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1 SANTA CRUZ e NORTESHOPPING – ENGENHARIAS DESENHO TÉCNICO II (CCE1008) – Prof. Alberto Taveira AULA 1 1 - CAD – COMPUTER AIDED DESIGN: desenho auxiliado por computador Parte da ausência de humanidade do computador deve-se a que, competentemente programado e trabalhando bem, é completamente honesto. Isaac Asimov (1920-1992, escritor de ficção científica e bioquímico russo-americano) 1.1 - Introdução O CAD – genericamente conhecido como Autocad, pois, esse é o nome do programa desenvolvido pela Autodesk em 1982 – objetiva auxiliar o projetista ou desenhista na confecção de plantas ou esquemas técnicos, dando-lhe ferramentas de construção de elementos gráficos vetoriais (pontos, linhas, arcos, polígonos, ao invés das imagens rasters, como as imagens em formatos BMP e JPG). Estas ferramentas simulam os instrumentos de desenho técnico clássico (canetas ou lapiseiras, réguas, escalas, esquadros, transferidores, compassos, gabaritos, borrachas, etc.), e inserem o desenho num espaço completamente digital. DEFINIÇÕES IMPORTANTES IMAGEM RASTER (ou bitmap, mapa de bits em inglês) são imagens que contêm a descrição de cada pixel, em oposição aos gráficos vectoriais. O tratamento de imagens deste tipo requer ferramentas especializadas, geralmente utilizadas em fotografia, pois envolvem cálculos muito complexos, como interpolação, álgebra matricial, etc. IMAGEM VETORIAL é a imagem gerada a partir de descrições geométricas de formas, diferente das imagens chamadas por mapa de bits, ou raster, que são geradas a partir de pontos minúsculos (pixels) diferenciados por suas cores. Uma imagem vetorial normalmente é composta por curvas, elipses, polígonos, texto, entre outros elementos paramétricos, isto é, utilizam vetores matemáticos para sua descrição. O CAD, embora seja de fácil utilização, não dispensa conhecimentos prévios de desenho técnico, geometria descritiva e geometria analítica. Internamente, os programas de CAD se utilizam de rotinas matemáticas que vetorizam os elementos criados pelo usuário. Assim, para o desenho em CAD, será necessária a inserção de parâmetros como: ponto de tangência, centro de arcos, eixos de elipses, assuntos abordados na geometria e necessários para o entendimento dos processos computacionais. Pela importância, facilidade de manuseio e difusão internacional, o Autocad traz para o aluno os parâmetros básicos necessários para o desenho técnico no computador. 2 Embora o AutoCAD tenha se consolidado como software padrão mundial na área de CAD, muitas alternativas em ambiente software proprietário e software livre, vem também sendo difundidos. Exemplos são todos os softwares baseados em tecnologia IntelliCAD, Vcad, QCad, ProgeCAD, Bricscad,DataCAD, Gstarcad, MSCadeo ZWCAD, além do ArchiCAD e do VectorWorks, Solidworks, MicroStation, Archicad, BRL-CAD 7.16.10, progeCADSmart!, etc. 1.2 - Vantagens do CAD sobre a Prancheta Rapidez no desenho; Precisão absoluta; Possibilidade de infinitas cópias e revisões; Possibilidade de editar o desenho; Ferramentas de automatização (cotas, textos, etc.). Apesar de ser um charme saber desenhar, imagine a vida sem réguas, esquadros, penas, nanquim, papel vegetal, curvas francesas,gabaritos, aranha, normógrafo, lápis HB, 2H, 6B, escalímetros, gilete (para quando se erra odesenho), borracha, prancheta, régua paralela, régua T, pantógrafo, curvímetros, planímetros, eoutras mil coisas que limitam sua produção e criatividade, além de ocupares espaço em nossas casas e mesas de trabalho. 