Aulas de Solid Edge - Universidade Federal da Bahia

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG312 – PROJETOS MECÂNICOS I
Aulas de Solid Edge
Autores: ANDRÉ LUIS LIMA
TÁCIO EDUARDO SILVA RAMOS
THALLES AROUCA
Professor Orientador: Roberto César Fernandes Sacramento
Salvador
2009
UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
ESCOLA POLITÉCNICA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA
ENG312 – PROJETOS MECÂNICOS I
Aulas de Solid Edge
Autores: ANDRÉ LUIS LIMA
TÁCIO EDUARDO SILVA RAMOS
THALLES AROUCA
Professor Orientador: Roberto César Fernandes Sacramento
Curso: Engenharia Mecânica
Área de Concentração: Projetos Mecânicos
Trabalho apresentado à disciplina ENG-312 Projetos Mecânicos I.
Salvador
2009
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Objetivo Geral
Capacitar os estudantes da disciplina Eng 312 na elaboração de Desenhos Mecânicos,
em duas e três dimensões, utilizando o programa Solid Edge.
Objetivo Específico
Modelagem sólida e de superfície de componentes, e posterior montagem.
Conteúdo Programático
• Interface do Solid Edge;
- Ambientes do Solid Edge
- Comandos de visualização
- Sombreamento
- Trabalhando planos de referência
• Criação de rascunhos e perfis 2D;
- Criação de linhas
- Criação de arcos
- Criação de círculos
- Criação de chanfros e concordâncias
- Edição do perfil com os comandos de
movimentação, rotação, espelho e escala
- Definição de restrições geométricas e
dimensionais
• Modelamento básico (sólido e
superfície) usando o Solid Edge Part;
Comandos para criação de features
primárias
- Criação de componentes por extrusão
- Criação de componentes por recorte
- Criação de componentes por revolução
- Criação de componente por varredura
- Criação de componentes por extrusão
com seção variada
- Criação de componente por extrusão
helicoidal
- Criação de furos
- Criação de roscas
Comandos para tratamento da feature
- Inclinação de face
- Arredondamento de cantos
- Chanfros
- Cópias simples e com padrão retangular
e polar
- Espelhamento e simetria
- Definição de espessuras de paredes
• Montagens usando Solid Edge
Assembly;
- Inserção de componentes
- Definição de restrições de montagens
- Movimentação de componentes na
montagem
- Criação da montagem em vista
explodida
- Criação de componentes na montagem
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1. Introdução
Atualmente a competitividade do mercado gera a necessidade de uma
formação cada vez mais diferenciada para os profissionais de engenharia. A capacidade de
utilizar ferramentas computacionais que otimizem o tempo e os resultados pode determinar o
sucesso deste profissional. Atentando para esse contexto o Projeto CAD foi criado como uma
iniciativa de tornar acessível o aprendizado dessa ferramenta de desenho amplamente
difundida e utilizada em projetos mecânicos em geral, o CAD.
O Trabalho de Cad é essencialmente constituído por aulas laboratoriais. O início é
normalmente expositivo, sendo em seguida exigidos alguns trabalhos aos alunos com
aplicação do assunto exposto. Privilegia-se um trabalho autônomo dos alunos da disciplina
sobre o desenvolvimento dos trabalhos propostos.
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Conteúdo do Solid Edge
1.
Introdução ............................................................................................................................. 4
2.
Ambientes do Solid Edge....................................................................................................... 6
3.
O Ambiente Solid Part. .......................................................................................................... 7
4.
2.1.
Comandos de Enquadramento: .................................................................................. 10
2.2.
Comandos de Visualização: ......................................................................................... 11
2.3.
Named Views: ............................................................................................................. 11
2.4.
Comandos de Renderização: ....................................................................................... 12
2.5.
Controlando as Cores: ................................................................................................. 12
2.6.
Tipos de Planos de Referência: ................................................................................... 13
2.7.
