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1 O Processo de Montagem Pe¸ ca-Produto A montagem na pr´ atica ´ e geralmente feita por um processo de composi¸ c˜ao de blocos, come¸cando por pequenas sub-montagens indo em dire¸c˜ ao de sub- montagens maiores, at´ e combin´a-las precisamente para formar o produto projetado. Este procedimento foi incorporado aos sistemas CAE/CAD/CAM como processo de montagem pe¸ca - > produto (em inglˆ es - bottom-up.O conceito de processo de projeto e aqui de montagem pe¸ ca > produto (mui- tas vezes conhecido como m´ etodo tradicional de montagem em projeto) con- siste numa proposta de primeiro projetar cada componente individualmente, independente de como ele vai ser usado ou composto na montagem do pro- duto. Neste m´ etodo, o produto ´ e composto a partir de pe¸ cas j´a projetadas, come¸cando pelos elementos mais b´ asicos. Os elementos b´asicos podem ser estruturais ou pequenas sub-montagens que v˜ ao ser agregadas a outras para compor o produto final. Tamb´ em na montagem pe¸ca- >produto, a composi¸c˜ ao do produto deve ser pensado hierarquicamente. Nela o produto ´ e a raiz principal da hierar- quia, os n´ os s˜ ao componentes ou sub-montagens e as folhas da ´ arvores˜ao componentes agregados ao produto ou simplemente, as pe¸ cas. Nesta meto- dologia, o produto toma corpo a partir das folhas da ´arvore, e sua forma vai sendo definida na medida que se caminha na dire¸c˜ ao da raiz da ´arvore. ´ E reconhecido que este processo torna dif´ ıcil e delicado assegurar que o compo- nente projetado caiba apropriadamente dentro dos espa¸cos reservados para a composi¸c˜ ao dos componentes. No entanto, este m´ etodo ´ e mais simples para composi¸c˜ ao de montagens e de produtos, j´a que imita a pr´atica de monta- gem no ch˜ ao de f´ abrica. Assim, pode-se afirmar que esta pr´atica comum de composi¸c˜ ao de produtos ´ e uma metodologia presente em todos os sistemas CAE/CAD/CAM. Portanto, o processo de obten¸c˜ao da composi¸c˜ ao do produto segue o ra- cioc´ ınio de que os componentes s˜ao compostos em sub-montagens e estas por sua vez s˜ ao agrupadas para formar novos componentes at´ e chegar a forma final do produto no seu mais alto n´ ıvel. Aadi¸c˜ ao de qualquer componente no processo de montagem pe¸ ca - > produto tamb´ em permite v´ arios meios de compor a montagem descritos da seguinte forma: os componentes s˜ ao ser montados parametricamente pela especifica¸c˜ ao de sua posi¸c˜ ao relativa ao componente base e/ou a outro componente e/ou a features de referˆ encia na montagem; os componentes podem ser montados manualmente (o projetista define asinterrela¸c˜ oes da montagem) ou automaticamente (o sistema inter- 1

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1 O Processo de Montagem Peca-Produto

A montagem na pratica e geralmente feita por um processo de composicaode blocos, comecando por pequenas sub-montagens indo em direcao de sub-montagens maiores, ate combina-las precisamente para formar o produtoprojetado. Este procedimento foi incorporado aos sistemas CAE/CAD/CAMcomo processo de montagem peca − > produto (em ingles - bottom-up. Oconceito de processo de projeto e aqui de montagem peca > produto (mui-tas vezes conhecido como metodo tradicional de montagem em projeto) con-siste numa proposta de primeiro projetar cada componente individualmente,independente de como ele vai ser usado ou composto na montagem do pro-duto. Neste metodo, o produto e composto a partir de pecas ja projetadas,comecando pelos elementos mais basicos. Os elementos basicos podem serestruturais ou pequenas sub-montagens que vao ser agregadas a outras paracompor o produto final.

Tambem na montagem peca− >produto, a composicao do produto deveser pensado hierarquicamente. Nela o produto e a raiz principal da hierar-quia, os nos sao componentes ou sub-montagens e as folhas da arvore saocomponentes agregados ao produto ou simplemente, as pecas. Nesta meto-dologia, o produto toma corpo a partir das folhas da arvore, e sua forma vaisendo definida na medida que se caminha na direcao da raiz da arvore. Ereconhecido que este processo torna difıcil e delicado assegurar que o compo-nente projetado caiba apropriadamente dentro dos espacos reservados para acomposicao dos componentes. No entanto, este metodo e mais simples paracomposicao de montagens e de produtos, ja que imita a pratica de monta-gem no chao de fabrica. Assim, pode-se afirmar que esta pratica comum decomposicao de produtos e uma metodologia presente em todos os sistemasCAE/CAD/CAM.

