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Aprendizagem Industrial Manutenção Eletromecânica NEXA Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais - FIEMG Juiz de Fora 2020 FEDERAÇÃO DAS INDÚSTRIAS DO ESTADO DE MINAS GERAIS - FIEMG Flávio Roscoe Nogueira Presidente SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL - SENAI Departamento Regional de Minas Gerais Flávio Roscoe Nogueira Presidente do Conselho Regional Christiano Paulo de Mattos Leal Diretor Regional Ricardo Aloysio e Silva Gerente de Educação e Tecnologia Luiz Eduardo Notini Greco Gerente de Gestão da Educação Federação das Indústrias do Estado de Minas Gerais - FIEMG Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial - SENAI Departamento Regional de Minas Gerais Centro Integrado de Desenvolvimento do Trabalhador – CIDTLAS JF Fundamentos Mecânicos Leitura e interpretação desenhos e controle dimensional Jean Leon Lucas Coelli Juiz de Fora 2020 ©2020. SENAI. Departamento Regional de Minas Gerais SENAI/MG Centro Integrado de Desenvolvimento do Trabalhador – CIDTLAS JF Ficha Catalográfica SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de Minas Gerais FIEMG Av. do Contorno, 4456 Bairro Funcionários 30110-916 – Belo Horizonte Minas Gerais . 5 Sumário Prefácio .................................................................................................................................................................... 6 Apresentação ........................................................................................................................................................... 7 1 Noções básicas de Desenho ................................................................................................................................ 9 1.1 A linguagem do desenho técnico .......................................................................................................... 9 1.2 Instrumentos para Desenho Técnico .................................................................................................. 11 1.1.1 Lápis ou Lapiseira ........................................................................................................................ 11 1.1.2 Escalímetro .................................................................................................................................. 12 1.1.3 Esquadros ................................................................................................................................... 13 1.1.4 Borracha ...................................................................................................................................... 13 1.1.5 Compasso ................................................................................................................................... 13 1.1.6 Caligrafia técnica ......................................................................................................................... 14 1.3 Linhas convencionais: formas e aplicações ........................................................................................ 15 1.4 Escalas ............................................................................................................................................... 17 1.5 Formatos ............................................................................................................................................. 18 1.5.1 Formatos de papel ....................................................................................................................... 18 1.5.2 Dobramentos da folha ................................................................................................................. 19 1.5.3 Legenda ....................................................................................................................................... 20 1.5.4 Margens ....................................................................................................................................... 20 1.6 Figuras geométricas ........................................................................................................................... 21 1.5.5 Figuras geométricas elementares ................................................................................................ 21 1.5.6 Figuras geométricas planas ......................................................................................................... 23 2 Perspectiva Isométrica ........................................................................................................................................ 36 3 Projeções Ortogonais ......................................................................................................................................... 45 3.1 Diedros ............................................................................................................................................... 47 3.2 Vistas .................................................................................................................................................. 48 3.2.1 Vistas essenciais ......................................................................................................................... 50 3.2.2 Supressão de vistas .................................................................................................................... 51 3.3 Planos de projeção ............................................................................................................................. 52 4 Cotagem ............................................................................................................................................................. 53 4.1 Representação das cotas ................................................................................................................... 53 4.1.1 Linha auxiliar de cota ................................................................................................................... 54 4.1.2 Linhas de cota ............................................................................................................................. 56 4.1.3 Limite da linha de cota ................................................................................................................. 57 4.1.4 Cota ............................................................................................................................................. 58 4.1.5 Regras de cotagem ..................................................................................................................... 59 4.1.6 Símbolos e convenções ............................................................................................................... 64 5 Desenho em Corte ....................................................................................................................................... 65 5.1 Representação em corte ..................................................................................................................... 66 5.1.1 Linhas de corte ............................................................................................................................ 66 5.1.2 Corte total .................................................................................................................................... 67 5.1.3 Meio corte .................................................................................................................................... 68 5.1.4 Corte em desvio ...........................................................................................................................69 5.1.5 Corte parcial ................................................................................................................................ 69 5.1.6 Hachuras ..................................................................................................................................... 70 5.1.7 Seção .......................................................................................................................................... 71 5.2 Encurtamento ..................................................................................................................................... 73 6 Peculiaridades do Desenho Mecânico ......................................................................................................... 75 6.1 Rugosidade superficial ........................................................................................................................ 75 6.2 Tolerância dimensional ....................................................................................................................... 78 6.2.1 Sistema Internacional de Tolerâncias .......................................................................................... 79 6.3 Tolerância geométrica ........................................................................................................................ 83 6.3.1 Tolerâncias de forma ................................................................................................................... 84 6.4 Tolerância de orientação .................................................................................................................... 