Universidade Federal do ABC

Bacharelado em Ciência e Tecnologia

DANIEL MACEDO COSTA FAGUNDES

MAURÍCIO BATISTA MOTTA

RODRIGO THIAGO PASSOS SILVA

FUNDAMENTOS DE DESENHO E PROJETO

CAIXA DE FERRAMENTAS

Projeto final

Santo André - SP

2011

DANIEL FAGUNDES

MAURÍCIO BATISTA MOTTA

RODRIGO THIAGO PASSOS SILVA

CAIXA DE FERRAMENTAS

Trabalho apresentado à Universidade Federal

do ABC como parte dos requisitos para a

aprovação na disciplina Fundamentos de

Desenho e Projeto do curso de Bacharelado

em Ciência e Tecnologia.

Docente: Prof. Dr. Humberto de Paiva Junior

Santo André – SP

2011

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4

2 OBJETIVOS ................................................................................................................................... 5

3 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................................ 5

4 OBJETOS DESENHADOS ............................................................................................................ 5

5 DESENVOLVIMENTO ................................................................................................................. 6

5.1 Peças ........................................................................................................................................ 7

5.2 Montagens intermediárias ..................................................................................................... 12

5.3 Montagem final ..................................................................................................................... 16

5.4 Estatísticas do projeto............................................................................................................ 17

6 CONCLUSÃO .............................................................................................................................. 17

7 REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 18

4

1 INTRODUÇÃO

A evolução das ferramentas é uma evidencia da evolução do homem. Em 1959 foram

encontrados na África ferramentas de um milhão e setecentos mil anos atrás: martelos e

choppers (instrumentos de corte).

As ferramentas no período paleolítico eram feitas de sílex (fig. 1.1), um tipo de pedra

retirada dos grandes bancos rochosos, por meio de picaretas feitas com chifre de veado. As

primeiras ferramentas tinham dimensões que variavam de 40 cm a 1 m, com o tempo foram

sendo reduzidas até a criação de lâminas de poucos centímetros. [1,2]

Figura 1.2 – Ferramentas do período paleolítico

Fonte: http://www.semar.com.br/historiaferramentas.htm, 2011[1]

No período neolítico ocorrem as maiores evoluções, entretanto, o fato mais importante

ocorre há mil e duzentos anos atrás, com o domínio da técnica de fusão e tratamento do ferro

– era criada a indústria metalúrgica. Tal fato possibilitou o desenvolvimento de melhores e

mais resistentes ferramentas.

Antes do século XVIII havia somente os motores humanos e animais. O advento da

máquina à vapor possibilitou o movimento conjunto de martelos, furadores et coetera

simultaneamente.

Após a Segunda Guerra Mundial, com o desenvolvimento da computação, houve

unificação máquina-ferramenta, sendo que a primeira “ordena” e coordena e a segunda

executa. Atualmente, as máquinas trabalham independentemente do homem e - algumas,

fazem delicados trabalhos (como na área de biotecnologia) – então, este não é mais necessário

para operá-la. Em virtude disso, os projetos de máquinas atuais requerem grande

detalhamento. [1,2]

Neste contexto, surge o desenho técnico. Este, de forma a evitar ambiguidades em

interpretações e, assim, comprometer a qualidade de projetos, deve seguir padrões indicados

em normas técnicas, como as da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. [3]

5

Entretanto, o desenho em papel não é suficiente para as necessidades científicas e

industriais atuais, por não oferecer flexibilidade para modificações nem considerável precisão.

É, então, necessária a utilização de sistemas CAD (computer-aided design) que facilitam os

projetos e desenhos técnicos, pois permitem mais facilmente pequenas modificações nos

desenhos, como dimensões, escalas, rotações etc., além de maior detalhamento. [3,4]

O software CAD utilizado no desenvolvimento deste projeto foi o SolidWorks 2008,

desenvolvido pela Dassault Systèmes S.A.. [5]

2 OBJETIVOS

O objetivo geral do desenvolvimento deste projeto é a aprendizagem de conceitos de

representação de objetos via desenho técnico e aprendizagem de uso do software SolidWorks

2008.

É objetivo específico: representar com fidelidade, utilizando sistema CAD, uma caixa

de ferramentas que contenha as peças discriminadas na seção 4.

3 JUSTIFICATIVA

A escolha da caixa de ferramentas para ser o objeto a ser representado justifica-se pela

grande variedade de peças que a mesma possui, possibilitando o desenvolvimento de um

projeto com várias peças que tenham ligação entre si – são todas do mesmo conjunto.

