Solidworks basico, Notas de estudo de Eletromecânica

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SOLIDWORKS

BÁSICO

SOLIDWORKS

BÁSICO

Salvador

• 1 INTRODUÇÃO SUMÁRIO
• 1.1 Breve histórico
• 1.2 O que é o Solidworks?
  • 1.2.1 Módulos básicos
  • 1.2.2 Modelagem 3D ( Part )
  • 1.2.3 Montagem ( Assembly )
  • 1.2.4 Desenho ( Drawing )
  • 1.2.5 Conceitos gerais
• 2 MÉTODO GERAL PARA MODELAGEM 3D
• 3 EXPLORANDO A INTERFACE GRÁFICA
• 3.1 Barras de Ferramentas
  • 3.1.1 Barra de Ferramenta Standard
  • 3.1.2 Barra de Ferramenta de Visualização – Auxilia no modo de visualização da part.
  • 3.1.3 Barra de Ferramentas de Sketch – Auxilia na criação de sketchs.
  • 3.1.4 Barra de Ferramenta de Features – Auxilia na criação de características da part.
• 4 MODELAGEM DE COMPONENTES EM 3D (PART)
• 4.1 Exercício Prático: Modelamento de um Mancal
• 4.2 Exercício Prático: Modelamento de um Bloco de Guia
• 4.3 Exercício Prático: Modelamento do Corpo de Embalagem Plástica
• 4.4 Exercício Prático: Modelamento da Tampa da Embalagem Plástica
• 4.5 Exercício Prático: Modelamento da Caneca
• 4.6 Exercício Prático: Modelamento da uma Chave de Fenda
• 4.7 Exercício Prático: Modelamento da uma Roda Dentada
• 5 MONTAGEM DE COMPONENTES EM 3D (ASSEMBLY).
• 5.1 Exercício Prático: Montagem da Embalagem Plástica
• 5.2 Exercício Prático: Montagem de um Rolamento
• 6 DESENHO 2D DE COMPONENTES EM 3D (DRAWING).
• 6.1 Exercício Prático: Geração de Desenho 2D do Mancal.
• 7 REFERÊNCIAS

          

Apresentação

Com o objetivo de apoiar e proporcionar a melhoria contínua do padrão de qualidade

e produtividade da indústria, o SENAI-BA desenvolve programas de educação

profissional e superior, além de prestar serviços técnicos e tecnológicos. Essas

atividades, com conteúdos tecnológicos são direcionadas para indústrias nos

diversos segmentos, através de programas de educação profissional, consultorias e

informação tecnológica, para profissionais da área industrial ou para pessoas que

desejam profissionalizar-se visando inserir-se no mercado de trabalho.

Este material didático foi preparado para funcionar como instrumento de consulta.

Possui informações que são aplicáveis de forma prática no dia-a-dia do profissional,

e apresenta uma linguagem simples e de fácil assimilação. É um meio que

possibilita, de forma eficiente, o aperfeiçoamento do aluno através do estudo do

conteúdo apresentado no módulo.

          

modelamento e abrangência na aplicação, o Solidworks vem estabelecendo um novo paradigma no mercado de CAD e projetos baiano.

1.2 O que é o Solidworks?

O Solidworks é uma ferramenta computacional de projetos, que permite acelerar o processo de desenvolvimento de produtos. Trata-se de um CAD tridimensional para construção de peças, montagens e geração de desenhos bidimensionais de maneira integrada. Isto significa que os três tipos de arquivo que são gerados pelo software podem ser relacionados, e se mudarmos qualquer característica da peça, automaticamente os arquivos associados a esta mudarão. Isso possibilita uma velocidade maior no processo de criação, desenvolvimento de produtos e modelamento 3D de quaisquer componentes

1.2.1 Módulos básicos

O Solidworks apresenta três módulos básicos: modelagem 3D, montagem e desenho 2D. Cada um deles tem diferentes funções, comandos e possibilidades, e gera tipos de arquivos (extensões) diferentes. Suas principais funcionalidades são descritas a seguir.

1.2.2 Modelagem 3D ( Part )

• Desenhar perfil. (Sketch)
• Adicionar características às peças (Features).
• Criar planos e eixos de referência (Reference Geometry).
• Adicionar restrições geométricas (Add Relations).
• Construir árvore de projeto (Design tree).
• Criar configurações de peças.
• Criar tabelas de projeto (Design Tables).
• Criar equações (Equations).
• Verificar propriedades de seção e de materiais (Proprierties).

1.2.3 Montagem ( Assembly )

• Inserir componentes na montagem.
• Inserir “sub-assembly”.
• Criar configurações.
• Criar características de montagem (Assembly Feature).
• Editar peças.
• Segurar/mover/saltar (Drag and Drop) peças.
• Rotacionar peças em torno de um ponto.
• Esconder/exibir peças.
• Suprimir/liberar peças
• Adicionar restrições (matting).
• Adicionar seqüência de restrições.

