Licenciatura em Engenharia Mecânica

CONCEPÇÃO E FABRICO ASSISTIDO POR COMPUTADOR

2002/2003

Cabeçote Móvel

Autocad Autores: Em anexo: José Carlos Baltarejo Mendes 000504049 Plotagem: Desenho de conjunto 2D em A0 Ricardo Duarte Pedrosa 000504018 CD: TrabalhoCFAC.doc DesenhoConjunto2D.dwg DesenhoConjunto3D.dwg VistaExplodida3D.dwg

Indice Objectivo ______________________________________________________________ 4 2 Dimensões ___________________________________________________________ 5

Desenho de Conjunto __________________________________________________ 5 Layers e tipos de linha utilizados ______________________________________________ 5 Comandos utilizados _______________________________________________________ 5 Aplicações LISP utilizadas ___________________________________________________ 5 Lista de Peças ____________________________________________________________ 6

3 Dimensões ___________________________________________________________ 7

Desenho de Conjunto __________________________________________________ 7 Comandos utilizados _______________________________________________________ 7

Vista Explodida _______________________________________________________ 7

Concepção de algumas peças a 3 dimensões _______________________________ 8

Mola ____________________________________________________________________ 8 Porca ___________________________________________________________________ 9 Oco hexagonal da cabeça de um parafuso _____________________________________ 11

Comentários __________________________________________________________ 12

2 Dimensões ________________________________________________________ 12 Desenho de Conjunto______________________________________________________ 12

3 Dimensões ________________________________________________________ 12

Desenho de Conjunto______________________________________________________ 12 Vista Explodida___________________________________________________________ 12

Bibliografia __________________________________________________________ 13

Concepção e Fabrico Assistido por Computador Cabeçote Móvel - Autocad

Objectivo

O trabalho proposto trata-se da realização do desenho em AutoCad de um cabeçote móvel de um torno mecânico modelo Cadete do Eduardo Ferreirinha & Irmão, tendo sido representado num desenho de conjunto a 2 dimensões e num desenho de conjunto e vista explodida a 3 dimensões.

Para a execução do trabalho utilizou-se o programa AutoCad nas versões 2000i e 2002. No desenho de conjunto a 2 dimensões foram utilizadas algumas aplicações em Autolisp para melhorar a qualidade do trabalho.

José Mendes 000504049 4 Ricardo Pedrosa 000504018

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2 Dimensões Desenho de Conjunto

Reproduziu-se o desenho de conjunto a 2 dimensões fornecido no catálogo “Instruções

Provisórias do Torno Mecânico EFI. Cadete”, do cabeçote movel, onde se tiveram em conta as dimensões reais do mesmo. Deu-se especial atenção à união das linhas.

Layers e tipos de linha utilizados:

Comandos utilizados:

_MTEXT ALIGNED DIMENSION ANGULAR DIMENSION ARC BASE LINE DIMENSION CHANFER CIRCLE CONTINUE DIMENSION DIAMETER DIMENSION ELLIPSE EXTEND FILLET

HATCH LAYER LINE LINEAR DIMENSION MIRROR MOVE OFFSET POLYGON QUICK LEADER RADIUS DIMENSION ROTATE TRIM

Aplicações LISP utilizadas:

Porcad.lsp - Desenha porcas hexagonais; Ref.lsp - Desenha as referências das peças; Esquadri.lsp - Desenha esquadrias de acordo com o tamanho da folha pretendido.

José Mendes 000504049 5 Ricardo Pedrosa 000504018

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Lista de Peças:

Nº Nome Ref. EFI 1 Caixa 04260-1 2 Tubo 04240-4 3 Cone Morse 04232-4 4 Lubrificador form. F nº1 - DIN 3410 5 Parafuso AG2 M6x8 6 Calço Polimérico 01218-5 7 Tampa 01129-5 8 Escala 03440-5 / 03441-5 9 Rolamento 51204 φ20xφ20x40