86 7 Desenho dos Elementos de Máquinas ......................................................................................................... 90 Referências ................................................................................................................................................................ Anexos ....................................................................................................................................................................... . 6 Prefácio “Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento”. Peter Drucker O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação. O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país, sabe disso, e ,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência:” formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.” Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento, na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet, é tão importante quanto zelar pela produção de material didático. Isto porque, nos embates diários, instrutores e alunos, nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos. O SENAI deseja, por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada! Gerência de Educação Profissional . 7 Apresentação Prezado aluno, Apesar de todos os efeitos trazidos com a pandemia do COVID-19, são inúmeras as ações que visam fortalecer e proteger o bem estar do trabalhador. Ao que compete nossa responsabilidade é mantermos os cuidados efetivos a nossa saúde seguindo as recomendações e protocolos adotados pelas instituições responsáveis. A certeza que o fim – como outrora – desta pandemia, permanece sendo importante aprimorar cada vez a capacidade de resgatar as lições apreendidas e mantermos, quando possível, um ciclo virtuoso de aprendizado. Desta maneira, minimizando os impactos negativos e maximizando oportunidades melhores ao nosso redor e consequentemente no mundo. Alinhado as ações que fortaleçam as virtudes e competências para o enfrentamento aos efeitos da pandemia, a escola SENAI CIDT LAS Juiz de Fora, vem oferecer essa nova modalidade de ensino: a aprendizagem mediada por tecnologias, com objetivo de preparar e mostrar novos horizontes de formação profissional. Driblando as dificuldades da formação presencial, a escola traz esta apostila autoinstrucional, com a unidade curricular de Fundamentos da Mecânica, aplicada ao curso de Aprendizagem Industrial em Manutenção Eletromecânica, desenvolvido pelo SENAI em parceria com a empresa NEXA. Esta apostila tem como foco geral levar você a compreender desenhos técnicos mecânicos, interpretar conforme as normas aplicadas a eles, a metrologia aplicada à metalmecânica, bem como conhecer os principais instrumentos de medidas, suas características e aplicações, realizando leituras nos sistemas métrico e inglês. Para tanto, veremos normas e procedimentos, tão necessários ao desenvolvimento da leitura e interpretação de desenhos técnicos mecânicos específicos e à metrologia dimensional linear e angular, em medições diretas e indiretas para uma aprendizagem industrial. Nos capítulos a seguir, você vai se deparar com assuntos que ressaltam a importância do Desenho técnico mecânico iniciando por sua definição e importância, . 8 relembrando figuras geométricas e materiais de instrumentos necessários para o desenho manual. Após estes temas introdutórios, você estudará os elementos do Desenho técnico mecânico propriamente dito, como a perspectiva isométrica, as projeções ortogonais, cotagem técnica, desenhos em corte, escalas, tolerâncias geométrica e dimensional, além de reconhecimento de elementos padronizados de máquinas. Irá conhecer o Sistema Internacional de Medidas, bem como as grandezas de medidas e seus respectivos símbolos, focando nas unidades aplicadas à metrologia dimensional usada na metalmecânica. Aplicaremos algumas transformações de unidades, relembrando alguns cálculos matemáticos necessários para as medições. Após estes temas introdutórios, você estudará os instrumentos de medidas tais como a régua graduada, o paquímetro, o micrômetro, dentre outros, conhecendo as suas características técnicas bem como as suas aplicações na indústria, quer seja na produção de peças e componentes, quer seja na manutenção de peças e conjuntos mecânicos. Ao final desta unidade trabalharemos também alguns conceitos relacionados ao sistema de tolerância e ajustes ISO e instrumentos de medição indireta tais como os verificadores, gabaritos, etc. Por existir a necessidade de um estudo autônomo, mesmo que, teremos momentos de tira dúvidas (encontros virtuais). Lembre-se que: a) Consulte seu instrutor sempre que tiver dúvida (através dos meios de comunicação fornecidos nos horários acordados); *Não deixe dúvidas pra depois* b) Estabeleça um cronograma de estudo individual que você consiga cumprir fielmente; c) Reserve um intervalo para quando o estudo for um pouco mais prolongado. Bons estudos! . 9 1 Noções básicas de Desenho Entender o Desenho técnico é imprescindível para representar de forma exata detalhes de peças, máquinas e equipamentos, contribuindo tanto para a qualidade dos projetos quanto o resultado final da fabricação, por isto veremos a partir de agora noções básicasde desenho. A noção de espaço, a capacidade de pensamento visual é de suma importância para o desenvolvimento cognitivo, uma vez que possibilita a interação de diversas funções mentais. Atualmente as competências e habilidades requeridas pela indústria são principalmente as percepções, como: criatividade e inovação, autonomia, capacidade de soluções problemas. Por fim, a leitura e interpretação do desenho técnico são como a alfabetização de modo geral, que permite dessa forma ingressar novos conhecimentos. Para o estudante com o enfoque industrial torna-se uma premissa a capacitação nesta área, pois ela permitirá o desenvolvimento de diversas competências. O desenho não é apenas uma expressão artística. Através dele podemos registrar tecnicamente informações importantes relativas a um objeto, peça ou máquina, e assim reconhecermos o desenho técnico como forma de expressão gráfica que tem por objetivo realizar representações de forma, especificar dimensões e determinar o posicionamento de elementos formando um conjunto de informações necessárias para compreensão e fabricação de objetos descritos. (SENAI, 2015) 1.1 A linguagem do desenho técnico Você sabia que o homem já usava desenho para se comunicar desde a época das cavernas? . 10 Figura 1: Pintura rupestre Fonte: googe.com/imagens A linguagem do desenho nasceu com o homem e evoluiu com o homem, sendo necessário padronizar esta comunicação, por isso veremos a frente normas de desenhos técnicos e técnicas utilizadas para facilitar e melhorar a leitura e interpretação do mesmo. Desta forma, a partir do momento que nos qualificamos nestes quesitos abrimos um leque de oportunidades de novas comunicações, ou melhor, de interpretações técnicas, no nosso caso, da área da metalmecânica. Possibilitando desta forma a interpretação e confecção de projetos, a execução de peças/produtos, a melhoria de processos, etc. CURIOSIDADES O primeiro registro do uso de um desenho com planta e elevação está incluído no álbum de desenhos da livraria do Vaticano desenhado por Giuliano de Sangalo no ano de 1490. . 11 1.2 Instrumentos para Desenho Técnico Apesar do uso de instrumentos e da própria técnica de desenho com a utilização de instrumentos estarem em obsoleto ainda é importante o conhecimento dos mesmos, pois nada adianta o conhecimento nas plataformas tecnológicas de desenho assistido por computador (CAD) se a capacidade técnica de leitura e interpretação não fora desenvolvida, ou até mesmo em casos excepcionais para a execução de um croqui, já que em algumas situações não será possível você estar com seu laptop realizando o desenho conforme vai medindo o modelo, precisando antes realizar o esboço para depois concluir seu respectivo modelamento. Exemplo: Um funcionário de uma siderúrgica precisa realizar um desenho e sua respectiva cotagem para solicitar a confecção da peça. O ambiente e a situação não permitem que o mesmo execute o desenho na plataforma de um computador, com isso, para algumas atividades em campo ainda é muito importante o conhecimento de esboço. Na atualidade o desenho técnico tem utilizado programas (softwares) de CAD*. Figura 2: Modelamentos em CAD – tecnologia 3D Fonte: googe.com/imagens Inicialmente veremos os instrumentos de desenho mais comuns e seu emprego e em seguida, aprenderemos a correta aplicação das linhas, faremos o reconhecimento de algumas figuras geométricas e demais temas relacionados ao desenho técnico. 1.1.1 Lápis ou Lapiseira Para desenhos técnicos ou artísticos podemos utilizar o lápis ou a lapiseira, que podem ter a intensidade do traçado conforme sua aplicação e tipo de grafite. Por exemplo, . 