Portanto, o processo de obtencao da composicao do produto segue o ra-ciocınio de que os componentes sao compostos em sub-montagens e estas porsua vez sao agrupadas para formar novos componentes ate chegar a formafinal do produto no seu mais alto nıvel.

A adicao de qualquer componente no processo de montagem peca − >produto tambem permite varios meios de compor a montagem descritos daseguinte forma:

• os componentes sao ser montados parametricamente pela especificacaode sua posicao relativa ao componente base e/ou a outro componentee/ou a features de referencia na montagem;

• os componentes podem ser montados manualmente (o projetista defineas interrelacoes da montagem) ou automaticamente (o sistema inter-

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preta a acao do projetita), ou ainda, usar interfaces de componentespre-definidas para acelerar o processo de composicao da montagem;

• os componentes podem ser montados nao parametricamente, isto e,eles podem ser adicionados sem todas as relacoes de posiciosamente,ficando parcialmente montado; neste caso o componente e chamado depackage. Uma peca montada assim, e um meio de inserı-la tempo-rariamente na montagem; pode-se finalizar a sua colocacao usando asinstrucoes de montagem.

• e ainda, criar um componente/peca diretamente no modo da monta-gem, aproveitando a metodologia discutida em produto − > pecapara associar geometria de pecas ja montadas a nova peca.

Todo componente pode ser removido da montagem usando um comandode remocao ou pela substituicao por outro componente. Da mesma forma,qualquer parametro de alocacao pode ser modificado em tempo de montagempela redefinicao das restricoes determinadas a ele. Alem disso, os sistemasCAE/CAD/CAM permitem que durante o processo de montagem se possa:

• redefinir a colocacao de restricoes do primeiro componente montado;

• padronizar como o primeiro componente e montado, criando um projetomais flexıvel;

• reordenar os componentes subsequentes que vao se colocados na mon-tagem.

Para gerar uma montagem e importante planejar cuidadosamente os espacosa ser usados e as interelacoes entre os componentes. Isso e mais transparentena metodologia de montagens produto − > peca, mas precisa ser repetidopelos projetistas na composicao de montagens peca − > produto. Nestesentido, e importante definir um arquivo base ou gabarito, com features dereferencia ou um componente base para ser usado como elemento inicial demontagem. Depois disso, pode-se criar ou adicionar componentes ao compo-nente existente e as features de referencias.

Na execucao de uma montagem e preciso pensar que qualquer compo-nente 3D tem 6 graus de liberdade de movimento no espaco 3D. Entao, paracolocar um componente ou uma ”feature”e preciso ter, ou tres planos de re-ferencias no espaco 3D, como as primeiras ”features”ou criar um componentebase. Quando se usa tres planos ortogonais como as primeiras ”features”, damesma forma que se usava no modelamento geometrico, tem-se as referenciasnecessarias para posicionar um componente ou criar uma peca no modo de

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montagem como primeiro componente. E estas referencias serve para defi-nir como a peca vai se comportar na montagem, isto e, quais serao os seusmovimentos relativos dentro da montagem.

Assim, ao iniciar uma montagem comece por um componente base comoreferencia para as demais pecas; a referencia pode ser a primeira peca, ouuma sub-montagem ou ainda um esboco de montagem. Este e o mesmo jeitode criar uma ”feature”base de uma peca. Quando um componente base eo primeiro na montagem, nenhuma restricao fica definida para ele. O com-ponente e aceito na montagem com restricoes “default”. Se o componentebase for substituıdo, ele assumira a mesma restricoes ”default” usada ante-riormente. E bom lembrar que a unidade de medidas usada na montagemsera sempre a mesma da peca usada como componente base. Desta forma,quando se parte para a criacao de uma montagem a partir de um primeirocomponente ela pode ser comecada a partir de um componente vazio ou aindacopiar um componente de referencia existente.

Veja que uma serie de questoes precisa ser respondidas para que o com-ponente seja montado parametricamente precisamente quando se efetua umamontagem. O projetista precisa ter em mente que restricoes de posicio-namento necessitam ser adicionadas para que o componente seja montadoadequadamente. No Pro/E um componente e posto na montagem atraves daopcao Insert Component Assemble.