Justifica-se também pelo fato de haver peças com grande detalhamento difíceis de

serem representadas e peças com pouco e médio detalhamento, mais simples de serem

representadas. A facilidade em obter as dimensões na maioria das peças e de transportá-las,

por serem de tamanho médio (nenhuma peça possui mais de um metro) também contribuiu

para a escolha.

4 OBJETOS DESENHADOS

A relação de objetos desenhados está na tabela 1. A caixa de ferramentas tomada como

base (nem todas as peças foram desenhadas) é a exibida na fig. 4.1.

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Tabela 1 – Relação de objetos desenhados

Alicate Universal Caixa 1 Alicate Bico longo

Chave suporte para bits Cabeça Martelo Cabo Alicate Bico longo

Chave Bomba d'água Cabo Martelo Chave Catraca

Chave de precisão 1 Bit fenda 6mm Chaves Allen

Chave de precisão 2 Bit philips 0# Suporte p/ Allen

Chave philips longa Bit Pozidriv 1# Cabo Chave de Fenda longa

Chave philips curta Bit Estrela T25 Chave de Fenda longa

Prolongador Suportes Bits Chave de Fenda curta

Soquete 6mm Bit Hexagonal 6 Cabo Chave de Fenda curta

Soquete 4mm Soquete 13mm Caixa 2

Figura 4.1 – Caixa de ferramentas utilizada como base para o projeto

5 DESENVOLVIMENTO

O projeto consiste de peças desenhadas de forma “maciça”, de peças que foram

desenhadas como montagem de dois ou mais elementos e da montagem final, que

corresponde à caixa com todas as ferramentas.

Inicialmente, utilizando paquímetro e régua graduada, os objetos a serem

representados foram medidos. Posteriormente foram desenhados utilizando o SolidWorks, da

forma descrita, sinteticamente, nas subseções que se seguem.

7

5.1 Peças

Figura 5.1 – Da esquerda para a direita bits: estrela T25, fenda 6 mm, hexagonal 6 mm, philips 0# e posidriv 1#

As peças representadas na fig. 5.1 foram construídas através da extrusão de um

hexágono Os detalhes dos bits posidriv e philips foram resultado de padrões circulares e

cortes por revolução. Lofts foram utilizados para construir as bases arredondas.

Figura 5.2 – Chaves Allen de 10 mm, 8 mm, 6 mm e 5 mm (da esquerda para a direita)

As peças representas na fig. 5.2 foram construídas através da criação de planos

paralelos e ortogonais ao plano superior e uso da ferramenta “Ressalto/Base por loft”.

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Figura 5.3 – Cabos das chaves de fenda e Philips: grande, de precisão e pequena

Os cabos são resultados de estruturas mistas, com partes circulares e partes de níveis

quadrados e circulares nos vértices. Na parte circular, foi utilizado o recurso “Ressalto/base

revolucionado” baseado num esboço criado essencialmente por “Splines”. Na parte de níveis

quadrados foi utilizado o recurso “Ressalto/base por loft” onde foi possível unir os níveis

estruturalmente, sendo fiel ao perfil do cabo. O detalhamento final se deu através de extrusões

na superfície com a opção “Offset de superfície”, cortes revolucionados, padrões circulares,

chamada de aparência e o arremate com o “Domo” na parte superior do cabo.

Figura 5.4 – Hastes das chaves de fenda e philips, grandes, pequenas e de precisão

Os objetos representados na fig. 5.4 foram construídos utilizando “ressalto/base

extrudado”, “ressalto/base por loft”, padrão circular e cortes por revolução (especialmente nas

“cabeças” das chaves philips). As chaves de fenda e philips são de tamanhos semelhantes, a

diferença considerável no comprimento, evidenciado pela fig. 5.4, é devida à escolha

arbitrária do tamanho que seria encaixado dentro dos cabos das chaves.

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Figura 5.5 – Soquetes de 13 mm, 4 mm e 6 mm

Os objetos representados na fig. 5.5 utilizaram em suas construções, essencialmente,

extrusões, loft de corte e corte por revolução, além de filetes para o acabamento.

Figura 5.6 – Cabo da chave catraca, prolongador e “cabeça” da chave catraca

O cabo da chave catraca foi obtido por meio de diversos lofts entre elipses de planos

paralelos. O prolongador foi obtido através de cortes por revolução, cortes por loft e

extrusões, além da montagem com uma pequena esfera. A “cabeça” da chave catraca foi

desenhada utilizando lofts, extrusões e cortes extrudados.