12 para desenhos que exijam trabalhos de sombreamento como peças artísticas, são recomendadas as grafites mais escuras e menos resistentes como 8B, 7B ou 6B, já para desenhos onde o traçado precisa ser mais preciso e detalhado indica-se o uso de grafites mais resistentes com traçado mais claro como o 4H, 5H e 6H. Veja na figura a seguir esta escala de intensidade: Figura 3: Escala de intensidade Fonte: SENAI 1.1.2 Escalímetro O escalímetro, também conhecido como régua tridimensional, é o instrumento que auxilia no desenho em diferentes escalas, tendo uma referência real. Existem 06(seis) tipos de escalímetro, alguns mais utilizados em mecânica e outros mais apropriados para desenhos de arquitetura, Veja: Figura 4: Escalímetros Fonte: SENAI . 13 1.1.3 Esquadros O esquadro é um instrumento utilizado em par e tem como função o traçado de retas paralelas horizontais, verticais ou inclinadas, considerando os ângulos que compõem cada esquadro. São eles: 30º/60º/90º e 45º/90º. Como é possível ver na figura a seguir: Figura 5: Esquadros Fonte: SENAI 1.1.4 Borracha A borracha a ser utilizada em desenhos técnicos, deve ser macia para que não fira a fibra do papel e apague com a qualidade sem provocar manchas. 1.1.5 Compasso O compasso é o instrumento de precisão utilizado para o traçado de circunferências e arcos de diversos tamanhos. Figura 6: Compasso Fonte: SENAI . 14 1.1.6 Caligrafia técnica Quando aprendemos escrever, seguimos um padrão para a escrita das letras de nosso alfabeto, mas quando abandonamos este padrão imposto pelos educadores das séries iniciais, passamos a imprimir nossa personalidade na forma de escrever fazendo com que cada indivíduo tenha uma caligrafia própria. Observe o exemplo a seguir. Figura 7: Exemplo de caligrafias Fonte: SENAI Entretanto, no desenho técnico para garantir a uniformidade, legibilidade e adequação à microfilmagem² e outros processos de reprodução, a escrita deve ser padronizada conforme exigências da Norma da ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 8402 de 1994, que normaliza as condições para as escrituras usadas no desenho. Vejam algumas delas: a) A fim de evitar trocas, desvios ou distorções da forma real os caracteres devem estar visivelmente distintos entre si; b) Com o objetivo de facilitar a escrita, as linhas que compõem letras maiúsculas ou minúsculas devem ter a mesma largura; c) A escrita dos caracteres deve favorecer o toque ou cruzamento entre as linhas, correndo aproximadamente em ângulo reto (90º). d) Para favorecer a microfilmagem e demais processos de reprodução, a distância entre caracteres (a) deve corresponder, no mínimo, a duas vezes a largura da linha (d), conforme tabela contida na NBR 8402. ²Microfilmagem: armazenamento e preservação de informações através das imagens dos documentos por um processo fotográfico. . 15 Figura 8: Exemplos de aplicações Fonte: SENAI 1.3 Linhas convencionais: formas e aplicações A representação gráfica utilizada em desenhos técnicos convenciona o uso de linhas quanto ao tipo, largura e aplicações. A ABNT NBR 8403:1984 que trata das aplicações de linhas nos desenhos descreve no quadro a seguir estas especificações: . 16 Figura 9: Linhas e características Fonte: SENAI Grafologia é um estudo pseudocientífico que utiliza a análise da escrita para inferir sobre traços de personalidade. A palavra é por vezes usada incorretamente para se referir à análise forense de documentos. http://www.psicologia.pt/artigos/textos/TL0044.pdf . 17 1.4 Escalas Para qualquer estudo relacionado a desenhos técnicos, devemos partir de objetos, peças ou edificações conforme seu tamanho real. Entretanto, em alguns casos não é possível fazer esta representação na folha de desenho, mesmo utilizando o formato de papel de maiores dimensões. Escalaé a razão existente entre as medidas no papel de desenho e as medidas reais do objeto. A palavra “ESCALA” pode ser abreviada na forma “ESC.” Quando for usada mais de uma escala na folha de desenho, além da escala geral, estas devem estar indicadas junto à identificação do detalhe ou a vista a que se referem, na legenda, deve constar a escala geral. A escala e o tamanho do objeto ou elemento em questão são parâmetros para a escolha do formato da folha de desenho. A escala escolhida deve permitir uma interpretação fácil e clara da informação representada. Para atribuirmos estas modificações dimensionais, utilizamos o recurso de desenhar em escala, ou seja, reduzir ou ampliar desenhos mantendo a proporção linear. A NBR 8196 indica que as escalas podem ser designadas da seguinte forma: a) ESCALA 1:1: natural, ou seja, o desenho tem o mesmo tamanho do objeto e não é necessário ampliar ou reduzi-lo, para identificar seus detalhes; b) ESCALA X:1: ampliação, onde o valor de X corresponde às dimensões do desenho e 1 corresponde às dimensões do objeto, ou seja, foi preciso ampliar o desenho do objeto para captar com clareza seus detalhes; c) ESCALA 1:X: redução, onde 1 corresponde às dimensões do objeto e X corresponde às dimensões do desenho, ou seja, foi preciso reduzir o desenho do objeto para assegurar que todos os detalhes sejam visualizados na folha selecionada para o projeto. . 18 Veja a demonstração abaixo: Figura 10: Relação desenho x escala x objeto Fonte: SENAI 1.5 Formatos Esta Norma padroniza as características dimensionais das folhas em branco e pré- impressão a serem aplicadas em todos os desenhos técnicos. Esta norma apresenta também o leiaute da folha do desenho técnico com vistas. 1.5.1 Formatos de papel As folhas de desenho podem ser utilizadas tanto na posição horizontal como na vertical. O formato básico do papel, designado por A0 (A zero), e o do retângulo de lados medindo 841 mm e 1189 mm, tendo a área de 1m². Do formato básico, derivam os demais formatos. Formato Especial: Sendo necessário formato fora dos padrões estabelecidos, recomenda- se a escolha dos formatos de tal que largura ou o comprimento corresponda ao múltiplo ou submúltiplo do formato padrão. . 19 1.5.2 Dobramentos da folha Figura A Figura B Observando as figuras acima é possível notarmos uma grande diferença, descartando as fisionomias dos personagens na figura é possível reparar a forma que as folhas foram dobradas. Qual você acredita que está conforme a norma ABNT relativa a desenho técnico? Se você, respondeu que é na figura B, está correto! Isto porque é nesse padrão que se adota o dobramento de folhas conforme a norma: NBR 13142 Desenho técnico - Dobramento de cópia O Objetivo principal é que sendo necessário o dobramento de folhas, o formato final deve ser o A4, de modo a deixar visível o quadro destinado à legenda e facilitar o arquivamento em pastas. O dobramento das folhas pode ser efetuado da seguinte maneira: . 20 1.5.3 Legenda A legenda é um elemento obrigatório no desenho técnico e deve conter todos os dados para identificação do desenho (número, origem, título, executor, etc.). Sempre estará situada no canto inferior direito da folha. A legenda deve ter 178 mm de comprimento nos formatos A2, A3 e A4, e 175 mm nos formatos A0 e A1. Figura 11: Localização das legendas Fonte: SENAI 1.5.4 Margens Margens são limitadas pelo contorno externo da folha e o quadro. O quadro limita o espaço para o desenho. As margens esquerda e direita, bem como as larguras das linhas, devem ter as dimensões constantes na tabela abaixo em mm. Obs.: A margem esquerda serve para ser perfurada e utilizada no arquivamento. . 21 1.6 Figuras geométricas Vamos olhar em volta? Veja quantas figuras geométricas como linhas, círculos, polígonos você consegue identificar? Inspiradas em elementos da natureza, as figuras geométricas compõem nosso dia a dia e muitas vezes não as percebemos, por isto veremos agora como identificar e diferenciar as figuras geométricas elementares e as planas. Veja exemplos a seguir: Figura 12: Formas geométricas identificadas no cotidiano Fonte: SENAI 1.5.5 Figuras geométricas elementares As figuras geométricas elementares não têm uma definição clara, mas a partir delas surgem figuras mais complexas. Para estudá-las faremos algumas comparações entre elas, pois são considerados elementos fundamentais da geometria. São elas: o ponto, as linhas, a reta e o plano. a) Ponto: não é possível definir um ponto, pois o mesmo é adimensional, ou seja, não tem comprimento, altura ou largura, serão sempre representados por letras latinas maiúsculas. Geometricamente, a representação de um ponto é feita como vemos abaixo: Figura 13: Representações do ponto Fonte: SENAI . 22 b) Linhas: as linhas são uma sequência infinita de pontos tão unidos que se confundem num traço contínuo unidialmensional³. Se mudarmos o movimento dos pontos em outras direções, teremos uma linha curva, que pode ser côncava ou convexa, veja a imagem a seguir: Figura 14: Linha curva Fonte: SENAI Se o mesmo ponto se deslocar com sequências de linhas curvas côncavas e linhas curvas convexas, classificamos essa linha em sinuosa ou ondulada. Figura 15: Linha sinuosa Fonte: SENAI Se uma linha apresenta formada de sequências de segmentos de retas, recebe o nome poligonal. Figura 16: Linha poligonal Fonte: SENAI c) Reta: Assim como a linha, a reta pode ser definida também como uma sequência infinita de pontos com uma única diferença, os pontos seguem em uma mesma trajetória e com direção constante, sendo construída com auxílio da régua. Diferente do ponto, a reta é unidimensional, ou seja, tem apenas uma dimensão, comprimento e será representada por letras latinas minúsculas. Figura 17: Linha reta Fonte: SENAI . 