1.3 - O AutoCAD O AutoCAD é uma ferramenta de CAD desenvolvida em 1982 pela empresa Autodesk, e hoje, com suas variações e aplicativos específicos, é o pacote de CAD mais difundido no mundo. Talvez seja também de mais fácil utilização, apresentando ao usuário um ambiente de trabalho limpo, acessível e totalmente interativo. Em sua trigésima sexta edição – AutoCAD 2018 – o AutoCAD é utilizado principalmente na indústria de AEC (Arquitetura, Engenharia e Construção), mas também por uma diversa gama de indústrias e usuários. Engenheiros Civis, Mecânicos, Eletricistas, Sanitaristas, Arquitetos, Geólogos, Agrimensores, Designers Industriais, entre outros, usam programas CAD como ferramenta de trabalho. 3 Em nossa disciplina – Desenho Técnico II, nos cursos de Engenharia da Estácio de Sá – utilizaremos a versão AutoCAD 2016. Na época esta versão trouxe grandes novidades. A interface em relação à versão anterior não mudou, mas, houve o acréscimo de ferramentas de desenho paramétrico, definição de sistema de trabalho, localização de comandos, melhoria nas hachuras, tabela de propriedade dos blocos dinâmicos, Autodesk Seek, Free-form, Anexar arquivos PDF e impressão em 3D. Outra novidade importante é que o AutoCad 2016 tem desempenho melhor que suas versões anteriores, proporcionando um ótimo compromisso entre preço e funcionalidade. 1.4 - O Ambiente do AutoCAD 1.4.1 - O Ribbon Desde a versão 2009, seguindo uma tendência atual de interface de programas, a Autodesk adotou o sistema Ribbon, muito parecido com o usado atualmente em pacotes da linha Office da Microsoft. Nele, os comandos estão divididos em painéis de comandos de mesma função (Desenhos, Modificações, Anotações, etc.), que por sua vez estão divididos em abas. Clicar em um dos ícones corresponde a inserir um comando na Caixa de Comando. Interface Ribbondo AutoCAD 2011. Interface Ribbondo Microsoft Word 2007. 1.4.2 - A Caixa de Comando A caixa ou barra de comando é o objeto de interatividade entre o usuário e os procedimentos computacionais do programa. É através dela que o AutoCAD “conversa” com o usuário. Ao inserir um comando inicia-se um “diálogo” com o programa, onde o AutoCAD pede informações necessárias para a execução daquela função. Ela registra tudo que é executado no programa e ativa ou desativa um recurso através da digitação do comando. Por exemplo: Caixa de Comando e Diálogo do Comando Arc. É importante prestar atenção às informações mostradas na Caixa de Comando. Durante um diálogo com o AutoCAD ela pode tanto pedir informações quanto expor opções dentro do mesmo comando. Essas opções aparecem entre colchetes e podem ser selecionadas digitando a letra que estiver em maiúsculo (que nem sempre é a inicial). 4 1.4.3 - As Barras de Ferramentas Principais integrantes da antiga interface utilizada pelo AutoCAD. São flutuantes e podem estar em qualquer lugar do ambiente de trabalho. Assim como o Ribbon, possuem acesso a quase todos os comandos disponíveis no AutoCAD e estão organizadas em barras com comandos de funções similares. São ainda acessíveis se optadas pela visualização Clássica do AutoCAD e devem-se escolher quais ficarão visíveis. Barras de Ferramentas Draw e Modify 1.4.4 - A Barra de Status Situa-se na parte inferior do programa, abaixo da caixa de comando, e contém informações das coordenadas imediatas do cursor além de botões referentes ao funcionamento do AutoCAD que podem estar ligados (em azul) ou desligados (cinza). SnapMode - fixa intervalos de atuação do ponteiro do mouse; Grid Display - mostra uma grade de auxílio na tela; OrthoMode - permite somente a execução de movimentos ortogonais (muito utilizado); Polar Tracking - ativa o rastreio automático de ângulos; ObjectSnap e ObjectSnapTracking - auxiliam na seleção de cantos, pontos medianos, interseções e outros. Dynamic UCS eDynamic Input - permitem digitar os comandos sem a necessidade de selecionar a barra de comandos. 