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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

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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

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

4. 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, criando-

se 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: 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.

- Pan (Pressiona e arrasta)

- Fit (Enquadrar)

- Zoom (aumenta e diminui)

- Zoom Área (Aumenta uma área delimitada)

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2.2. Comandos de Visualização:

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.

- 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).

Named Views:

- Superior.

- Frontal.

- Lateral Direita.

- Isométrica.

- Dimétrica.

- Trimétrica.

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2.4. Comandos de Renderização:

2.5. Controlando as Cores:

View: Ao clicar em visualização abre-se uma janela para as configurações gerais de cores,

conforme abaixo:

- 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).

Formato:

- Visualização Geral.

- Cores de Peças.

- Estilo.

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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).

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.

Forma de Seleção

Estilo de Cores

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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

- 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.

Linha

Linha dividida em três partes

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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.

- comando collinear (colinear): não muito utilizado. Faz com que pontos em linhas

distintas fiquem em uma mesma linha.

Alinhamento

Vertical

Alinhamento

Horizontal

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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 constrói-

se 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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