23 d) Plano: trata-se de um conceito intuitivo e assim instituímos modelos que o explicam, como: a superfície de uma mesa, a lousa da sala de aula, um quadro etc. O plano é representado, geralmente, por uma letra minúscula do alfabeto grego e é considerado infinito. Figura 18: Plano Fonte: SENAI 1.5.6 Figuras geométricas planas Quando todos os pontos de uma figura encontram-se em um mesmo plano, podemos chamá-las de planas. São os triângulos, quadrados, retângulos, círculos, losangos, paralelogramas, trapézios e as ovais. Figura 19: Figuras geométricas planas Fonte: SENAI CÍRCULO É a área ou a porção interna de uma circunferência. Podemos associar o círculo a alguns objetos. Veja: . 24 Figura 20: Círculos Fonte: SENAI a) Elementos do círculo: iremos conhecer a seguir os elementos do circulo. - Semicírculo: é a área compreendida entre o diâmetro e o arco de circunferência; - Setor circular: é a porção do círculo compreendida entre dois raios; - Segmento circular: é a porção do círculo limitada por uma corda e um arco; - Trapézio circular: é a porção do círculo compreendida entre duas cordas da circunferência; - Coroa circular: é a porção do círculo compreendida entre duas circunferências concêntricas. Figura 21: Elementos do Círculo Fonte: SENAI CÍRCUNFERÊNCIA A circunferência é uma linha curva, plana, fechada e que tem todos os pontos que a constitui, equidistantes de um ponto inferior chamado centro. Alguns objetos presentes . 25 em nosso dia a dia podem ser comparados a uma circunferência ao exemplo de um CD ou um anel. Figura 22: Circunferência Fonte: SENAI a) Elementos da circunferência: os principais elementos da circunferênciasão: - Centro: é o ponto central, equidistante da circunferência (O); - Raio: é a linha reta que vai do centro a qualquer ponto da curva (OC); - Corda: é a linha reta que une os extremos do arco (DE); - Diâmetro: é a linha reta que passa pelo centro da circunferência e toca a mesma em dois pontos. O diâmetro é a maior corda da circunferência (AB); - Arco: é a parte qualquer do contorno da circunferência (MN); - Flecha: é a linha reta que une o meio do arco ao meio da corda (FG); - Tangente: é uma linha reta que toca apenas um ponto da circunferência (T); - Secante: é a linha reta que corta a circunferência em dois pontos (S); - Semicircunferência: é a metade da circunferência (AB); Figura 23: Elementos da Circunferência Fonte: Portal do Professor, 2011 . 26 ÂNGULOS É a região do plano limitada por duas semirretas diferentes, que possuem mesma origem. Figura 24: Representação do ângulo Fonte: SENAI a) Elementos do ângulo: os ângulos possuem elementos base para sua representação. Veja a seguir como são conceituado cada um deles: - Vértice: é o ponto de origem comum às duas semirretas que formam o ângulo; - Lado: é cada uma das semirretas que formam o ângulo; - Abertura: é a região compreendida entre as duas semirretas (lado) e o ponto de origem do ângulo (vértice). A abertura é a região que define o próprio ângulo. Observe a ilustração abaixo e reconheça os elementos que formam um ângulo. Figura 25: Elementos do ângulo Fonte: SENAI 1. Representação dos ângulos: os ângulos podem ser representados por quaisquer letras maiúsculas do nosso alfabeto, por exemplo: AÔB, BÔA, Ô, ou ainda por letras gregas (Ɋ, ß...) Figura 26: Indicação dos ângulos Fonte: SENAI 2. Classificação dos ângulos: costumamos classificar os ângulos conforme a amplitude de sua abertura. Veja a seguir imagens seguidas de seus conceitos: . 27 Figura 27: Classificação dos ângulos Fonte: SENAI - Reto: abertura igual a 90º; - Agudo: abertura menor que 90º; - Obtuso: abertura maior que 90º - Raso ou meia volta: abertura igual a 180º; - Pleno: abertura igual a 360º; - Nulo: abertura igual a 0º; 3. Posições relativas dos ângulos: os ângulos também se agrupam conforme relações mútuas, ou seja, conforme a posição que ocupam um em relação ao outro. Veja a seguir as imagens e conceitos dos ângulos de acordo com suas posições relativas. Figura 28: Posições relativas dos ângulos Fonte: SENAI - Ângulos consecutivos: são ângulos que compartilham do mesmo vértice e um dos lados; . 28 - Ângulos adjacentes: são ângulos consecutivos que não têm pontos internos comuns; - Ângulos opostos pelo vértice: são ângulos que possuem a mesma medida ou abertura, chamados de congruentes, cujos lados são semirretas opostas; - Ângulos complementares: dois ângulos são complementares quando a soma de suas medidas é igual a 90º; - Ângulos suplementares: dois ângulos são suplementares quando a soma de suas medidas é igual a 180º. TRIÂNGULOS Triângulos são os polígonos que possuem 03(três) lados e basicamente são compostos por lados, vértices e ângulos. Veja na ilustração a seguir como estes elementos se distribuem: Figura 29: Triângulo Fonte: SENAI Os triângulos podem se classificar quanto aos lados e quanto aos ângulos. 1. Classificação quanto aos lados: quando começamos a falar sobre polígonos, vimos que caso, não tenham os mesmos ângulos e medidas, serão considerados irregulares; da mesma forma, quando falarmos sobre triângulos, que também são polígonos, poderemos perceber que, de acordo com o tamanho dos lados, eles serão identificados por diferentes nomes. Vamos conhecer os triângulos de acordo com a classificação quanto aos lados: - Equilátero: é o triângulo que tem os três lados iguais e três ângulos internos de 60º. . 29 Figura 30: Triângulo equilátero Fonte: SENAI - Isósceles: é o triângulo que possui dois lados congruentes (com a mesma medida) e um diferente que é chamado de base. Figura 31: Triângulo isósceles Fonte: SENAI - Escaleno: é o triângulo que tem os três lados e os três ângulos interno diferentes. Figura 32: Triângulo escaleno Fonte: SENAI 2. Classificação quanto aos ângulos: assim como o tamanho dos lados permitem que façamos a identificação dos triângulos, o grau e a disposição dos ângulos também nos permite classificá-las: - Triângulo retângulo: é o triângulo que possui um ângulo reto. . 30 Figura 33: Triângulo escaleno Fonte: SENAI - Triângulo acutângulo: é o triângulo que possui os três ângulos agudos (menores que 90º). Figura 34: Triângulo acutângulo Fonte: SENAI - Triângulo obtusângulo: é o triângulo que tem um ângulo obtuso (maior que 90º). Figura 35: Triângulo obtusângulo Fonte: SENAI QUADRILÁTEROS Chamados de quadriláteros, os polígonos que possuem 04(quatro) lados e, assim como os triângulos, também são formandos por diagonais, lados, vértices, ângulos internos e externos, conforme observado na figura a seguir: . 31 Vejamos a seguir suas particularidades e classificações. a) Particularidades dos quadriláteros: os quadriláteros possuem características próprias: - A soma dos ângulos internos de todo quadrilátero é igual a 360º; - Todo quadrilátero tem apenas duas diagonais; - Todo quadrilátero tem quatro lados, quatro vértices e quatro ângulos. b) Particularidades dos quadriláteros: os quadriláteros podem ser convexos e côncavos. Quanto à forma geométrica, os quadriláteros convexos são classificados como se vê no diagrama a seguir: Figura 36: Diagrama de quadriláteros Fonte: SENAI . 32 Já os quadriláteros côncavos possuem um ângulo interno maior que 180º, como se vê no exemplo a seguir: Figura 37: Diagrama de quadriláteros Fonte: SENAI POLÍGONOS Segundo Euclides de Alexandria, denominado “o pai da geometria”, polígonos correspondem a uma figura plana, fechada por segmentos de retas, sendo caracterizados pelos seguintes elementos: ângulos internos e externos, vértices, diagonais e lados. Veja a ilustração abaixo: Figura 38: Elementos do polígono Fonte: SENAI . 33 Podemos classificar e nomear polígonos como regulares e irregulares, conforme o número de segmentos de reta que compõe a figura. Observe os exemplos do quadro a seguir: Figura 39: Classificação dos polígonos Fonte: PORTAL DO PROFESSOR, 2014 (Adaptado) . 34 SÓLIDOS GEOMÉTRICOS É a porção limitada do espaço geométrico. Os sólidos são corpos geométricos tridimensionais, ou seja, possuem três dimensões, o comprimento, a altura a largura. Sua medida é chamada de volume. Podemos observar na imagem abaixo alguns exemplos. Figura 40: Sólidos geométricos Fonte: PORTAL DO PROFESSOR, 2014 (Adaptado) SÓLIDOS DE REVOLUÇÃO São os sólidos que têm origem pela rotação de uma figura plana em torno de um eixo. Observe os tipos de sólidos que demonstraremos: a) Cilindro: é o sólido de revolução resultante da rotação de um retângulo em torno de um de seus lados. Figura 41: Cilindro Fonte: SENAI . 35 b) Cone: é o sólido de revolução resultante da rotação de um triângulo retângulo em torno de uma de suas arestas, que será o eixo do cone. Figura 42: Cone Fonte: SENAI c) Esfera: é o sólido de revolução resultante do giro de uma semicircunferência em torno da reta que representa seu diâmetro . Figura 43: Esfera Fonte: SENAI CURIOSIDADES O maior sólido geométrico construído pelo homem é a pirâmide de Quéops, que fica no Egito. Foi feita no século25 a.C. Trata-se de uma pirâmide de base quadrada (230m de lados) e altura 138m. . 