1.4.5 - Área de Desenho e Área de Impressão O AutoCAD é dividido em duas grandesáreas: o Model Space e o Paper Space. Model Space é um espaço infinito com três dimensões, onde o usuário irá desenhar tudo que quiser, seja em duas ou três dimensões; Paper Space é a representação digital do papel onde o desenho será impresso. É nele que se prepara o projeto (desenho) para a impressão final, colocando suas legendas, anotações, tabelas, entre outros. A alternância entre as duas áreas pode ser feita pelos botões Model ( ) e Layout ( ) localizados na Barra de Status à direita. Além disso, clicando com o botão direito em um desses botões e selecionando Display Layout and Model Tabs ativará pequenas abas logo acima da Caixa de Comando, que funcionam da mesma forma que os botões. Para desativar essas abas apenas clica-se com o botão direito nelas e em Hide Layout and ModelTabs. Model Space. 5 No canto inferior esquerdo do Model Space encontra-se o símbolo do UCS – Universal CoordinateSystem que indica a situação dos eixos coordenados cartesianos. À direita, a Navigation Bar auxilia principalmente quem usa notebooks e/ou mouses sem Scroll, pois traz ferramentas como o Pan (movimentação no plano), Zoom e Orbit (navegação em 3D) assim como uma nova ferramenta de navegação chamada Navs Wheel. E, finalmente, no canto superior direito o View Cube auxilia também na navegação e alternância entre vistas. 1.5 - Uso do Mouse e Teclado Antes de começarmos a utilizar comandos devemos estar familiarizados com o funcionamento do Mouse e do Teclado, afinal será através deles que navegaremos em nosso desenho e introduziremos os comandos necessários. 1.5.1 Mouse Botão Esquerdo: Utilizado para ações de seleção; Botão Direito: Abre menus flutuantes com opções variando conforme o comando ativo; Scroll (roldana): Clique: Clicando com o Scroll ativa-se um comando que veremos mais adiante chamado Pan. Este comando serve para navegarmos pelo desenho; Rolamento: Um modo prático de aproximarmos ou afastarmos a visão (Zoom) é rolando o Scroll para frente ou para trás. 1.5.2 Teclado Enter - Utilizado para ações de confirmar ou terminar comandos; Espaço - Mesma função do Enter; Esc - Utilizado para ações de cancelar e terminar comandos. 1.6 - Os Sistemas de Coordenadas e os comandos mais utilizados Alguns comandos pedem que o usuário defina pontos a serem utilizados. Para isso precisamos entender como funcionam os sistemas de coordenadas do AutoCAD. Basicamente temos as seguintes opções: clicar com o mouse no ponto desejado, inserir coordenadas Cartesianas, inserir coordenadas Polares, ou ainda inserir tanto coordenadas Cartesianas quanto Polares, porém relativas não ao sistema de coordenadas universal e, sim, em relação ao último ponto definido. Para entender melhor como funcionam esses sistemas vamos começar pelos comandos mais simples: Point, Line, Rectangle e Circle. 1.6.1 Comando de Construção: Point Atalho: po; Ribbon: na aba Home, painel Draw; Barra de Ferramentas: Draw; Botão: ; Utilidade: desenhar pontos. 6 É o comando mais simples do AutoCAD, pois ao iniciar o comando de uma das quatro formas acima descritas o diálogo que se inicia contém apenas: Specify a point. Para especificar esse primeiro ponto temos então cinco maneiras: Clicar com o mouse: Clicando em qualquer lugar da área de desenho irá inserir um ponto neste lugar; Coordenadas cartesianas: Inserem-se as coordenadas x e y do ponto, lembrando que o AutoCAD utiliza a notação 0.00,0.00 (ponto para separação decimal, vírgula para separação entre coordenadas); Coordenadas cartesianas relativas: Insere-se o símbolo de arroba (@) e o implemento da coordenada em relação ao último ponto definido. Por exemplo, se foi colocado um ponto em x = 10 e y = 10 e se quer colocar um ponto em x = 15 e y = 15, executa-se o comando Point e insere-se @5,5; Pontos definidos por 10,10 e @5,5. Coordenadas polares: Insere-se uma distância e um ângulo em um dos seguintes formatos: 