Comando de Cotagem ................................................................................................. 14
2.8.
Outros Elementos construtivos ................................................................................... 15
2.9.
Encerrando o estudo sobre configurações do Solid Edge: .......................................... 17
Criando Modelos de Solidos ................................................................................................ 18
3.1.
Sketch (Rascunho). ...................................................................................................... 19
3.2.
Barra Draw: ................................................................................................................. 20
3.3.
Barra Features and Relationships ............................................................................... 22
3.4.
Barra de Features ........................................................................................................ 25
5.
Referencias Bibliográficas ................................................................................................... 31
6.
Anexos ................................................................................................................................. 32
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O OBJETIVO DESSA APOSTILA É FAZER UM GLOSÁRIO, PARA MELHOR ENTENDIMENTO
DOS ITENS APRESENTADOS EM AULA. VALE SALIENTAR QUE JÁ EXISTEM DIVERSOS TITPOS DE
TUTORIAIS NA INTERNET ENSINANDO PASSO A PASSO A FERRAMENTA SOLID EDGE, INCLUSIVE
DEIXAMOS COMO REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ALGUNS DESSES TIPOS DE MODELOS MAIS
DETALHADO.
2. Ambientes do Solid Edge.
O Solid Edge possui cinco ambientes: Solid Part, Sheet Metal , Weldment, Assembly
e Drawing. Cada um desses ambientes cria um tipo diferente de documento do Solid Edge.
Tela de apresentação do solid:
 Solid Part: É utilizado para a construção de modelos de peças individuais, criandose uma feature base e, em seguida, adicionando e removendo material por meio de
features adicionais.Possui extensão *.prt;
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 Sheet Metal: É utilizado para a criação de modelos de peças em chapas individuais,
também construídos pela adição ou remoção de material de features base. Possui
extensão *.psm;
 Weldment: ambiente de montagem com soldas entre peças, possui extensão *.pwd;
 Assembly: É utilizado para a criação de uma montagem usando peças e
submontagens existentes. Também é possível construir novas peças no contexto da
montagem. (MONTAGENS DIVERSAS). Possui extensão *.asm;
 Drawing: ambiente 2D do solid edge, onde uma peça pode ser gerada a partir de
uma modelagem 3D ou um desenho 2D pode ser construído diretamente, possui
extensão *.DFT;
3. O Ambiente Solid Part.
Como foi mencionado anteriormente, este é o ambiente onde poderemos modelar
peças. Consiste em desenharmos um sólido base, como por exemplo, um retângulo ou
cilindro, e sair aplicando comandos de edição para chegarmos a uma peça desejada.
Exemplo:
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Visão Geral do Ambiente Solid Part:
Barra de Menu: Segue o padrão Windows, contém todos os Menus
do Solid Edge.
Barra Principal: Possibilita um acesso rápido a comandos utilizados
com mais freqüência, por exemplo, salvar ou abrir arquivos,
comandos de renderização e visualização.
Barra Dinâmica: Exibe diferentes opções de acordo com o comando
selecionado, nesta barra o usuário pode visualizar quantas etapas
faltam para terminar um comando acionado.
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Barra de Status (prompt): Muito útil a todos os usuários por ser uma barra que mostra
informações sobre qual procedimento o usuário deve fazer para finalizar um programa.
Quem está tendo um primeiro contato com o Solid Egde (SE), está
barra será de grande importância.
Barra de Features: Esta barra possibilita a criação de modelagens,
montagens e criação de desenhos. Possui ícones que variam de
acordo com o ambiente escolhido. Por exemplo, se usuário quiser
modelar uma peça em chapa poderá escolher o ambiente Solid Part.
Porém, se o mesmo escolher o ambiente Sheet Metal Part a barra de
features será específica a modelagem de chapas, o que tornará a
execução deste trabalho bem fácil, pois este último ambiente possui
comandos específicos para tal fim.