1.1 Assentamento de componentes em montagens

Um componente pode ser adicionado relativo aos vizinhos tal que sua posicaoseja atualizada se os seus vizinhos se movem ou mudam de posicao, desdeque as restricoes de montagem nao seja violadas. Isso define o conceito demontagem parametrica. Ao abrir o operador de colocacao de pecas ou sub-montagens, o dialogo imposto pelos comandos de montagem vai pedir paraque o projetista defina qual deve ser o relacionamento da peca a montar comaquelas ja montadas. A insercao de pecas ou componentes na montageme feita atraves do comando Insert > Component > Assemble. Depoisdisso, segue-se a estrutura de dialogo imposto pelo sistema CAD em uso. Afigura 1 exibe uma imagem da interface de montagem de pecas no Pro/E.Veja que da mesma forma que a modelagem de pecas o ambiente espera que

Figura 1: Interface de assentamento de pecas no Pro/E.

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o projetista defina o tipo de montagem a ser feita. E ao mesmo tempo elevai ter que definir se a montagem sera de assentamento - pecas fixas (elipseem azul) - ou de mecanismos - pecas moveis (elipse em vermelho).

Ja a figura 2 mostra a aba Placement que espera capturar as restricoesentre as entidades da peca e a montagem.

Figura 2: Interface de assentamento de pecas no Pro/E.

Um componente pode ser montado parametricamente usando o processode adicionar restricao seleciona-se as referencias que vao impor as restricoesde montagem entre o componente e a montagem respectivamente. Por exem-plo, pode ser especificado que a colocacao do componente sera dada por umassentamento entre duas superfıcies. O Pro/E tem uma opcao Automaticque identificara qual a intencao de restricao a ser usada pelo projetista. Combase nas entidades apontadas pelo usuario, o proprio software vai interpretarqual das definicoes de restricao do sistema e mais adequada para a monta-gem daquele componente. A opcao Automatic e sempre interessante paraassentamentos do tipo mate, align, insert com a sub-opcao coincident.Se ela identifica que as referencias apontadas nao estao nas suas opcoes decasamento de entidades, o usuario tera que fazer isso manualmente.

E possıvel, tambem, selecionar o tipo de assentamento que se quer fazerprimeiro e depois definir as referencias para posicionar as pecas. Os tiposde restricoes definidos pelo sistema estao sempre disponıveis nas caixas dedialogos ou em menu “pull-down” das interfaces dos sistemas CAD. Portanto,uma peca pode ser montada a partir de uma combinacao de tipos de assenta-mento, que vao definir como a peca se comporta, com respeito a movimentosno espaco de montagem.

As relacoes de casamento entre entidades da geometria das pecas saochamadas de restricoes de montagens. O nome restricoes vem do fato de queao casar as geometrias elas implicam em retiradas de grau de liberdade demovimento das pecas que estao sendo montadas. Se usadas parcialmente epossıvel ver que as pecas retem certos graus de liberdades entre elas. Asseguintes opcoes de relacionamento de ”features”peca/montagem pode serusada para montar uma peca ou componente:

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• Automatica (Automatic)

• Assentamento (Mate)

• Alinhamento (Align)

• Insercao (Insert)

• Tangente

• Ponto sobre linha (Point On Line)

• Ponto sobre superfıcie (Point On Surface)

• Aresta sobre superfıcie (Edge On Surface)

• Em angulo (Angle with an Offset Value)

• Sistemas de Coordenadas (Coordinate System)

Usa-se as restricoes de alinhamento (align) ou assentamento (mate) paraque as pecas possam ser colocadas com superfıcies paralelas, mas mantendograus de liberdade de deslocamento linear ao longo da superfıcie e rotacaoem torno da normal a mesam. Estas restricoes definem que a peca vai tertres graus de liberdade retirados, mas que tera graus de liberdade no planode assentamento apontados no casamento peca montagem. Ja a restricaoem angulo (Angle with an Offset Value) so e aplicada quando algumarestricao inicial for aplicada a peca que esta sendo montada. Geralmente elae melhor combinada depois do alinhamento dos eixos, aresta ou inserto poisa partir disso pode ser imposta uma restricao de angulo entre duas entidadesda montagem.

A restricao orient existente em alguns sistemas CAD e considerada umsubconjunto de align ou mate em outros. O equivalente de orient e umalinhamento com offset. Da mesma, forma a restricao fix pode ser criadacomo uma combinacao das restricoes apontadas ate aqui.

Estes tipos de restricoes vistos ate aqui sao usados para definicao demontagem de pecas fixas em geral. O sistema CAE/CAD/CAM em geralprecisa de uma serie destas restricoes para fixar uma peca na montagem.A figura 3 exibe a listas de restricoes usadas no ambiente de montagem doPro/E.