10 Veio 04237-4 / 04239-4 11 Chaveta r01121-5 12 Porca sext. b M14 DIN 936 13 Manipulo r00693-5 14 Volante 01117-4 15 Base 04267-2 16 Manipulo 01179-5 17 Parafuso 2AG2 - M10x40 18 Parafuso 2EA2 - DIN87 - M8x20 19 Parafuso 2CH2 - M8x35 20 Chaveta 04298-5 21 Batente 04308-5 22 Fixador de Manipulo 04288-5 23 Porca sext. M12 24 Veio 04289-5 25 Casquilho 04290-5 26 Casquilho 04291-5 27 Parafuso AG4 M12x25 28 Manipulo 01138-5 29 Fixador de Manipulo 01134-5 30 Veio c/ Excentrico 04284-4 31 Pino Cónico φ5x45 32 Biela 04283-4 33 Balancé - Fixador 04269-2 34 Porca sext. b - M16 DIN 936 35 Parafuso s/ ref. 36 Tampa guia roscada 04241-4 37 Pino Cilindrico 2GO5 φ8x15 38 Calço 01861-5 39 Parafuso r00463-5 40 Chaveta em forma de T 01123-5 41 Anilha DIN 125 – M14

José Mendes 000504049 6 Ricardo Pedrosa 000504018

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3 Dimensões

Desenho de Conjunto

Utilizando o desenho a 2 dimensões reproduziu-se fielmente cada peça a 3 dimensões.

Para tal foram utilizados os seguintes comandos:

* _PEDIT * 3D ARRAY

BOX CHANFER CIRCLE COLOR FACES CONE CYLINDER EXTRUDE EXTRUDE FACES FILLET INTERSECT LAYER LINE

* MIRROR 3D MOVE POLYGON REVOLVE

* ROTATE 3D SEPARATE SLICE SPHERE SUBTRACT TORUS TRIM UCS UNION

* - Estes comandos não se encontram disponíveis em botões da toolbar.

Vista Explodida

Utilizando o desenho de conjunto a 3 dimensões separou-se as peças pela sua ordem real de montagem para que pudessem ser vistas na sua totalidade. Foram também feitos cortes em algumas peças para se ver os pormenores do seu interior.

José Mendes 000504049 7 Ricardo Pedrosa 000504018

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Concepção de algumas peças a 3 dimensões:

Mola

Com o comando TORUS, desenhou-se um anel dando o centro, o raio do anel e o raio do tubo.

Com o comando SLICE, seleccionou-se o anel e dividiu-se pelo plano YZ, mantendo-se os dois lados do anel.

Com o comando ROTATE 3D, seleccionou-se uma das metades do anel rodando-a segundo o eixo dos XX cerca de 11º. Realizou-se a mesma operação com a outra metade do anel, porém rodando –11º.

Uniram-se as faces cortadas do anel, copiando e colando as metades até se obter o comprimento desejado da mola.

Finalmente, com o comando UNION, uniram-se todos os objectos obtendo-se um só. A mola.

José Mendes 000504049 8 Ricardo Pedrosa 000504018

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Porca

Com o comando POLYGON desenhou-se um hexágono circunscrito dando S como diâmetro do circulo.

Com o comando EXTRUDE, seleccionou-se o hexágono e extrudiu-se a uma altura igual à da porca a construir.

Para se fazer o chanfro na porca, foi construído um sólido com o

chanfro simétrico. Onde se utilizaram os comandos LINE, CIRCLE e TRIM.

Modificou-se o objecto para uma polilinha através do comando _PEDIT.

Com o comando REVOLVE, fez-se uma revolução do objecto

segundo o eixo dos XX.

Rodou-se o ultimo objecto 90 graus segundo o eixo dos YY posicionando-o com o centro do polígono hexagonal. Copiou-se o objecto rodando-o 180 graus e posicionando-o na outra face.

Posicionou-se o objecto de cima com o centro a face superior do

prisma hexagonal. E com o comando SUBTRACT, subtraiu-se o objecto superior ao prisma. Obtendo-se assim o chanfro superior.

José Mendes 000504049 9 Ricardo Pedrosa 000504018

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Procedeu-se da mesma forma com a outra face.

Devido à impossibilidade encontrada na concepção da rosca decidiu-se apenas simular a rosca, ou seja, construi-se um objecto cilíndrico de revolução com recortes triangulares para subtrair na porca de modo a conceber a rosca. Para tal foram utilizados os comandos LINE, ARRAY, _PEDIT, REVOLVE e ROTATE 3D.