Área de Trabalho: Local destinado a manipulação de
uma peça, onde o usuário pode visualizar o projeto de
qualquer ângulo, bastando apenas rotacionar a peça.
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2.1. Comandos de Enquadramento:
- Pan (Pressiona e arrasta)
- Fit (Enquadrar)
- Zoom (aumenta e diminui)
- Zoom Área (Aumenta uma área delimitada)
Pan: Consiste em pressionarmos com o botão esquerdo (BE) do mouse na tela e arrastar na
tela de modo a enquadrarmos o detalhe requerido. Para sair do comando pressionamos esc
ou clica-se a ferramenta de seleção (Select Tool) .
Fit: Traduzindo seria enquadrar. O comando enquadra todo o projeto de tal formar que o
mesmo possa ser observado como um todo na área de trabalho.
Zoom: Possibilita a ampliação ou redução da visualização de uma peça. Pode ser realizado
de duas formas:
- Pressionado o BE na área de trabalho pode-se ampliar ou reduzir o projeto.
- Para os mouses que possuem um disco no centro, no lugar do botão central. O zoom pode
ser realizado movimentando este disco para frente ou para trás.
Zoom Área: É feito através do processo de enquadramento de uma região especifica do
projeto. Pode-se ter sua região ampliada o quanto o usuário necessitar. Geralmente, para
redimensionar o desenho na área de trabalho usa-se o comando Fit, conforme visto
anteriormente.
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2.2. Comandos de Visualização:
- Rotate (rotaciona a peça em qualquer eixo).
- Spin About (pode rotacionar a peça em dois eixos pré-selecionados).
- Look at Face (visualiza uma face selecionada).
- Common Views (visualiza a peça de 30 em 30 graus).
Rotate: Rotaciona a peça em qualquer direção e pode realizar o movimento em mais de um
eixo ao mesmo tempo. É o comando mais utilizado para promover a visualização de uma
peça.
Spin About: Deve selecionar a face de uma peça e em seguida escolhe-se um dos dois ixos
sugeridos. Observe que podemos realizar movimento apenas em torno deste eixo escolhido.
Look at Face: é utilizado para visualizar uma face selecionada.
Common Views: Pode mostrar as faces de uma peça, promove rotações de 30 em 30 graus
e mostra a vista em perspectiva isométrica.
2.3. Named Views:
Com esta opção podemos visualizar vistas específicas da peça, sem precisar saber
dos atalhos. Mas com o tempo e uso, os atalhos mencionados anteriormente serão
totalmente aprendidos, pois o mesmo viabiliza agilidade na execução de um projeto.
Named Views:
- Superior.
- Frontal.
- Lateral Direita.
- Isométrica.
- Dimétrica.
- Trimétrica.
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2.4.Comandos de Renderização:
- Drop Shadow (Mostra a sombra da peça).
- Shaded with visibles edges (Renderiza a peça com as arestas visíveis).
- Shaded (Renderiza a peça sem as arestas).
- Visible and Hidden Edges (Mostra as arestas visíveis e escondidas).
- Visible Edges (Mostra apenas arestas visíveis).
2.5.Controlando as Cores:
Formato:
- Visualização Geral.
- Cores de Peças.
- Estilo.
View: Ao clicar em visualização abre-se uma janela para as configurações gerais de cores,
conforme abaixo:
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Part Painter: ao clicar nesta opção, a barra dinâmica é alterada, possibilitando a escolha de
um estilo de cor para a peça (style) e bem como a forma de seleção (select).
Forma de Seleção
Estilo de Cores
2.6. Tipos de Planos de Referência:
Coincidente Plane: Plano coincidente; seleciona-se
diretamente o plano com o mouse.
Parallel Plane: Plano paralelo; seleciona-se com o
mouse um plano base e em seguida determina-se a
distância do plano paralelo ao plano base.