Em muitos sistemas CAE/CAD/CAM estas restricoes tambem sao usa-das para a montagem de diferentes tipos de juntas (conexoes) de mecanismo,bastando que a combinacao das restricoes deixe livre alguns graus de liber-dade que se deseja para que a peca se movimente no espaco de montagem.

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Figura 3: Interface de assentamento de pecas no Pro/E.

Da mesma forma, muitos sistemas CAD permitem que uma conversao derestricoes de posicionamento para conexao de mecanismo seja feita, a fim depoder simular o comportamento cinematico destes elementos.

1.2 Restricoes em assentamento de pecas

A insercao de uma peca numa montagem deve ser feito pensando na posicaodela na montagem, usando referencias da propria peca. Por exemplo, na ati-vidade de montagem sao usados furos, que precisam ser alinhados, faces quedevem ser paralelas ou ortogonais e assim por diante. Como ja foi visto, ossistemas CAE/CAD/CAM usa como referencias os componentes das “featu-res” usadas para modelar a peca em si, ou criadas especificamente na pecaspara ser usadas na atividade de simulacao virtual de montagens. E elas vaoser usadas para definir a escolha das restricoes de movimento da peca namontagem e o nome da restricao que esta sendo usada. Assim, a restricao es-pecifica e parametriza a posicao relativa dos elementos de referencias (dadosgeometricos da peca) usados para posicionar uma peca na montagem. Paracada tipo de assentamento sera preciso especificar as restricoes associadas aelas.

Portanto, entendido os princıpios gerais e os conceitos aplicados as condicoesde assentamento e restricoes associados a montagem cada tipo de restricaovai ser definida individualmente.

1.2.1 Assentamento - mate

Pecas e submontagens precisam ser posicionadas no espaco proprio do pro-duto. Pecas estruturais e elementos que suporte outros componentes pre-cisam ser assentados adequadamente para dar a forma das submontagens eassim, do produto. Grande numero de pecas sao posicionadas tendo comoreferencias superfıcies que precisam estar em contato. E para isso e usadaa restricao de assentamento mate. Portanto, este tipo de restricao e usado

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para posicionar duas superfıcies ou planos de referencias, com as suas normaisapontando em sentido contrario durante a montagem das pecas. Quando osplanos ou faces de referencias sao assentadas (mated), suas faces sao coloca-das tal que suas normais apontem em sentido contrarios entre si. Este tipode montagem e ilustrada na figura 4.

Figura 4: Assentamento de pecas - 1 indica plano com restricao mate

Em geral pensa-se que assentamento deve fazer com que as faces ou su-perfıcies fiquem coincidentes. Mas, elas tambem podem ser colocadas comum deslocamento ao longo da sua normal, usando a opcao offset. A restricaopode ser tambem ser um assentamento orientado, mas neste caso a monta-gem precisa ter algumas restricoes iniciais, pois com diz o nome a orientacaodepende do angulo que as faces assentadas podem fazer entre si. Geralmenteneste caso sera preciso ter uma restricao Inserto entre algumas das facesou eixos de referencias antes de executar a restricao de assentamento ori-entado.Quando as faces forem posicionadas com a opcao de deslocalmento(offset), elas serao posicionadas paralelas, como suas normais apontandoentre si. O valor do offset determina a distancia entre as superfıcies dereferencia.

A restricao de assentamento retira tres (3) graus de liberdade da pecano espaco 3D. Ela fica impedida de mover-se ao longo da normal as faces deassentamento, bem como executar rotacoes em tornos dos eixos que compoemo plano de assentamento. A peca montada por assentamento pode fazerqualquer movimento de translacao no plano de assentamento, bem comorotacao em torno da normal ao mesmo plano, se so for aplicada esta restricaoa ela.

1.2.2 Alinhamento - align

Em muitas montagens de pecas exige-se que certas faces sejam alinhadasparalelamente ou formem um angulo entre si. Para simular este comporta-mento da peca na montagem os sistemas CAE/CAD/CAM disponibilizama restricao de alinhamento de faces. A restricao de alinhamento – align –

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faz com que duas faces sejam coplanares, ou dois eixos coaxiais ou dois pon-tos coincidentes. As normais as faces e as arestas apontarao para a mesmadirecao. Esta restricao possibilita que superfıcies de revolucao e arestas sejamtambem alinhadas. Como na restricao mate, a distancia entre as faces podeser determinadas coincidentes ou terem um deslocamento entre si – offset.