36 2 Perspectiva Isométrica Você já deve ter conhecido, visto ou jogado o “game” da figura abaixo, trata-se de um clássico dos anos 80 que tinha como objetivo o jogador adquirir pontos e não permitir que os fantasmas o encontrassem. Mas da imagem abaixo (imagem I) gostaria que você pensasse na forma que estamos como observador, ou seja, um jogador em uma projeção “2D” (duas dimensões). Com isso, não é possível ter a noção exata da grandeza da largura dos objetos na tela. Imagem I – pac-man anos 80. Agora observaremos na próxima figura (imagem II) o mesmo jogo, porém de uma percepção “3D” (três dimensões), permite uma melhor visualização das grandezas dos objetos, e assim é na mecânica e a perspectiva isométrica que para termos a noção da realidade da peça se faz necessário em alguns casos. Imagem III – pac-man em 2012. A palavra Isométrica (ISO=igual/ métrica= medida) indica que deve existir proporcionalidade entre as partes do desenho, o que faz com que o grau de distorção visual¹ seja menor do que nos demais tipos de representação tridimensional, por isso a perspectiva isométrica é a mais utilizada no desenho técnico. Veja um exemplo de distorção visual na Figura a seguir: ¹Distorção visual: deformação da percepção visual nos objetos . 37 Figura 44: Perspectiva com dois pontos de fuga Fonte: SENAI Sua representação ocorre quando consideramos três eixos coordenados (axonométrico) que determinam entre si o comprimento, a altura e a largura de um objeto. Somadas, as angulações desses eixos equivalem a 120º. Para compreender melhor, observe a imagem a seguir: Figura 45: Eixo axonométrico Fonte: SENAI Para construirmos uma representação em perspectiva, comumente recorremos aos esboços, que são desenhos feitos manualmente e utilizados para transmitir de forma rápida e objetiva a ideia de um objeto. Para facilitar o entendimento, vamos praticar usando o papel reticulado¹. Veja a seguir como é formada a malha isométrica² contendo linhas que associadas, correspondem ao eixo isométrico. Figura 46: Malha Isométrica Fonte: SENAI FIQUE ATENTO! Você não deve usar a régua ou escalímetro para medir o papel reticulado, pois consideramos como unidade de medida a quantidade e a posição de triângulos utilizados, e cada um deles equivale a 5mm. ¹papel reticulado: mesmo que malha isométrica. ²malha isométrica: é um artifício para desenho cuja função é permitir a produção de rascunhos gráficos muito próximos da perspectiva isométrica. . 38 Figura 47: Malha isométrica adaptada para entendimento Fonte: Acervo pessoal Observe o processo de construção de um cubo à mão livre: 1º Passo: no ponto de interseção de 3 (três) linhas, utilizando lápis, inicie a marcação dos eixos X,Y e Z,como se vê na figura a seguir. Figura 48: Construção da perspectiva isométrica (1º Passo) Fonte: SENAI Obs.: No Eixo X, representa valores do comprimento. No Eixo Y, representa valores da largura. No Eixo Z, representa valores da altura. 2º Passo: crie duas retas paralelas aos eixos que indicam largura e o comprimento; Figura 49: Construção da perspectiva isométrica (2º Passo) Fonte: SENAI 3º Passo: agora crie, nos dois extremos, retas paralelas ao eixo, que indicam a altura do cubo; . 39 Figura 50: Construção da perspectiva isométrica (3º Passo) Fonte: SENAI 4º Passo: crie mais duas retas paralelas aos eixos que definem a largura e o comprimento da peça, finalizando, assim, o desenho do cubo. Figura 51: Construção da perspectiva isométrica (4º Passo) Fonte: SENAI A perspectiva isométrica é classificada em: ❖ Perspectiva isométrica de objetos com superfícies planas; ❖ Perspectiva isométrica de objetos cilíndricos. . 40 Perspectiva isométrica de objetos com superfícies planas: Nesta perspectiva, os três eixos coincidem com três das arestas do objeto. As arestas paralelas do objeto são traçadas, nessa perspectiva, por meio de linhas paralelas aos eixos. Nesta situação, as medidas das faces do objeto são desenhadas em VG (verdadeira grandeza). Perspectiva isométrica de objetos cilíndricos: Esta perspectiva apresenta as mesmas características da perspectiva isométrica anterior. Um detalhe importante é que as circunferências do objeto, em perspectiva, são representadas por meio de elipses. Para finalizar as instruções para criação de desenhos neste tipo de perspectiva, vamos aprender com a próxima figura a desenhar o círculo isométrico. . 41 O mesmo processo para criação do círculo isométrico pode ser realizado manualmente o papel com a malha isométrica. Veja: 1º Passo: construa os eixos iniciais e, em seguida, um quadrado auxiliar em uma das faces do cubo, o qual deverá ser dividido em 4 (quatro) partes iguais; Figura 52: Construção do círculo isométrico em folha isométrica (1º Passo) Fonte: SENAI 2º Passo: faça o traçado das linhas curvas, conforme a figura abaixo; . 42 Figura 53: Construção do círculo isométrico em folha isométrica (2º Passo) Fonte: SENAI 3º Passo: complemente o traçado das curvas, como se vê abaixo; Figura 54: Construção do círculo isométrico em folha isométrica (3º Passo) Fonte: SENAI 4º Passo: ressalte o desenho final e apague as linhas de construção Figura 55: Construção do círculo isométrico em folha isométrica (4º Passo) Fonte: SENAI . 43 Trouxemos outra figura para contribuir ainda mais para sua compreensão em perspectiva isométrica. Veja como construir essa peça nesta perspectiva que reúne detalhes diferentes como furos, chanfros¹ e arredondamentos. Figura 56: Construção isométrica com diversos detalhes Fonte: SENAI Figura 57: Construção isométrica com diversos detalhes ¹Chanfros: retirada das arestas ou cantos vivos. . 44 Fonte: SENAI MOMENTO DE REFLEXÃO A falta do básico Sérgio conseguiu uma oportunidade de trabalho em uma empresa de projetos. Para este emprego, ele preparou-se revisando assuntos referentes aos programas CAD (desenho assistidos por computador) apreendidos em um curso. Ao chegar ao escritório, sua 1ª tarefa foi algo muito mais simples do que ele esperava: ele deveria fazer o croqui de uma peça a partir de um modelo dado. Sérgio surpreendeu-se, pois estava preparado para demonstrar apenas suas habilidades no computador, mas não para desenhar manualmente. Sérgio teve dificuldades para manusear os instrumentos de desenho então se lembrou das aulas inicias que explicavam sobre o uso dos instrumentos de desenho e que não dera a devida importância, por acreditar que jamais seria necessário. Enganou-se! Depois de algumas cobranças, com ajuda de um colega conseguiu elaborar o croqui. Desta situação, Sérgio aprendeu uma lição: mesmo que não sejam utilizadas com frequência, todas as informações vistas em aula são importantes para o desempenho profissional porque, em algum momento, serão necessários. Fragmento retirado de casos e relatos – LV Estante Virtual SENAI, 2019. . 45 3 Projeções Ortogonais Quem nunca brincou assim? Montamos um formato com as mãos que ao ser colocado contra a luz é projetado uma imagem (sombra) com a ideia do perfil criado, na mecânica podemos começar a imaginar desta maneira, porém temos “sólidos” ou modelos que ao serem observados projetamos suas respectivas vistas em diversos planos e não somente na parede como no exemploacima. Em desenho técnico, denomina-se projeção de um objeto, a sua representação gráfica em um plano, onde se procura reproduzir a sua forma exata alinhada as suas respectivas dimensões. Em projeção ortográfica deve-se imaginar o observador localizado a uma distancia infinita do modelo. Por essa razão, apenas a direção de onde o observador esta vendo o modelo será indicada por uma seta, como mostra a ilustração abaixo: . 46 A projeção ortogonal foi concebida pelo matemático francês Gaspar Monge, a fim de descrever objetos tridimensionais¹ por meio de desenhos bidimensionais². Como no exemplo da figura a seguir. Figura 58: Figura tridimensional e bidimensional Fonte: SENAI Esse sistema de representação é chamado de geométrica descritiva. Se considerarmos dois planos (X e Y) perpendicularmente agrupados que sejam prolongados além de seu ponto de interseção, surgirá o eixo Z e, assim, teremos a formação de quatro diedros (que têm duas faces) e estes serão numerados em sentido anti-horário. Observe a figura a seguir: Figura 59: Formação dos diedros Fonte: SENAI ¹Tridimensionais: objetos tridimensionais possuem três dimensões – comprimento, largura e altura ²Bidimensionais: são figuras com duas dimensões, altura e largura. . 47 3.1 Diedros A representação de objetos tridimensionais em desenhos bidimensionais pode ser realizada em qualquer um dos diedros, entretanto, para simplificar a troca de informações técnicas, convencionou-se internacionalmente o uso apenas do 1º e do 3º diedros. No Brasil e nos países europeus, usualmente é adotada a representação no 1º diedro, já os Estados Unidos e o Japão utilizam as representações no 3º diedro. As projeções concebidas no 1º diedro seguem o critério que determina que o objeto deva estar entre o plano de projeção e o observador, conforme mostra a figura a seguir: Figura 60: Visualização do 1º diedro Fonte: SENAI As projeções concebidas no 3º diedro seguem o critério que determina que o plano de projeção deva estar entre e o observador e o objeto, conforme mostra a figura a seguir: Figura 61: Visualização do 3º diedro Fonte: SENAI Sabendo que a representação das projeções deve ser realizada considerando o 1º e 3º diedro, foram convencionados símbolos para diferenciá-los. Veja na figura a seguir: . 