Angled Plane: Plano angular; seleciona-se dois planos base e em seguida determina-se um
ângulo para ser encontrado o plano angular.
Perpendicular Plane: Plano perpendicular; seleciona-se um plano base e em seguida
seleciona-se o plano angular a este plano.
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Coincident Plane by Axis: Plano coincidente a um eixo; Se selecionarmos diretamente um
plano de referência, este já se torna o referido plano. Mas se quisermos ter um eixo sobre a
peça, devemos selecionar duas faces adjacentes da peça.
Plane Normal To Curve: Plano normal a uma curva; geralmente seleciona-se uma aresta
de uma peça que servirá de guia do referido plano.
Plane by 3 points: Plano a partir de 3 pontos; como o próprio nome diz, é um plano
definido a partir da seleção de três pontos na área de trabalho.
Tangent Plane: Plano tangente; para encontrarmos este plano, devemos ter na peça alguma
circunferência que fornecerá a opção de tangência.
Feature´s Plane: Plano da feature; Fornece-nos um plano a partir de uma feature. Não é
comum sua utilização.
Last Plane: Último plano; Podemos acessar o ultimo plano definido pelo usuário.
2.7.Comando de Cotagem
- SmartDimension (para cotagem de elementos inteiros, porexemplo linhas e
círculos.
-Distance Between (para cotagem de distância entre elementos, por exemplo
distância entre duas linhas, dois centros de circunferência).
- Angle between (para cotagem de ângulos entre elementos).
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2.8. Outros Elementos construtivos
- comando construction: utilizado
quando
temos
entidades
diferentes, por exemplo, linha e arco e se
quer juntar estes elementos mantendo
suas relações.
- comando trim (aparar): este comando possibilita que parte de um determinado
perfil seja cortado.
- comando trim corner (aparar canto): sua função é a mesma do comando trim,
porém com a diferença de que neste caso o usuário clica sobre os elementos que se
quer deixar no perfil, definindo-se assim um canto. Veja novamente a figura anterior, mas
agora utilizando o trim corner.
- comando extend to next (estender até a próxima): utilizado quando se quer
Linha a ser extendida
Linha ja extendida
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- comando split (dividir ou quebrar): utilizado quando queremos dividir uma
entidade, por exemplo uma linha, em várias partes. Veja
Linha
Linha dividida em três partes
- comando move (mover): utilizado quando se quer mover um determinado
elemento na área de trabalho de um ponto a outro.
- comando mirror (espelhar): utilizado quando se quer efetuar um processo de
espelhamento em função de um eixo definido pelo usuário. O raciocínio é análogo ao
ficarmos de frente para um espelho.
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- comando scale (escala): como o próprio nome do
comando diz, é utilizado para aumentar ou diminuir a escala de
um desenho original.
2.9.Encerrando o estudo sobre configurações do Solid Edge:
Clique na Barra de Menu em Tools (Ferramentas), depois em Options (opções) que
será mostrado na área de trabalho a seguinte caixinha:
Se estiver com qualquer
problema de configuração
no software, existe essa tela
para conferir se tem algo
alterado em relação ao
padrão.
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4. Criando Modelos de Solidos
Por definição, modelagem é o processo de construção de peças, ou seja,constrói-se
uma peça base e em seguida adiciona-se ou retira-se material. Por exemplo:
“Cono”: componente da válvula de admissão de um motor a combustão interna
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A essência do Solid Edge consiste na modelagem de sólidos a partir de planos de
referência e faces de peças.
3.1. Sketch (Rascunho).
Pode-se acessar o ambiente de rascunho (sketch) clicando no ícone na barra de
feature. Após o clique do ícone deve se selecionar um dos planos de referência ou uma face
planar da peça. O plano de trabalho é rotacionado de tal forma que o plano selecionado
coincida com o plano de trabalho da área de trabalho. Surgem então duas novas barras para
a construção do rascunho, a barra draw (desenho) e a barra features and relationships
(relações).