Figura 5: Alinhamento de pecas

Desta forma, quando dois planos estao alinhados as suas normais apon-tam no mesmo sentido, como mostra a figura 5, a restricao imposta e dealinhamento. O alinhamento pode receber restricoes adicionais para tornara posicao do elemento rıgido.

Quando se usa a restricao de alinhamento com multiplos eixos ou pon-tos para montar uma peca, esta restricao pode ter dois comportamentos:forcado ou nao forcado. Por exemplo, se dois conjuntos de eixos sao alinha-dos, os eixos do primeiros conjunto sao coaxial, mas por “default” os eixos dosegundo conjunto sao somente restritos a ser coplanares consigo proprios ealinhados aos primeiros. Contudo, a opcao forcada por ser usada no segundoalinhamento. Neste caso, os eixos do segundo alinhamento vao ser forcadosa serem coaxiais. Este mesmo comportamento e exigido para conjuntos depontos. Os planos e superfıcies sao sempre requeridos as serem coplanares enao precisam ter a opcao “forcada” disponıvel.

Figura 6: Exemplo de alinhamento: 1-Align. 2-Mate. 3-Align offset. 4 -Valor do offset

Esta restricao permite que as faces alinhadas sejam anguladas. Neste

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caso, e preciso que antes do alinhamento tenha sido feito um alinhmanto deeixos ou um inserto.

1.2.3 Inserto - insert

A restricao inserto serve para montagem de pecas alojaveis em furos, mancais,cuja superfıcie e cilindrıca ou conica em geral. Esta pecas sao montadasalinhando os eixos das geometrias. Por exemplo, ao montar um parafuso oueixo o ontador precisa inicialmente alinhar os eixos das duas geometrias paradepois inserı-la no furo ou mancal. Portanto, a restricao inserto e uma opcaode assentamento que relaciona uma superfıcie de revolucao ou conica comoutra superfıcie de revolucao ou conica, fazendo que os eixos sejam coaxiais.Esta opcao e bastante util para a primeira restricao de assentamento. Eainda, e muito usada quando eixos de referencias nao estao disponıveis comoum dado da montagem. Neste caso, o sistema determina o eixo de insercaoa partir das superfıcies apontadas. Isto e melhor visto na figura 7.

Figura 7: Exemplo de insercao: 1-Insert. 2-Mate.

1.2.4 Tangencia - tangent

Um componente pode ser montado usando a opcao de tangencia quando sedeseja que uma peca esteja em contato superficial entre elas. Neste casopode se ter a nocao de forca de contato nos pontos entre duas superfıcies.A funcionalidade desta opcao e similar ao assentamento mate, sem alinharas duas normais as superfıcies apontados. Um exemplo tıpico do uso destarestricao e o ponto ou superfıcie de contato entre um came e a sua pecaatuadora (por exemplo, uma valvula de um motor de combustao interna).A figura 8 exibe uma imagem deste tipo de restricao. Geralmente, paraencerrar a montagem e preciso aplicar um assentamento ou ainhamento entresuperfıcies das duas pecas montadas com a restricao de tangencia.

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Figura 8: Usando a opcao de montagem de tangencia: 1-Tangent. 2-Conicalsurface.

1.2.5 Pontos e arestas sobre linhas e superfıcies

Alguns tipos de restricoes entre componentes usam elementos mais simples,tais como vertices, arestas e superfıcies para retirar graus de liberdade aspecas ou sub-montagens. Muitos sistemas CAE/CAD/CAM usam estes tiposde restricoes combinadas entre si ou com as restricoes anteriores para definirgraus de liberdade de movimento de forma que a peca ou sub-montagem secomporte como um mecanismo. Assim, enumera-se este tipos de restricoes,como:

1. Ponto sobre uma linha

E usado para controlar o contato de um aresta, eixo ou curva de re-ferencia com um ponto da peca que esta sendo montada ou vice-versa.Na figura 9 o sistema alinha o ponto de uma linha sobre um eixo.Portanto, as restricao e estabelecida escolhendo ponto e aresta na peca

Figura 9: Alinhamento de um ponto de uma linha sobre um eixo.

e montagem e vice-versa. Esta restricao impoe restricao de movimento

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ao longo dos eixos de coordenadas, a partir do ponto. No entanto, apeca pode viajar sobre a aresta e girar livremente em torno dela.