Na subtracção foi utilizado o comando SUBTRACT. Obtendo-se finalmente a porca desejada.

José Mendes 000504049 10 Ricardo Pedrosa 000504018

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Oco hexagonal da cabeça de um parafuso

Com o comando POLYGON desenhou-se um hexágono circunscrito dando S como diâmetro do círculo.

Com o comando EXTRUDE seleccionou-se o hexágono e extrudiu-se a uma altura t, da profundidade do furo.

Com o comando CONE criou-se um cone com centro na base inferior do prisma hexagonal e geratriz 60º.

Copiou-se o prisma e posicionou-se na base do cone.

Com o comando INTERSECT obteve-se a intersecção do cone com o segundo prisma.

Com o comando UNION uniu-se os dois objectos obtendo-se assim o negativo do oco hexagonal da cabeça de um parafuso.

Com o comando SUBTRACT. Subtrai-se o último objecto à cabeça do parafuso, resultando finalmente a cabeça CHC.

José Mendes 000504049 11 Ricardo Pedrosa 000504018

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Comentários 2 Dimensões

Desenho de Conjunto

Pelo facto de o desenho ter sido retirado de um catálogo, a sua qualidade não era muito elevada. A inexistência de cotas e a escala utilizada (1:4) dificultaram bastante a sua reprodução. Assim, foi necessário obter uma ampliação do desenho para posteriormente se proceder à sua cotagem. Nesta fase verificaram-se algumas incoerências, tais como linhas sobrepostas e variação de cotas nas diferentes vistas. Para contornar este problema efectuou-se o arredondamento de algumas dimensões.

Para a reprodução de algumas peças normalizadas, nomeadamente as porcas, foi utilizada a aplicação Porcad.lsp retirada da página web da cadeira. Como a aplicação apenas desenhava porcas hexagonais do estilo 2 (alta) – ISO 4033 foram efectuadas alterações na altura das porcas.

Na concepção das restantes peças normalizadas, o facto de o resultado das aplicações não ter sido satisfatório bem como a inexistência de aplicações adequadas para o efeito, utilizou-se os conhecimentos de desenho técnico recorrendo à bibliografia adequada para a obtenção das mesmas.

Para a impressão optou-se entregar o trabalho com as dimensões reais do

cabeçote. Deste modo, decidiu-se fazer uma plotagem em tamanho A0 para uma melhor visualização dos detalhes do desenho.

3 Dimensões

Desenho de Conjunto

O principal obstáculo nesta fase foi a falta de experiência em relação à elaboração de desenhos a três dimensões, experiência essa que deveria vir das aulas práticas de CFAC. Aqui revelou-se fundamental o autodidatismo dos alunos, especialmente na concepção de peças mais complexas, onde os manuais de AutoCad 3D foram fundamentais.

Outro problema encontrado foi o correcto posicionamento das peças, onde foram

muitas vezes necessários o uso dos comandos UCS, ROTATE 3D e 3D-ORBIT. Foram também criadas layers para cada peça a fim de ocultar alguns dos objectos de modo a facilitar a sua montagem.

Vista Explodida

Decidiu-se cortar algumas das peças, de modo a se obter uma melhor visualização do seu interior. Assim, foi possivel observar pormenores que de outro modo não se iriam denotar, como por exemplo, os furos. Foi também mudada a cor de várias peças para que se observassem todos os seus pormenores. José Mendes 000504049 12 Ricardo Pedrosa 000504018

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Bibliografia

Morais, Simões, “Desenho Técnico Básico - Desenho de Construções Mecânicas - 3º Volume”, Porto Editora.

Neto, Pedro Leão, Garcia, José Manuel, “AutoCAD 2002 Depressa & Bem”, 2002, Lidel.

“Instruções Provisórias do Torno Mecânico Ed. Ferreirinha & Irmão. Modelo Cadete”

Santos, João, “AutoCAD 2002 em 3 Dimensões”, 2002, Lidel.

Tavares, João Manuel R. S., “Introdução ao AutoCAD 2000”.

Apontamentos para a disciplina de C.F.A.C. em Engenharia Mecânica da FEUP, 2002.

Sebenta da disciplina de Desenho de Construções Mecânicas, 2002

José Mendes 000504049 13 Ricardo Pedrosa 000504018