          

• Verificar propriedades geométricas.
• Verificar interseções.
• Criar vistas explodidas.

1.2.4 Desenho ( Drawing )

• Editar formato de folha.
• Criar formatos de folha customizados.
• Inserir novos desenhos.
• Preparar novos desenhos utilizando padrões.
• Editar desenhos.
• Inserir nomes, seções, detalhes, cortes e vistas auxiliares.
• Importar dimensões do modelo.
• Movendo e apagando dimensões.

1.2.5 Conceitos gerais

Um modelo sólido inclui informações geométricas dos elementos e informações topológicas que relacionam os elementos geométricos entre si (Ex: modo de uma face interceptar a outra face através de uma aresta).

O Solidworks também realiza modelamento 3D de superfícies no espaço, mas esse tema não será abordado nesse curso.

O SolidWorks é totalmente associativo, pois um sólido criado está associado a modelos de montagem e de desenhos. Mudanças nos modelos atualizam automaticamente montagens e desenhos a ele associados (e vice-versa).

O objeto modelado é feito por operações matemáticas no espaço (Design by Features), Essas Features são elementos que formam o modelo sólido. Podem ser gerados a partir de um sketch (desenho bidimensional sobre um plano ou superfície plana) em operações como rotação ou extrusão, ou podem ser criados utilizando a geometria do modelo sólido como os filetes e os chanfros.

O modelo sólido possui o histórico de modelagem (design tree), deve conter dimensões e restrições (relações de paralelismo e concentricidade) nele armazenadas. Isto permite associar dimensões, reeditar a seqüência de operações ou modificar os tipos de restrições criadas.

2 Método Geral para Modelagem 3D

O primeiro passo para boa modelagem é o planejamento. Define-se a intenção de projeto a partir dos requisitos do produto. No caso específico do Solidworks, devemos primeiramente definir um plano de criação inicial. Neste plano definido previamente será feito um desenho 2D (sketch) que servirá de perfil para a operação geométrica (feature) que será feita para obter-se um componente 3D. A primeira

          

Figura 3

Note que esta caixa de diálogo é exatamente igual a qualquer outra do pacote office da microsoft, com a vantagem de podermos visualizar a peça que estamos querendo abrir. Caso optemos por começar um novo modelamento devemos selecionar o botão de novo documento. Assim o programa nos disponibiliza uma outra caixa de diálogo, mostrada a seguir na figura 4.

Figura 4

          

Esta caixa de diálogo apresenta três opções. A primeira delas Part , nos permite fazer o modelamento de um único componente, já a segunda opção, Assembly , nos permite fazer a montagem de dois ou mais componentes, e a terceira e última opção, Drawing , nos permite compor desenhos técnicos em 2D para a documentação técnica do que foi modelado e/ou montado previamente.

De posse destas informações iniciais vamos dar continuidade à exploração da interface gráfica. Para tanto, vamos conhecer um pouco mais das demais barras de ferramentas existentes no Solidworks. Observemos a figura 5 abaixo. Nela podemos distinguir os vários tipos de barra de ferramenta, a área de trabalho e a árvore de criação do modelo.

Figura 5

Obs: para salvar um arquivo no solidworks o procedimento é o mesmo adotado por qualquer software da Microsoft, basta clicar no ícone e salvar numa pasta desejada. Assim como já foi dito anteriormente, podemos observar na figura anterior que a barra de ferramentas Standard apresenta outros ícones disponíveis, além do salvar. Vamos descobrir quais são eles.

3.1 Barras de Ferramentas

A seguir, vamos apresentar os comandos mais usuais do solidworks no modelamento de peças. Nesta breve apresentação dos comandos serão mostrados os ícones, o nome da função e um descritivo do que o comando é capaz de fazer. Os

Árvore de Criação

Ferramentas de Sketch

Ferramentas de Visualização

Features

          

Zoon to Selection Amplia a entidade selecionada

Rotate View Rotaciona a peça.

Pan View Movimenta a peça

Standard views Vistas a 90º

Wireframe Mostra todas as arestas do modelo apenas em linhas Hidden lines visibles Mostra as linhas invisíveis da peça

Hidden lines removed Esconde as linhas invisíveis da peça

Shaded Mostra o modelo colorido sem as linhas das arestas Shaded with edges Mostra o modelo colorido com as linhas das arestas Section view Mostra uma seção do modelo Shadows in Shaded mode Mostra sombra do modelo colorido

3.1.3 Barra de Ferramentas de Sketch – Auxilia na criação de sketchs.

Selection Ícone utilizado para seleção Sketch Ícone utilizado para abrir/fechar sketch

Smart Dimensions Utilizado para colocar dimensões lineares e angulares Add Relations Adiciona relações geométricas Display/Delete Relations Visualiza e apaga as relações existentes