2. Ponto sobre uma superfıcie

Isso serve para controlar o contato de uma superfıcie com um ponto.Neste caso o ponto pode viajar sobre a superfıcie e girar livrementesobre ela. No exemplo mostrado na figura 10 o sistema cria uma res-tricao entre a base de um eixo com um ponto de referencia num furo nobloco. Isso controla a profundidade do eixo no furo. Esta opcao podeser usada em pontos de referencias, superfıcies das ”features”ou planosde referencias ou ainda em superfıcies de pecas solidas como referenciaspara o relacionamento nas montagens.

Figura 10: Alinhamento de um ponto de uma linha sobre um eixo.

3. Arestas sobre superfıcies

Da mesma forma, em alguns casos de montagem e interessante con-trolar o contato de arestas com superfıcies. Na figura 11 e mostradoo relacionamento de uma barra e uma superfıcie. A aresta precisa serlinear nesta restricao. Veja que ela estabelece o graus de liberdade demovimento de deslocamento da barra sobre a superfıcie e a rotacao delaem torno da aresta.

1.2.6 Fixando as pecas na montagem

Numa montagem, algumas pecas precisam ser fixadas, para que as outras te-nham o comportamento imposto pelas restricoes usadas. Da mesma forma,certas pecas precisam estar em posicoes especificadas por sistemas de coor-denadas para que as outras sejam montadas adequadamente para compor oproduto. Geralmente, como regra, a primeira peca colocada na montagem

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Figura 11: Alinhamento de uma aresta da barra retangular e uma superfıcie.

precisa ser fixada. Esta pecas sao os elementos estruturais basicos ou aque-las que terao um papel de movimento como sub-montagem do produto. NoPro/E se usa dois tipos de restricoes para fixacao de pecas:

1. Coincidencia de sistemas de coordenadas - coord sys - um componentepode ser montado pelo alinhamento do seu sistema de coordenada comum sistema de coordenada na montagem. Veja que o arquivo da mon-tagem pode ser gerado por um arquivo de referencia o qual sistemasde coordenadas foram criados para posicionar determinados elementos.Sistemas de coordenadas sempre podem tambem ser criados em tempode montagem. Tambem pode pode ser usado o sistema de coordenadada propria montagem e fazer com a pecas coincida com ele. O com-ponente sera montado alinhando os eixos de coordenadas selecionados,como mostra a figura 12. Isso fara que a peca perca todos os seus grausde liberdade no espaco 3D.

Figura 12: Exemplo do uso de sistema de coordenadas.

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2. Restricao “default” - geralmente e usado para montar a primeira pecanuma montagem. Ela formaria a peca ligada ao chao ou a algo fixo apartir da qual as demais pecas serao montadas fixas ou moveis. Senenhum relacionamento e especificado, a opcao a ser usada no inıcioda montagem deve ser a “default”. Esta restricao cria um relacio-nacionamento entre o sistema de coordenada da peca e o sistema decoordenada da montagem. Ou seja, o sistema vai colocar a peca mon-tada na origem do sistema de coordenada na montagem, alinhando seusrespectivos eixos . Isso e mostrado na figura 13.

Figura 13: Montagem de peca sem definicao das restricoes: “default”.

3. Restricao fixa (fix) - serve para fixar a posicao de im componente quefoi movido unido a outro componente. Neste caso a peca fica fixaem relacao a um sistema de coordenada de referencia apontada, quepode ser o sistema de coordenada da montagem ou algum sistema decoordenadas de outra peca.

Se a primeira peca nao tiver nenhuma restricao de montagem, a si-mulacao de movimentos ou a verificacao de restricoes fica prejudicadana montagem. E preciso levar em conta um bom planejamento de res-tricoes de montagem para que uma montagem possa ser simulada ereusada em outros modulos de programacao do processo produtivo aousar um sistema CAE/CAD/CAM avancado.

Assim, ao executar uma montagem e preciso planejar e saber as definicoesdas restricoes e as referencias associadas a cada um dos tipos de assenta-mento. Para efetuar a montagem pode ser estabelecidos alguns princıpiospara o uso das restricoes aplicadas as sub-montagens e pecas:

• ao usar as restricoes de montagem de assentamento mate ou alinha-mento align as duas referencias devem ser do mesmo tipo (por exem-plo, plano-plano, superfıcie de revolucao-superfıcie de revolucao, ponto-ponto, eixo-eixo). O termo superfıcie de revolucao e referida a superfıcie

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gerada pela revolucao de um perfil parametrizado ou pela extrusao deum arco ou cırculo ou ainda pela superfıcie cilindrica conica resultantede uma definicao de angulo de saıda. Estes tipos de restricoes podemser so usados para: planos, cilindros, cones, toroides e esferas.