Barra Draw
Barra Features and
Relationships
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3.2. Barra Draw:
- Select Tool (Ferramenta de Seleção): utilizada quando se quer sair de um comando e
pode ser também acessada utilizando a tecla ESC.
- Line (linha) utilizado para a construção de linhas;
- Point (ponto) para a construção de pontos (não muito
utilizado);
- Freesketch (rascunho livre) para desenho de formas aleatórias
(não muito utilizado).
- Curve (curva) para a construção de qualquer curva;
- Convert to curve (converte para curva) como o próprio
nome diz, transforma qualquer elemento em uma curva.
- Tangent arc (arco tangente) para a construção de um arco;
- Arc by 3 points (arco a partir de 3 pontos) para construção
também de arcos;
- Arc by Center (arco pelo centro) onde definimos
primeiramente o centro do arco, depois o raio do mesmo e em seguida o comprimento deste.
- Circle by Center (circulo pelo centro): é a maneira
mais de comum de se desenhar uma circunferência.
- Circle by 3 points (círculo a partir de 3 pontos):
defini-se três pontos na área de trabalho que servirão
de base para a construção da circunferência;
- Tangent circle (círculo tangente): pode-se criar uma circunferência tangente a um
determinado elemento, por exemplo, a uma linha;
- Ellipse by 3 points (elipse a partir de 3 pontos): podemos criar uma elipse
definindo-se três pontos na área de trabalho;
- Ellipse by center (elipse pelo centro): bem parecido com o comando anterior;
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- Ellipse by 3 points. Primeiramente seleciona-se um ponto como sendo o centro da
elipse, em seguida, dinamicamente, defini-se o comprimento e a posição do primeiro eixo
clicando no segundo ponto. Após esta etapa, defini-se o terceiro ponto para marcar
finalmente o segundo eixo.
- Rectangle (retângulo) é possível construirmos diretamente uma entidade retangular.
- Fillet (filete ou arredondamento de
canto): consiste em arredondarmos um
canto “vivo” com raio especificado pelo usuário;
- Chamfer (chamfro): consiste em chamfrar um canto “vivo”.
- Offset (deslocamento): a partir
de
um
elemento
(retângulo,
linha, circunferência) pode-se promover um deslocamento
baseado neste perfil;
- Symmetric offset (deslocamento simétrico) que a partir de
um elemento promove-se um deslocamento simétrico em torno
de uma entidade
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3.3. Barra Features and Relationships
- Comando hole circle (furo circular): utilizado para, habilitado inicialmente o
comando hole na barra de features, retornar ao comando de furo caso este tenha sido
desabilitado.
- Comando axis of revolution (eixo de revolução):
utilizado para definir um eixo de revolução, por exemplo, em
uma protusion revolved ou um cutout revolved.
- Comando rectangular pattern e
- Comando circular pattern:
utilizados quando queremos criar um padrão retangular e circular de uma feature,
respectivamente. A idéia de padrão é a partir de uma feature, por exemplo, um furo ou um
dente de engrenagem, construir outros elementos iguais sem, contudo ter que desenhá-lo um
a um. Muito útil na construção de vários elementos iguais em um objeto.
comando
connect (conectar): como o próprio nome
diz, utilizado para conectar dois elementos. Muito utilizado quando trabalhamos no SE e
principalmente quando temos mensagens de erro informando que um perfil está em aberto.
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- comando concentric (cocêntrico): quando desenhamos
duas ou mais circunferências que não possuem o centro em
comum, podemos utilizar este comando para efetuarmos uma
concentricidade entre elas.
- comando horizontal / vertical: tem sua importância quando desenhamos no SE,
pois serve para alinhar dois pontos em relação a uma vertical ou a uma horizontal.
Alinhamento
Vertical
Alinhamento
Horizontal
- comando collinear (colinear): não muito utilizado. Faz com que pontos em linhas
distintas fiquem em uma mesma linha.