0.00<0.00 (distância, símbolo “menor que” como separador, ângulo em graus decimais), 0.00<0d00‟00.00” (distância, símbolo “menor que” como separador, “d” para grau, apostrofe („) para minutos e aspas (“) para segundos decimais) ou ainda 0.00<0.00r (distância, símbolo “menor que” como separador, “r” para ângulos em radianos). Por exemplo: po enter 50<45 enter Ação: o ponto criado estará à distância de 50 do ponto de coordenadas 0,0 e com ângulo de 45o. Coordenadas polares relativas: Funciona da mesma forma que as Coordenadas cartesianas relativas, porém o ângulo não é incrementado. Por exemplo, se foi colocado um ponto como 10<30, um próximo ponto utilizando @15<20 estará a 15 unidades de distância do primeiro a uma angulação de 20° com a horizontal e não a 50° que seria o implemento do ângulo. Pontos definidos por 10<30 e @15<20. 7 DICA IMPORTANTE Se o desenho "sumiu" da área do Model, existe uma maneira bem simples de encontrá-lo: Dê um duplo clique no scroll (roldana) do mouse e o desenho será re-centralizado no Model. 1.6.2 - Comando de Construção: Line Atalho: l; Ribbon: na aba Home, painel Draw; Barra de Ferramentas: Draw; Botão: ; Utilidade: desenhar linhas. Como sabemos, uma reta é um elemento definido por dois pontos. Sendo assim, o comando Line necessita apenas desses pontos para ser executado. Em Specify first point inseriremos a primeira coordenada de alguma das cinco formas vistas acima, e, logo após, em Specify next point informamos o segundo ponto. O comando Line, como vários outros comandos no AutoCAD, não termina quando inserimos a última informação necessária, ele se repete até que o usuário aperte Enter, Espaço ou Esc. DICA IMPORTANTE Existe ainda uma sexta forma de se desenhar uma reta. Nela informamos as coordenadas combinando mouse e teclado da seguinte forma: insere-se o primeiro ponto de uma das cinco maneiras já apresentadas, após isso posiciona-se o cursor da direção que desejamos desenhar a reta e informamos apenas a distância na caixa de comando. Essa opção torna-se bastante prática quando combinadas com funções como “Ortho Mode”, “Polar Tracking”, “Object Snap” e “Object SnapTracking”. Por exemplo: l enter 0,0 enter ↑ 10 enter → 5 enter ↑ 5 enter → 5 enter ↓ 15 enter ← 10 enter enter Retas definidas por (20,20 e 30,25); (10,5 e @10,15); e (40,40 e @10<30). 8 1.6.3 - Comando de Construção: Rectangle Atalho: rec; Ribbon: na aba Home, painel Draw; Barra de Ferramentas: Draw; Botão: ; Utilidade: Desenhar retângulos. Esse comando de construção permite desenhar retângulos definindo o vértice de uma das suas diagonais e alguma outra propriedade como segundo vértice, área, um dos lados etc.. Quando ativa-se o comando Rectangle, o AutoCAD informa na caixa de comando: Specify first corner point or [Chamfer / Elevation / Fillet / Thickness / Width]. No momento, as opções oferecidas não nos serão de interesse, sobrando apenas informar o primeiro vértice. Isso pode ser feito de qualquer uma das formas já apresentadas. Após especificar o primeiro vértice, a os opções oferecidas mudam para Specify other corner point or [Area / Dimensions / Rotation]: Em Specify other corner point insere-se o segundo ponto da diagonal com auxílio das duas opções já citadas anteriormente ou insere-se o símbolo @ e o implemento da coordenada em relação ao ponto anterior; Em Area insere-se a área que se deseja que o retângulopossua. Após essa etapa a caixa de comando informa que é necessário informar a dimensão de um dos lados do retângulo; Em Dimensions insere-se a dimensão dos lados do retângulo e escolhe-se a direção em que se deseja que o retângulo de localize; Em Rotation insere-se o ângulo entre o retângulo e o eixo das abscissas simplesmente clicando com o cursor ou informando na caixa de comando o ângulo desejado. Após essa etapa, tem-se