos na Etec Rosa Perrone Scavone (Itatiba-SP), Professor do Ensino Técnico em Mecânica / Mecatrônica na Etec Professora Anna de Oliveira Ferraz (Araraquara-SP) e Professor do Ensino Técnico em Eletrotécnica, Mecânica e Mecatrônica na Etec Sylvio de Mattos Carvalho (Matão-SP). ____________________________________________________________ www.centropaulasouza.sp.gov.br Rua Cesário Mota, 644 – Centro, Matão - SP CEP 15990-050 – Tel.: (16) 3382-1226 / (16) 3382-6878
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