48 3.2 Vistas Para realizar a projeção ortogonal de objetos tridimensionais, consideramos que estes estáticos no espaço que como vimos, é chamado de diedro, onde o observador pode visualizá-la de 6(seis) direções diferentes, gerando assim 6 (seis) vistas. Para facilitar o entendimento, imagine que o objeto que mencionamos esteja envolvido por 6 (seis) planos, formando uma espécie de caixa que, ao ser aberta, determina onde cada vista deve estar situada conforme o diedro de projeção escolhido. . 49 Ainda não entendeu? Então vamos tentar de outra forma. Imagine que, ao invés dos planos paralelos estarem ao redor da peça, você mesmo se posicione em frente, nas laterais, abaixo, acima e por trás da peça para fazer o desenho das vistas, conforme o que consegue visualizar. Observe: Figura 62: Vistas principais Fonte: SENAI Agora é só organizar as vistas conforme indicação do 1º diedro, na seguinte ordem: frontal, lateral esquerda e superior. Veja a figura a seguir: Figura 63: Vistas principais - rebatimento Fonte: SENAI . 50 Sendo assim, tanto para o 1º diedro quanto para o 3º diedro, são apresentadas as seguintes vistas de um objeto tridimensional (3D): a) Vista frontal ou elevação: indica a projeção frontal do objeto; b) Vista superior ou planta: indica a projeção do objeto visto por cima; c) Vista lateral direita: indica a projeção do objeto visto pelo lado direito; d) Vista lateral esquerda: indica a projeção do objeto visto pelo lado direito; e) Vista inferior: indica o objeto sendo visto por baixo; f) Vista posterior: indica o objeto sendo vista por trás. 3.2.1 Vistas essenciais Como vimos, um objeto com três dimensões pode ser representado em até seis vistas, entretanto, podemos detalhar satisfatoriamente –na maioria dos casos- um objeto apenas com a projeção da vista frontal, lateral esquerda ou direita e superior, sendo que o critério para definir a vista lateral a ser empregada deve ser o maior número de detalhes. Estas três classificamos como vistas essenciais. Veja o exemplo a seguir. Figura 64: Vistas essenciais Fonte: SENAI . 51 Para elaboração do desenho manual das vistas essenciais no primeiro diedro, as arestas¹ da vista frontal direcionam o traçado das arestas e detalhes das demais vistas. Acompanhe na figura a seguir o passo a passo: Figura 65: Passo a passo desenho manual Fonte: SENAI 3.2.2 Supressão de vistas Quando o objeto apresenta muitos detalhes, podemos optar pela representação de um maior número de vistas; por outro lado, em caso em que o objeto apresenta maior simplicidade, podemos representá-lo apenas em duas ou até mesmo em uma vista. Esses casos chamamos de supressão de vistas. Veja alguns exemplos: Figura 66: Passo a passo desenho manual . 52 Fonte: SENAI 3.3 Planos de projeção É o plano sobre o qual se projeta uma figura conforme o modelo observado. O desenho técnico utiliza o chamado sólido envolvente, que é um paralelepípedo composto pelos planos pertencentes aos diedros (PL, PV e PH) e com o propósito de possibilitar seis projeções para uma exata visualização de alguns objetos. Conforme o plano em que estão representadas, as vistas são denominadas como: a) Plano vertical - vista de frente ou elevação; b) Plano horizontal - vista de cima ou planta; c) Plano lateral - vista lateral ou perfil. Para obter as vistas ortográfica de um objeto, é conveniente fazer uma análise criteriosa do mesmo, a fim de definir a melhor posição para a vista de frente, que deve ser: ❖ Aquela que mostre a forma mais característica do objeto. ❖ Aquela que indique a posição de trabalho do objeto, ou seja, como ele é encontrado, isoladamente ou num conjunto. ❖ Em último caso, escolhe-se a posição que mostre a maior dimensão do objeto e possibilite o menor número de linhas invisíveis nas outras vistas. SAIBA MAIS! Vídeo: Agora acompanhe as orientações e dicas para melhor interpretação e entendimento sobre as projeções ortogonais. . 53 4 Cotagem Agora que compreendemos as construções dos objetos em perspectiva e entendemos a ideia das projeções ortogonais, é preciso avançamos na direção que promove ainda mais sentido ao desenho aplicado na metalmecânica, que são os projetos para fabricação, etc. Por este motivo, é muito importante que exista o detalhamento das informações necessárias para sua confecção. Com este objetivo a cotagem vem com a finalidade de criar padrões para a inserção das informações imprescindíveis das características dos objetos/modelos. Cotagem é a representação gráfica das dimensões no projeto. Todo desenho precisa ser compreendido detalhadamente e, para isso, a norma brasileira para cotagem em desenho técnico, a Norma da ABNT NBR 10126 de 1998, estabelece regras de cotagem para representação de informações dimensionais em desenhos técnicos. Veremos, a seguir, as representações das cotas do projeto, as regras de cotagem, os símbolos e convenções. 4.1 Representação das cotas A cotagem técnica é representada por quatro elementos: a) Linha auxiliar de cota; b) Linha de cota; c) Limite da linha de cota; d) Cota (valor numérico). Figura 67: Elementos da cotagem técnica Fonte: SENAI Vamos conhecer cada um destes elementos. . 54 4.1.1 Linha auxiliarde cota A linha auxiliar de cota deve ultrapassar em 2 mm em relação á seta que indica o limite da linha de cota, veja: Figura 68: Limite da linha auxiliar de cota Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.4 (Adaptado) Na maior parte dos casos, as linhas auxiliares devem estar perpendicularmente colocadas em relação ao elemento a ser dimensionado. Veja no exemplo a seguir as marcações das distâncias até os centros dos furos: Figura 69: Posição das linhas auxiliares Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.4 (Adaptado) . 55 Admite-se que a linha auxiliar esteja na posição oblíqua, especificamente a 60º (lê- se 60 graus), quando estivermos indicando dimensões em peças cônicas. Observe a figura a seguir: Figura 70: Linhas auxiliares em peças cônicas Fonte: SENAI Mesmo que o desenho da peça precise ser interrompido, como vemos na figura a seguir, não se deve interromper as linhas de cota. Figura 71: Cotagem com interrupção Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.4 (Adaptado) As linhas de contorno do desenho, assim como as de centro, não devem ser usadas como linha de cota, entretanto, as linhas de centro poderão ser utilizadas como auxiliares, desde que estas, ao saírem do contorno do desenho, sejam representadas de forma contínua. Observe: Figura 72: Linha de centro como auxiliar Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.4 (Adaptado) . 56 4.1.2 Linhas de cota Para evitar erros de interpretação, no traçado, as linhas de cota devem ser contínuas e estreitas, diferentes das linhas que correspondem ao contorno da forma. Observe, na comparação da figura a seguir, como o traçado da imagem à esquerda é bem mais estreito que o traçado da linha de cota da imagem à direita. Figura 73: Relação de traçado correto x errôneo da linha de cota Fonte: SENAI (Adaptado) Quando ocorre a sobreposição de linhas de cota deve-se considerar um distanciamento conforme mostra a figura a seguir: Figura 74: Distanciamento entre linhas de cota Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.8 (Adaptado) As linhas de contorno do desenho não devem ser usadas como linha de cota, mas em alguns casos podem ser usadas também como linha auxiliar. Observe o exemplo a seguir: Figura 75: Uso do contorno como linha auxiliar Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.2 (Adaptado) . 57 4.1.3 Limite da linha de cota Existem três formas para a representação do limite da linha de cota, mas como você já deve ter percebido nas figuras usadas anteriormente, o modelo onde a seta é completamente preenchida é mais usado em desenhos mecânicos. A inclinação das setas deve ser de 15º. Compare: Figura 76: Tipos de limite da linha de cota Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.4 (Adaptado) Tanto as linhas de cota quanto seus limites devem preferencialmente ser colocados na parte interna. Mas quando este espaço for reduzido, pode-se representar na parte externa, como pode ser visto na figura seguinte. Figura 77: Localização dos limites das linhas de cota Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.6 (Adaptado) . 58 4.1.4 Cota O valor numérico pode ser representado das seguintes formas: a) Centralizada, paralela à linha de cota, como podemos observar na figura abaixo: Figura 78: Representação do valor numérico Fonte: ABNT NBR 10126/2015, p.6 (Adaptado) b) Centralizada e horizontalmente colocada na interrupção da linha de cota. Veja: Figura 79: Representação do valor numérico com interrupção da cota Fonte: ABNT NBR 10126/2015, p.6 (Adaptado) Quando o objeto a ser cotado apresentar detalhes angulares, o número deve estar centralizado sobre a linha de cota ou paralela a ela. Podemos observar esta situação nos exemplos a seguir: Figura 80: Exemplos de cotagem angular Fonte: ABNT NBR 10126/2015, p.6 (Adaptado) . 