• ao usar as restricoes de montagem alinhamento e/ou assentamento comdeslocamento entre as referencias, a direcao do deslocamento e semprenormal a referencia. Se quiser que o deslocamento se de na direcaooposta usa um valor negativo aplicado a ele.

• o sistema adiciona somente uma restricao de cada vez.

• use uma combinacao de restricoes para definir posicao e orientacao dapeca.

• a restricao angular so pode ser usada depois de ter eixos ou arestasalinhadas.

1.3 Automatizando o processo de montagem

Num processo de montagem os componentes muitas vezes sao repetidos diver-sas vezes na composicao do produto. Esta repeticao pode ser automatizadaatraves de colocacao de informacao ja na peca de como ela vai ser montada.Isso pode ser feita atraves de dados de referencia para o modelo ou ainda en-tender que a informacao faz parte dos atributos da peca. Pode-se, ainda, valede comportamento de features criadas na peca para automatizar a colocacaode componentes. Por exemplo, furos criados por padrao de repeticao sao usa-dos para montar as pecas que devem ser alocadas nele, usando tambem namontagem o padrao de repeticao para montar os demais componentes. Estasferramentas dsiponıveis nos sistemas CAE/CAD/CAM permitem a alocacaode componentes mais rapido e ao mesmo tempo montar varios componentes.

No Pro/E sao usados varias ferramentas para auxiliar passar informacaopara a montagem e dentre estas destacam-se o conceito de interfaces, flexi-bilidade e padrao de repeticao.

1.3.1 Definindo interfaces

Componentes repetidos numa montagem usam sempre as mesmas referenciaspara sua montagem. Estas referencias podem ser usadas para automatizar oprocesso da montagem da peca. Assim, ja no ambiente de criacao da pecapode ser definida com ela vai ser montada. Mas para isso e necessario que oprojetista anteveja como a peca vai ser montada e qual deve ser a sequenciade associacao de referencias entre a peca e a montagem que vai recebe-la.

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O comportamento de montagem da peca e definido como uma “feature”de referencia na peca denominada de interface do componente. Ela fica regis-trada como uma propriedade de referencia na arvore da peca ou componente.Este tipo de estrategia e interessante aplicar a uma peca que vai ser montadavarias vezes num produto. Como tem sido observado em exercıcios de mon-tagens em sistemas CAE/CAD/CAM a escolha das referencias da peca, paraaplicacao de restricoes de montagem e um processo repetitivo. Para pecasque vao ser repetidas na montagem, armazena-se as referencias que vao serusadas na montagem, na propria definicao da peca, atraves do recurso de in-terfaces. Isso acelera o processo de montagem, aumentando a produtividadedo projetista na geracao da visualizacao do conjunto do produto.

A interface de montagem de um componente e definida no Pro/E emInsert > Model Datum > Component Interface. Este comando abreuma janela de interacao com mostra a figura 14.

Figura 14: Ambiente de definicao de interface de montagem de pecas.

Nesta janela ha varios campos de texto: neles se define o nome da inter-face, bem como a definicao das referencias de montagens. Na peca mostradafoi escolhido duas referencias de montagens levando em conta tambem asequencia de montagem. Definida como um rebite a peca devera primeiro serposicionada no furo de montagem com alinhamento de eixo e depois aproximaa face inferior da cabeca a superfıcie da montagem. Nest caso ao apontar asuperfıcie do corpo do rebite o sistema interpreta que a primeira restricao eum inserto e que a segunda restricao sera uma assentamento, como mostraa figura 15.

Uma peca pode ter mais que uma interface em sua historia de montagem.Veja se em outra posicao de montagem a peca for montada usando outrasreferencias, essas podem ser tambem incorporadas a definicao de suas inter-faces de montagens. Como foi dito anteriormente a informacao de interfacefica registrada na arvore de features como mostra a figura 17.

Durante a montagem uma peca com interface vai ser recebida com a

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Figura 15: Adicionando restricoes de interface a peca rebite.

Figura 16: Adicionando restricoes de interface a peca rebite.

informacao de seu comportamento o de montagem e o sistema ja disponiblizaestas informacao ao projetista. Como pode ser visto na figura , enfatizadopela elipse e retangulo em azul, as informacoes de interfaces sao adicionadasao ambiente de montagem.

Figura 17: Ambiente de montagem com interfaces.