Line Cria linhas para construção do sketch

Elipse Cria elipses para construção do sketch

Rectangle Cria retângulos para construção do sketch

Polygon Cria polígonos para construção do sketch

Circle Cria círculos para construção do sketch

          

Center point arc Cria um arco a partir de um ponto central

Tangent arc Cria uma tangente a partir de uma linha

3 Point arc Cria um arco a partir de três pontos

Sketch Fillet Cria um filete tangente entre duas entidades

Center Line Cria uma linha de centro ou de construção

Spline Cria splines para construção do sketch

Point Cria pontos para construção do sketch

Mirror Cria entidades espelhadas a partir de sketchs pré-existentes Convert Entities Converte arestas do modelo em entidades editáveis Off-Set Entities Cria linhas paralelas a partir de outras pré- existentes Extend Entities Estende as linhas existentes

Trim Entities Corta os excessos de linhas Circular Sketch Step and Repeat Cria cópias radiais de sketchs Construction Geometry Transforma entidades em linhas de construção Linear Sketch Step and Repeat Cria cópias lineares de sketchs

Copy or move entities Copia ou move entidades

3D Sketch Cria sketchs em 3D

3.1.4 Barra de Ferramenta de Features – Auxilia na criação de características da part.

Extruded Boss/Base Adiciona material linearmente

Extruded Cut Retira material linearmente

Revolved Boss/Base Adiciona material Radialmente

          

4 Modelagem de Componentes em 3D (Part)

4.1 Exercício Prático: Modelamento de um Mancal

O mancal ilustrado na figura abaixo é o objeto de estudo desta lição.

Competências adquiridas ao término da lição

As seguintes competências serão adquiridas pelo estudante ao término da lição:

• Escolha do plano inicial de modelagem;
• Ferramentas de desenho do perfil ( sketch );
• Adição de relações geométricas ( add relations) em um desenho;
• Estado ( status ) de um desenho;
• Criação de base feature ;
• Adição de extrude boss/cut ;
• Adição de mirror feature ;
• Modificação do modelo através de sua árvore de criação.

          

Com o Solidworks aberto, vá até a barra de ferramentas Standard e click no botão de criar um novo documento do software, conforme figura 6 a seguir:

Figura 6

Feito isso, aparecerá a seguinte janela (Figura 7):

Figura 7

Para abrir uma nova peça basta selecionar part e depois confirmar no botão OK.

O primeiro passo para uma boa modelagem é o planejamento do modelo a ser criado. Isso permite pré-determinar a seqüência de modelagem adotada, os tipos de restrições geométricas envolvidas e as características a serem inseridas no modelo. No programa solidworks, o passo inicial da modelagem é a escolha do plano de criação. Assim, para o modelamento do mancal devemos selecionar o Plane 1 conforme figura 8, a seguir.

          

Nesta fase o importante é construir um esboço da seção desejada. Entretanto, este esboço deve ser proporcional. Ou seja, não devemos criar a seção já nas medidas corretas, mas usando o bom senso podemos desenhar algo muito parecido com a realidade.

Para garantirmos o tamanho correto da seção usaremos em uma etapa posterior as chamadas restrições geométricas.

Para criarmos linhas no Solidworks, devemos fazer uma analogia com uma caneta e papel. Para riscarmos um papel devemos apoiar a caneta e então efetuar o risco, aqui no software acontece da mesma forma. Com o ícone de linha ativado, devemos clicar com o botão esquerdo num ponto desejado e mantendo o botão esquerdo acionado arrastar até um segundo ponto, só então podemos soltar o botão do mouse. Assim, podemos criar o seguinte esboço (Figura 10):

Figura 10

Note que procurei manter a origem dentro do esboço. Isto foi feito apenas para facilitar a etapa posterior, que é a parametrização da seção. Apenas para fecharmos a seção devemos utilizar duas ferramentas muito úteis em construção de sketches, chamadas de extend e Trim :

Inicialmente, vamos utilizar o extend , para fechar o modelo. Para tanto, basta selecionar o ícone e encostar na linha que se deseja estender e então confirmar com o botão esquerdo do mouse. Conforme figura 11.

Figura 11

          

Agora com o auxilio do Trim devemos cortar o excesso de linha. O processo é semelhante ao anterior, basta selecionar o ícone, encostar na parte que deseja cortar e confirmar como botão esquerdo do mouse. Conforme figura 12.

Figura 12

Para a etapa de parametrização devemos utilizar os ícones de Smart dimensions e Add relations :

Inicialmente, vamos utilizar o Add relations , para, como o próprio nome sugere, adicionar relações geométricas entre as linhas. Assim, clicando no referido ícone, e posteriormente nas duas linhas horizontais no meio da peça, conforme figura 13, teremos a seguinte imagem:

Figura 13

Nesta janela à esquerda devemos selecionar as relações Horizontal, Collinear e Equal. Feito isso devemos confirmar no botão verde no topo da janela. Assim, ficaremos com a seguinte imagem (Figura 14):

Figura 14