59 4.1.5 Regras de cotagem Para representarmos corretamente a cotagem no detalhamento do projeto temos que estar atentos à posição do elemento a ser dimensionado. A seguir, entenderemos quando aplicar a cotagem de meia peça, cotagem em cadeia, cotagem de raios, diâmetros e arcos, cotagem de elementos equidistantes e detalhes de cotagem. a) Contagem de meia peça: quando for realizada a representação do corte em meia peça, a linha de cota também deverá ser interrompida, mantendo o valor numérico original. Observa a figura a seguir: Figura 81: Cotagem meia peça Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.6 (Adaptado) b) Contagem em cadeia: a cotagem em cadeia deve ser empregada somente se a quantidade de informações não interferir na interpretação do desenho. Veja um exemplo: Figura 82: Cotagem em cadeia Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.7 (Adaptado) . 60 c) Contagem em paralelo: a cotagem em paralelo ocorre quando localizam várias cotas paralelas umas às outras. Veja a figura a seguir: Figura 83: Cotagem em paralelo Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.8 (Adaptado) d) Contagem aditiva: a cotagem aditiva deve ser empregada onde não haja limitação de espaço nem problemas de interpretação. Neste caso, determina-se um elemento de referência, como origem, e as cotas são alocadas na extremidade da linha auxiliar. Observe: Figura 84: Cotagem aditiva Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.8 (Adaptado) Quando necessário, há também a possibilidade de usar a cotagem aditiva em duas direções, como se vê na figura abaixo: . 61 e) Contagem de raios, diâmetros e arcos: na cotagem técnica, a localização das indicações de raios e diâmetros é feita conforme a disponibilidade de espaço, podendo estar dentro ou fora do desenho, como mostra a figura a seguir: Figura 85: Cotagem dos raios e diâmetros Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.8 (Adaptado) Para representar dimensões de cordas, ângulos e arcos, as indicações são diferenciadas conforme o objetivo. A distância linear entre dois pontos limita a corda (a), a região interna entre duas retas, o ângulo (b), o comprimento da curva e o arco (c). Compare as figuras a seguir: Figura 86: Cotagem de cordas, ângulos e arcos Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.11 (Adaptado) f) Contagem de elementos equidistantes: para determinarmos os elementos equidistantes, temos dois tipos de cotagem, a distância linear e a distância angular. - Cotagem por distância linear: será aplicado onde existem detalhes equidistantes ou distribuídos de maneira uniforme. A cotagem pode ser realizada de forma simplificada, como apresentado a seguir: . 62 Figura 87: Cotagem de elementos equidistantes Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.11 (Adaptado) - Cotagem por distância angular: deve ser aplicada na cotagem de furos que estejam a uma mesma distância angular. Desde que não ocorra dificuldade na interpretação, podemos considera as formas de representações a seguir: Figura 88: Cotagem angular de furos equidistantes Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.11 (Adaptado) - Cotagem de ângulos, chanfros e escareados: ao cotar chanfros, devemos indicar sua profundidade e ângulo, porém quando o ângulo for de 45º, pode-se simplificar a informação em uma única cota. Veja a seguir as duas formas de representação: . 63 Figura 89: Cotagem de ângulos e chanfros Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.12 (Adaptado) Caso os chanfros estejam em peças cilíndricas, podemos realizar a cotagem como se vê abaixo: Figura 90: Cotagem de chanfros em peças cilíndricas Fonte: ABNT NBR 10126/98, p.12 (Adaptado) Além das cotagens apresentadas, temos a cotagem de furos escareados, de peças cilíndricas torneadas, roscas e suas respectivas especificações além das cotagens de detalhes. Todas supracitadas foram suprimidas da apostila por conta da previsão de conteúdo proposto, mas podem ser consultadas no livro das normas brasileiraem desenho técnico - NBR 10126. . 64 4.1.6 Símbolos e convenções Para facilitar a interpretação de um desenho técnico, algumas vezes é necessário o uso de símbolos e convenções. Observe a seguir os símbolos mais usados e suas aplicações: Figura 91: Cotagem com símbolos Fonte: ABNT NBR 10126 - 1998 (Adaptado) . 65 5 Desenho em Corte Quando aprendemos sobre normas técnicas, vimos como identificar e aplicar as linhas convencionais utilizadas em desenho técnico, entre elas a linha tracejada, que nos ajuda a sinalizar detalhes e arestas não visíveis no desenho de uma determinada peça. Veja o exemplo a seguir: Figura 92: Mancal Fonte: SENAI Observe que, no desenho acima, representamos as arestas visíveis com linhas contínuas e largas, enquanto para as arestas não visíveis empregamos a linha tracejada. Foi fácil entender, mas você já imaginou se seria tão fácil entender as vistas se o modelo tridimensional não estivesse sendo mostrado à esquerda? Para facilitar o entendimento de um desenho técnico, há o recurso de imaginar que a peça foi interceptada¹ por um plano de corte, deixando expostos os detalhes não visíveis como pode ser visto a seguir: Figura 93: Mancal seccionado Fonte: SENAI ¹interceptada: o mesmo que interrompida . 66 5.1 Representação em corte A figura anterior representa apenas o modelo ilustrativo de uma peça secionado. Para que possamos entender tecnicamente os detalhes das peças, é preciso representá-las em projeção ortogonal e, então, determinar o corte conveniente para identificar todas as informações dos detalhes importantes para sua definição que não ficaram totalmente definidos, assim teremos a representação em corte. Observe: Figura 94: Representação em corte Fonte: SENAI 5.1.1 Linhas de corte O corte imaginado na peça deve ser representado por uma linha, traço e um ponto com os extremos mais largos que o comprimento. Vem acompanhada por duas letras maiúsculas do alfabeto latino e duas setas que apontam para a parte da peça que será mostrada após o corte, como pode ser visto no exemplo a seguir. Figura 95: Linhas de corte . 67 Fonte: SENAI 5.1.2 Corte total Um plano de corte pode ser imaginado interceptado a peça em diferentes posições, de acordo com os detalhes que precisem ser demonstrados. Quando o plano de corte intercepta a peça por inteiro, o chamamos de corte total que pode ser classificado em longitudinal, transversal e horizontal. - Corte longitudinal: o corte longitudinal é criado gerando impacto na vista frontal da peça representada. Observe: Figura 96: Corte horizontal Fonte: SENAI - Corte transversal: o corte transversal é criado gerando impacto na vista lateral da peça representada como pode ser observado na figura seguinte: . 68 Figura 97: Corte transversal Fonte: SENAI - Corte horizontal: o corte horizontal é criado gerando impacto na vista superior da peça representada. Veja: Figura 98: Corte horizontal Fonte: SENAI 5.1.3 Meio corte Dois planos de corte podem ser imaginados interceptando a peça até sua metade. O meio corte é empregado para representar peças simétricas¹, sendo assim, o desenho apresenta apenas a metade da peça em corte, mantendo a outra metade com as características originais. A seguir, um exemplo do meio corte em uma peça simétrica. Figura 99: Meio corte . 69 Fonte: SENAI 5.1.4 Corte em desvio Quando a peça a ser representada não é simétrica, o plano de corte precisa desviar-se para captar a maior parte dos detalhes. Neste caso, a linha indicativa do corte é contínua e larga, tanto nos extremos, quanto nas mudanças de trajetórias, como se vê na figura a seguir: Figura 100: Corte em desvio Fonte: SENAI 5.1.5 Corte parcial O corte parcial é realizado quando é necessário mostrar apenas alguns detalhes ocultos de uma peça, não necessitando para isto empregar um plano secante e representar integralmente a área do corte. Diferente dos demais cortes, o limite do corte parcial é representado através da linha contínua à mão livre ou em ziguezague. Observe na imagem a seguir. Figura 101: Corte parcial ¹peças simétricas: peças proporcionais, regulares. . 70 Fonte: SENAI 5.1.6 Hachuras A ABNT NBR 12298 de 1995, que trata da representação da área de corte por meio de hachuras em desenho técnico, define que as hachuras como linhas ou figuras convencionadas para indicar a matéria-prima usada na representação de áreas de corte em desenho técnico, sendo que a condição geral é que qualquer material deve ser representado através de linhas inclinadas a 45º em relação ao contorno do desenho ou de eixos de simetria e com espaçamento mínimo de 0,7mm, conforme mostra a figura a seguir: Figura 102: Condição geral para hachuras Fonte: ABNT NBR 12298, 1995, p.1 (Adaptado) As hachuras também identificadas como convenção de materiais específicos estão descritos na tabela a seguir: . 71 Figura 103: Hachuras especificas Fonte: ABNT NBR 12298, 1995, p.3 (Adaptado) Existem outros modelos que podem ser utilizados em desenho técnico, desde que sejam devidamente identificados. Observe os exemplos na imagem a seguir: Figura 104: Hachuras de acordo com o material Fonte: ABNT NBR 12298, 1995, p.3 (Adaptado) 5.1.7 Seção A representação através de seções é semelhante à representação por corte, porém em uma seção demonstra-se no desenho técnico apenas a interseção da parte da peça com o plano de corte. Observe as figuras a seguir: à esquerda, a representação da seção e, à direita, o corte. . 72 Figura 105: Comparativo corte e seção Fonte: SENAI As seções podem ser traçadas na própria vista, como se vê na figura a seguir: Figura 106: Seção na própria vista Fonte: SENAI Podemos também representar as seções na interrupção da vista, veja: . 