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comando
parallel
relationship (relação de paralelismo):
como o próprio nome do comando
diz, coloca, geralmente duas linhas,
em paralelo.
- comando perpendicular:
este comando coloca dois elementos
de forma perpendicular.
comando
tangent
(tangente): como o próprio nome diz,
coloca dois elementos em relação de
tangência.
- comando equal (igual): torna duas entidades (linhas ou circunferências, por
exemplo) iguais.
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3.4.Barra de Features
Protusion: este comando já foi bem comentado desde nossos primeiros dias de
aula. Tenho certeza que ninguém tem dúvidas nele, rs. Resumindo, baseando-se em um
perfil fechado, por exemplo, um rascunho, podemos construir a partir deste um corpo
sólido. Seria, por exemplo, baseando-se em uma planta de um retângulo atribuirmos uma
altura.
Revolved Protusion: como o próprio nome diz, significa protrusão revolucionada,
ouseja, a partir de um perfil e definindo-se um eixo de revolução, podemos criar um sólido
3D.
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Swept Protusion (Protusão por Varredura): este comando é utilizado quando
queremos que um determinado perfil deslize sobre uma curva gerando um sólido.
Primeiramente devemos selecionar a curva e em seguida o perfil que sofrerá a varredura.
Lofted protusion (protusão por seção): Este comando é utilizado para fazer,como o
próprio nome diz, uma protusão por seção, ou seja, defini-se dois perfis fechados e constróise em seguida uma protusão que liga os dois perfis.
Helical Protusion (Protusão Helicoidal): utilizado quando queremos fazer
umaprotusão revolucionada, porém definindo uma distância entre cada volta. O exemplo
clássico desse comando seria a construção de uma estrutura em mola.
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Cutout (Recorte): Utilizado quando queremos retirar material de um sólido baseado
em um perfil fechado qualquer.
Revolved Cutout (recorte revolucionado): utilizado quando queremos
efetuar,baseado em um perfil fechado, um recorte em torno de um eixo de revolução, onde
o usuário pode determinar qual o ângulo do recorte, geralmente em torno de 360º.
Swept cutout (recorte por varredura):
trata-se de efetuarmos um recorte de um
perfil fechado baseando-se em uma curva.
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Lofted cutout (recorte por seção): trata-se
de efetuarmos um recorte baseando-se
em seções.
Helical cutout (recorte helicoidal): trata-se de uma evolução ao recorte
revolucionado, onde neste caso definimos um passo para cada volta.
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hole (furo): primeiramente não devemos confundir furo (hole) com recorte
(cutout).No primeiro só podemos retirar material apenas de formar circular e no segundo
caso, podemos retirar material a partir de qualquer perfil fechado, inclusive a partir de uma
circunferência.
Nesta janela
podemos
especificar os
parâmetros do furo
(diâmetro,
extensão
e tipo de furo).
Neste último caso,
podemos ter furos
simples (simple),
threaded
(roscado), tapered
(cônico),
counterbore
(rebaixado reto) e
countersink
(rebaixado
cônico).
Add draft (adicionar inclinação): este comando é utilizando quando a partir de um
objeto “protusado”, podemos adicionar inclinação em suas paredes.
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round (arredondar): consiste em arredondar uma aresta, onde o usuário pode
definir o raio de arredondamento.
chamfer (chanfrar): consiste em aliviar um canto vivo através do recorte de uma
aresta.
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5. Referencias Bibliográficas
 Curso de Treinamento Solid Edge V17. UNIMEP- Universidade Metodista de
Piracicaba. Editores: Prof. Dr. –Ing. Klaus Schützer e Marcelo Soares da Silva Módulos de 1 a 11
 Web site: http://www.unimep.br/feau/scpm/PAC.htm
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6. Anexos
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Exemplo de modelo feito
em Sala.
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