Da mesma forma, o sistema apresenta recursos para configurar o usodestas informacoes. Em Tools − > Assembly Settings − > PlacementPreferences pode ser definida s preferencias gerais aplicadas a uma sessaode montagem ou para um projeto especifico que esta sendo executado. Desta

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forma, o projetista pode impor o comportamento que ele quer usar ao colocaruma peca com interfaces.

1.3.2 Definicao de flexibilidade em pecas

Uma outra forma de automatizar o uso de pecas na montagem e o conceito deflexibilidade. Esta ferramenta permite ao projetista adicionar variabilidadea determinada dimensoes da peca e com isso usar tambem a mesma peca emdiversas situacoes de montagem. Pode ser tornado flexıvel dimensoes, “featu-res”, parametros, tolerancias geometricas e acabamento superficial. Cada umdesta opcoes permite ao projestista pensar de antemao as varias maneiras deuso de uma peca ou componente tambem ao longo do projeto produtivo, poisa nocao de flexibilidade pode ser extendida para atividades de manufatura.

O conceito de flexibilidade e adicionada a peca como um atributo, damesma forma que dimensoes ou definicao do material da peca. Para issose usa a opcao Edit − > Setup, que abre uma caixa de dialogo de geren-ciamento de atributos: ao escolher o item Flexibility uma nova caixa dedialogo estara disponıvel para capturar as definicoes de flexibilidade que apeca tera. Esta opcao e mostrada na figura 18.

Figura 18: Ambiente de definicao de flexibilidade em pecas.

Na caixa de captura dos atributos flexıveis pode ser inserido dimensoes,“features”, parametros, etc., como pode ser visto na figura 18.

Figura 19: Insercao de informacoes de flexibilidade em pecas.

Na figura 19 e mostrada a selecao deste atributos na caixa de dialogo.Para selecionar cada um basta aponta para um no da arvore de features e

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dar um ok, que a propriedade e adicionada como informacao a ser usada namontagem da peca.

Ao montar uma peca com atributo de flexiblidade o sistema pergunta sedeseja montar a peca normalmente ou com flexibilidade associada. Quandoa peca com flexibilidade associada e inserida, o projetista pode mudar oatributo desejado e ter a peca montada na nova configuracao. A figura 20ilustra o ambiente de montagem com a definicao de flexibilidade.

Figura 20: Inserindo peca com atributo de flexibilidade na montagem.

Um componente com flexiblidade pode se adaptar a um novo e diferenterequisito de projeto. Assim, ele pode ser incluso em varios estados de umamontagem. Um exemplo bem comum e a montagem de molas, ja que namaioria das vezes uma mesma mola pode ser montada em varios estados detracao ou compressao. Isso pode ser extendido a qualquer peca desde quepreviamente bem planejado a sua utilizacao pela equipe de projeto.

O atributo de flexibilidade pode ser definida em qualquer tempo da rea-lizacao da atividade de projeto de pecas e montagens. Assim, os parametrosflexıvieis sao definidos:

• antes da colocacao da peca na montagem;

• durante a colocacao da peca;

• e mesmo depois da montagem tiver sido composta.

No entanto e preciso prestar atencao ao usar esta ferramenta. Compo-nentes com flexibilidade nao podem ser movidos. Eles sao montados comopecas fixas. Para que haja simulacao cinematica e preciso excluir as pecasflexıveis durante a simulacao.

1.3.3 Padrao de repeticao em montagens

Uma forma de acelerar o processo de montagem e usar o padrao de repeticao.Tambem na sessao de montagem, as pecas que precisam ser montadas repe-titivamente pode ser alocadas usando este recurso. Para isso, e necessario

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que a “feature” que for receber a peca a ser montada tenha sido gerada porpadrao de repeticao. A figura 21 exibe a sequencia de usado de padrao derepeticao na montagem.

Figura 21: Inserindo peca usando padrao de repeticao na montagem.

Portanto, primeiro e preciso que se monte as pecas adequadamente, se-guindo as regras de montagem delas. Depois, monta-se a peca a ser repetidae terceiro, com use a peca e o operador padrao de repeticao. O sistema jareconhece o que padrao a ser usado sera referenciado ao padrao da peca querecebeu a primeira peca.

O padrao de repeticao tambem pode ser usado na propria montagemusando os parametros da montagem de uma peca. No uso de alinhamento ouassentamento de pecas pode ocorrer o uso de que a peca precisa ser deslocadaa partir das faces apontdas como restricao. Neste caso, o parametro dodeslocamento podde ser usado para definir a montagem das novas pecas como uso de padrao de repeticao com as opcoes dimensao ou direcao.

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