a opção de inserir as dimensões do retângulo através das opções Specify other corner point or [Area / Dimensions / Rotation]; Exemplo de um retângulo construído utilizando a sua área. DICA IMPORTANTE Muitas vezes queremos saber algumas informações sobre elementos já criados, por exemplo, as coordenadas de um ponto; as coordenadas iniciais e finais de uma reta; a área de um retângulo, entre outras. Para isso, além de comandos que aprenderemos mais a frente, temos a opção de acessar uma janela chamada Properties. Nela encontram-se todas as informações referentes ao objeto selecionado. Para acessá-la, clica-se duas vezes no objeto desejado, ou ainda, com o objeto selecionado, utiliza-se o comando “Properties” ou pelo atalho “pr”. 9 1.6.4 - Comando de Construção: Circle Atalho: c; Ribbon: na aba Home, painel Draw; Barra de Ferramentas: Draw; Botão: ; Utilidade: desenhar círculos. Um círculo simples: c enter 10,10 enter d enter 10 enter Ação: foi desenhado um círculo com centro em x=10 e y=10 e diâmetro 10. Esse comando de construção permite desenhar círculos informando seu centro e raio; 3 pontos de sua circunferência; 2 pontos que definem o diâmetro de sua circunferência ou duas tangentes e o raio. Quando ativa-se o comando circle, o AutoCAD informa na caixa de comando Specify center point for circle o r[3P / 2P / Ttr (tantan radius)]: A opção Specify center point for circle permite a inserção do centro do círculo a ser construído. Para isso, Insere-se o primeiro ponto com o emprego do mouse ou por inserção de coordenadas. Após esta etapa, informa-se o raio do circulo ou seu diâmetro; A opção 3P permite a construção de um círculo informando 3 pontos em que a sua circunferência deve passar; A opção 2P permite a construção de um círculo informando 2 pontos que definem a dimensão do diâmetro desse; A opção Ttr (tantan radius)] permite a construção de um círculo informando dois elementos em que o círculo deve tangenciar e o raio do círculo. Para isso, tem-se a opção Specify point on object for first tangent of circle para a definição do primeiro elemento que deve tangenciar, após essa etapa tem-se Specify point on object for second tangent of circle para a inserção do segundo elemento e posteriormente Specify radius of circle para a definição do raio. DICA IMPORTANTE Alguns elementos, como círculos e seus segmentos, elementos curvos em geral e símbolos de representação de pontos, podem parecer deformados oufora de escala, conforme é alterada a distância de visão com o Zoom. Isso ocorre porque o AutoCAD, dependendo da distância que está a visão, utiliza elementos mais simples para representar elementos complexos, como várias retas para representar um círculo. Porém, quando aproximamos ou afastamos a visão, o programa não recalcula automaticamente essas simplificações,visando exigir menos do processador do computador. Para isso devemos utilizar um comando, o Regen ou apenas “re”, que faz o AutoCAD atualizar (regenerar) o desenho para a visualização normal. Círculos tangentes às mesmas retas, porém com raios diferentes (Tantan radius). 10 FONTE Este material foi adaptado das apostilas: Apostila AutoCAD com Objetividade. Universidade Federal Fluminense - Projeto Assistido por Computador, Professor Mauro Shulz; Apostila de AutoCAD - Módulo Básico. Universidade Federal de Juiz de Fora - Faculdade de Engenharia (Profs. Nicholas Appes Mota; Raphael Martins do Valle; Bolsistas do Grupo PET – Civil da UFJF). Juiz de Fora, 2011;e Curso Básico de AutoCAD 2011 - Desenho em 2D para Engenharia Civil. Universidade Federal de Santa Catarina - Centro Tecnológico - Departamento de Engenharia Civil - Programa de Educação Tutorial da Engenharia Civil - PET/ECV - Florianópolis, Março de 2012 (5ª Revisão);
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