Figura 5.7 – Suporte para as chaves allen

10

O suporte para chaves allen (fig. 5.7) foi desenhado com a utilização de uma extrusão (de

um paralelepípedo base) e diversos cortes extrudados para a obtenção da forma final. Foram

feitos filetes no acabamento.

Figura 5.8 – Cabo e cabeça do martelo

Ambos os objetos representados na fig. 5.8 foram construídos essencialmente

utilizando-se extrusões por lofts e cortes extrudados.

Figura 5.9 – Suporte para bits

O suporte para bits (fig. 5.9) foi construído mediante a extrusão de um retângulo e cortes

extrudados de elementos circulares.

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Figura 5.10 – Da esquerda para a direita: cabo do alicate de bico, cabo do alicate universal, partes direita e

esquerda do alicate de bico, partes direita e esquerda do alicate universal e pinos dos alicates universal e de bico.

Os cabos dos alicates foram obtidos através de cortes por varredura, cortes por

revolução e cortes extrudados de uma extrusão inicial. Os detalhes arredondados foram

obtidos com filetes. As partes superiores dos alicates, tanto o de corte quanto o universal,

foram obtidos através de extrusões, cortes extrudados e padrões circulares. Os detalhes foram

obtidos com o uso de filetes e da ferramenta “inclinação”.

Figura 5.11 – Partes que compõem a chave bomba d’água

O cabo da chave bomba d’água foi feita de forma análoga ao cabo dos alicates. As

partes superiores da chave consistem basicamente de extrusões, cortes extrudados e alguns

lofts. Foi utilizando também padrão circular e padrão linear para facilitar. O pino de encaixe é

resultado de uma simples extrusão.

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Figura 5.12 – Partes superior e inferior da caixa de ferramentas

A caixa foi construída por meio de uma extrusão inicial. Os detalhes da superfície

foram feitos com novas extrusões e filetes. O encaixe das peças foi realizado por meio de

corte extrudado, utilizando-se o contorno das peças já desenhadas.

5.2 Montagens intermediárias

Nas figuras que se seguem serão apresentadas as visualizações das montagens

intermediárias realizadas.

Figura 5.13 – Chaves allen no suporte

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Figura 5.14 – Montagem do martelo

Figura 5.15 – Chave catraca, chave philips grande, chave de fenda grande, chave suporte para bits, chave de

fenda pequena e chave philips pequena

Figura 5.16 – Chaves de precisão

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Figura 5.17 – Alicates de bico e de corte

Figura 5.18 – Bits no suporte

Figura 5.19 – Chave bomba d´’água

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Figura 5.20 - Monatagem da parte inferior da caixa

Figura 5.21 – Montagem da parte inferior da caixa

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5.3 Montagem final

Figura 5.22 – Montagem das partes inferior e superior da caixa – Caixa de ferramentas completa

Figura 5.23 – Caixa fechada

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5.4 Estatísticas do projeto

A fig. 5.24 mostra as estatísticas do projeto geradas pelo AssemblyXpert.

Figura 5.24 – Estatísticas do projeto

6 CONCLUSÃO

O desenvolvimento deste projeto possibilitou aos alunos envolvidos a solidificação de

conceitos em representação por desenho técnico e a aprendizagem da utilização básica de

softwares do tipo CAD, especificamente do SolidWorks 2008.

Pôde-se observar que, ao contrário de uma perspectiva inicial, o desenho assistido por

computador não é trivial e requer bastante treinamento para que seja dominado. Observou-se

também que a representação fidedigna de um objeto depende basicamente de dois elementos:

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da habilidade do operador do software e da precisão na mensuração das medidas dos objetos,

nem sempre tão simples, devido à medidas muito pequenas ou à curvas de difícil

representação.

Concluiu-se, por fim, que o software possui ampla aplicabilidade e versatilidade, sendo

útil para a modelagem 3D de qualquer objeto, pois possui os recursos necessários para tal.

7 REFERÊNCIAS

[1] SEMAR. História das ferramentas. Disponível em: <http://www.semar.com.br/

historiaferramentas.htm>. Acesso em: 7 ago. 2011.

[2] GEDORE. História das ferramentas. Disponível em: <http://www.gedore.com.br/historia-

ferramenta.php>. Acesso em: 7 ago. 2011.

[3] RIASCOS, L. A. M. et al. Fundamentos de Desenho e Projeto. 2 ed. rev. São Paulo:

Plêiade, 2011. 1 p.

[4] WIKIPÉDIA. Desenho assistido por computador. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/

wiki/CAD>. Acesso em: 7 ago. 2011.

[5] WIKIPÉDIA. Dassault Systèmes. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/

Dassault_Syst%C3%A8mes>. Acesso em: 7 ago. 2011.