73 Figura 107: Seção traçada na interrupção da vista Fonte: SENAI E finalmente, a representação da seção pode ser realizada separadamente do desenho. Veja: Figura 108: Seção fora da vista Fonte: SENAI 5.2 Encurtamento Quando as peças tem formato simples, mas grande extensão, para melhor aproveitamento do espaço e tempo, pode se fazer uma representação simplificada da peça empregando o encurtamento que consiste em criar uma “quebra” imaginária na peça e aproximar suas extremidades, mantendo suas dimensões em verdadeira grandeza, ou seja, as medidas se mantêm originais. Veja alguns exemplos: . 74 Figura 109: Rupturas - Encurtamentos Fonte: SENAI Neste capítulo, aprendemos a importância de representar corretamente os cortes e as seções a partir da complexidade da geometria da peça. No próximo item, veremos a aplicação da tolerância dimensional nos ajustes para peças intercambiáveis. SAIBA MAIS! Vídeo: Agora acompanhe as orientações e dicas para melhor interpretação e entendimento sobre as aplicações dos cortes. O vídeo em questão será enviado via Whatsapp/E-mail intitulado: “Esclarecendo à aplicação do corte em desenhos técnicos.” . 75 6 Peculiaridades do Desenho Mecânico O desenho técnico mecânico é uma forma de comunicação através de representações normatizada de desenhos de peças em vistas projetadas, juntamente com informações auxiliares como: dimensão, representação de partes com roscas, rugosidade das superfícies, tolerância de forma, tolerância dimensional e ajustes de encaixe. Vamos conhecer melhor esses temas. Figura 110: O estudo continua Fonte: SENAI 6.1 Rugosidade superficial Para produzir uma peça mecânica podem ser utilizadosmateriais como aço, cobre, minério de ferro, etc. Entretanto, para que as peças fabricadas atendam corretamente às necessidades para as quais foram criadas, muitas vezes torna-se necessário empregar tratamentos específicos em sua superfície. Por este motivo, devemos aplicar nos desenhos técnicos os símbolos que indicam o estado de superfície de uma peça. Veja os símbolos básicos: Figura 111: Símbolos básicos para estados de superfície Fonte: SENAI a. Quando é exigida a remoção de material; b. Quando não é permitida a remoção de material; c. Quando a superfície deve ser mantida da mesma forma que foi obtida antes da fabricação. . 76 Os símbolos acima precisam ser complementados com informações ainda mais específicas para a fabricação de uma peça. Veja na figura seguir: Figura 112: Símbolos complementares para estados de superfície Fonte: SENAI a. Valor da rugosidade superficial: é a medida das variações encontradas nos desvios existentes na superfície de uma peça. Veja na figura abaixo como podemos comparar uma superfície lisa e uma superfície rugosa; Os valores de rugosidade foram convencionados e devemos seguir a tabela abaixo onde os valores são expressos em mícron¹ Figura 113: Superfícies Fonte: SENAI ¹mícron: milésima parte do milímetro. . 77 b. Processo de fabricação: é indicado no desenho técnico, por exemplo: fresado ou torneado; c. Comprimento da amostragem: é o tamanho utilizado para a análise do material; d. Orientação das estrias: é a indicação do padrão das estrias a serem colocadas na superfície de uma peça. Veja a tabela a seguir: Figura 114: Orientação das estrias Fonte: ABNT NBR 8404, 1984 (Adaptado) Espessura do material (sobremetal) corresponde à quantidade a mais de material que deve ser mantido na peça durante um processo de fabricação. . 78 e. Parâmetro da rugosidade: é a indicação do padrão das estrias a serem colocadas na superfície de uma peça. Veja a tabela a seguir: Neste item aprendemos a importância de representar e identificar corretamente a simbologia para acabamento superficial. No próximo tema veremos a aplicação da tolerância dimensional nos ajustes para peças intercambiáveis. 6.2 Tolerância dimensional Quando representamos uma peça mecânica através de desenhos, usamos os recursos necessários para a compreensão do mesmo, tais como linhas convencionais, cotagem técnica, projeções ortogonais e cortes. Mas mesmo com todas estas opções, é comum ocorrerem pequenas imprecisões entre a cota indicada no desenho e a peça fabricada, pois o processo de fabricação está sujeito a falhas ocasionadas por fatores como a qualidade da matéria-prima, da ferramenta ou, até mesmo, da habilidade do operador. Estas imprecisões podem comprometer a funcionalidade da peça, fazendo com que a mesma não tenha o desempenho esperado no conjunto mecânico onde será inserida. As peças mecânicas fabricadas em quantidade precisam ser intercambiáveis, ou seja, precisam seguir corretamente o padrão de produção. Caso seja necessário, é importante substituir umas pelas outras, sem interferir no funcionamento do conjunto mecânico em que está inserida. Veja na figura a seguir exemplos de peças intercambiáveis: Figura 115: Conjunto eixo mancal Fonte: SENAI CURIOSIDADES Você já percebeu que alguns modelos de panelas possuem estrias concêntricas? Estas estrias estão localizadas na superfície que tem contato direto com a chama e tem função de distribuir igualmente o calor, fazendo com que a comida tenha o cozimento uniformemente distribuído. . 79 No desenho técnico aplicamos justamente com a cotagem técnica uma série de anotações e símbolos que indicam os limites de desvios dimensionais aceitáveis para que uma peça funcione corretamente após sua fabricação. Esse limite é chamado Tolerância Dimensional. 6.2.1 Sistema Internacional de Tolerâncias Para que os limites de tolerância não fossem atribuídos aleatoriamente, foi criado o sistema ISO (International Standardizing Organization). Este sistema poderá ser aplicado conforme o interesse de cada indústria no processo de fabricação e é composto por uma série de regras e tabelas que devem ser consultadas para possibilitar a correta atribuição das tolerâncias. É o que veremos a seguir: a. Linha zero: a linha zero serve como referência para indicação da dimensão nominal e dos afastamentos identificados na peça. Você verá a marcação precisa da linha zero na figura. Campos de Tolerância trazida mais a frente. b. Dimensão nominal: a dimensão nominal, expressa no desenho técnico de uma peça, consiste no tamanho previsto no desenho antes de sua fabricação. Como podemos observar na figura a seguir, diz-se que deve ser de 30 mm o diâmetro da peça. Figura 116: Dimensão nominal Fonte: SENAI c. Afastamentos: os desvios que mencionamos anteriormente são aceitáveis desde que permitam o correto funcionamento da peça. Estes desvios são chamados de afastamentos e devem ser indicados juntamente com o valor nominal da peça. Observe a seguir como são representados: . 80 Figura 117: Afastamentos Fonte: SENAI Os afastamentos podem ser positivos, negativos e em sentidos diferentes. - Afastamentos positivos: analisando a figura anterior, podemos perceber que a previsão era que a peça tivesse Ø 30 mm (trinta milímetros de diâmetro), mas com os desvios informados, a variação aceitável pode estar entre +0,28 e +0,18, sendo assim, por serem números positivos, a dimensão final será sempre superior à dimensão nominal expressa no desenho. No conjunto de informações apresentadas, teremos o afastamento superior, que corresponde ao maior valor, vinte e oito centésimos do milímetro (0,28), e o afastamento inferior, que corresponde ao menor valor, dezoito centésimos de milímetro (0,18). Somados à dimensão nominal, estes afastamentos definirão os limites máximos e mínimos da peça. Teremos definidas assim, a dimensão máxima (D.máx.) e a dimensão mínima (D.mín.). Veja como calcular estes limites: Figura 118: Afastamentos positivos (cálculo) Fonte: SENAI Sendo assim, após fabricação, o limite do diâmetro da peça poderá ter qualquer valor que varie entre 30,18mm e 30,28mm. Este valor final é chamado de dimensão efetiva. . 81 - Afastamentos negativos: caso os afastamentos indicados tenham valores negativos, a dimensão efetiva será sempre menor que a dimensão nominal, ou seja, será menor que a dimensão prevista no desenho. Veja um exemplo: Figura 119: Afastamentos negativos Fonte: SENAI Neste caso, consideraremos como afastamento superior o menor valor numérico 0,20, e o afastamento inferior, o maior valor numérico 0,41. Agora veja como calcular as dimensões máximas e mínimas para este caso: Figura 120: Afastamentos negativos (cálculo) Fonte: SENAI Desta forma, a dimensão efetiva desta peça pode corresponder qualquer valor entre 17,59 mm e 17,80 mm. - Afastamentos em sentidos diferentes: quando o afastamento máximo e mínimo tem sentidos diferentes, ou seja, um é positivo e outro negativo, consideraremos como afastamento superior o número positivo, neste caso 0,2, e como afastamento mínimo, o número negativo, 0,1. Veja: Figura 120: Afastamentos negativos (cálculo) . 82 Fonte: SENAI Já que uma peça pode ter diferentes informações dimensionais, observe que, em um único desenho, é possível visualizar cotas com diferentes afastamentos. Veja: Figura 121: Múltiplos afastamentos Fonte: SENAI d. Dimensão efetiva: a dimensão efetiva é a medida obtida na peça após a fabricação, o qual será considerada adequada para ser utilizada quando as dimensões estiverem dentro
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