Apostila de solidworks (Português)

(Parte 1 de 3)

Por: - Hugo Ângelo – aluno nº. 47620 de LEA

Março de 2002 FÓRUM MECÂNICA

Introdução ao SolidWorks Índice

Introdução pág. 2

Cap. 1 - Extrusão de uma Peça Simples pág. 6

Cap. 2 - Criação de uma Peça de Revolução pág. 20

Cap. 3 – Montagem de Conjuntos pág. 30

Cap. 4 - Criação de Vistas (Drawing) pág. 38

Introdução ao SolidWorks Introdução

Estes apontamentos pretendem dar uma breve introdução ao desenho paramétrico e modelação sólida utilizando o SolidWorks. Nestes apontamentos são efectuados exercícios como aplicação dos comandos apresentados.

O SolidWorks é uma ferramenta de projecto que utiliza a modelação paramétrica de sólidos, baseada nas características e propriedades de cada elemento e acção, sendo possível alterá-las em qualquer altura do processo de modelação.

É igualmente importante referir que há três etapas distintas na execução de um projecto em SolidWorks. A primeira é a concepção das várias peças (parts) em ficheiros separados; a segunda é a montagem (assembly) das mesmas num novo ficheiro; e a terceira é a criação das vistas (drawing) das várias peças e da montagem.

Introdução ao SolidWorks Property Manager

Muitas funções usam o Property Manager em vez de caixas de diálogo. Desta forma, a área de trabalho fica inteiramente visível.

Descrição

O Property Manager tem os seguintes componentes:

Feature name por exemplo,
• Botões - OK	, Cancel , Help e
em alguns Property Managers Pushpin

• Title Block – contém o Feature icon e

• Group boxes – contém o group box title (por exemplo, Direction 1), botões e outros parâmetros específicos.

Introdução ao SolidWorks FeatureManager design tree

O FeatureManager design tree contém as operações realizadas na peça ou montagem, permitindo entre outras, as seguintes funções:

• Visualização da relação entre os elementos do modelo. • Visualização da montagem dos vários componentes.

• Esconder ou não os componentes escolhidos.

• Levar um modelo ou assembly a um estado anterior.

• Dar nome aos componentes para melhor identificação.

FeatureManager design tree

Sketch Definitions

A maioria das operações sólidas baseada em features tem como base um esboço (sketch) que pode ter um de três estados:

• Under Defined – Geometria Under Defined é azul por default. Significa que não existe informação suficiente para definir o sketch. Pode ser devido à falta de cota ou localização do sketch. Ainda assim, os sketch Under Defined podem ser usados para criar componentes. Isto é muito útil, pois nas etapas iniciais de um projecto nem sempre existe informação suficiente para definir o sketch. Quando essa informação está disponível, as definições restantes podem ser acrescentadas.

Introdução ao SolidWorks

• Fully Defined – Geometria Fully Defined aparece a preto por default. O sketch tem toda a informação para definir o tamanho e localização da geometria.

• Over Defined – Geometria Over Defined aparece a vermelho por default. O sketch tem dimensões duplicadas ou existem relações conflituosas. Não pode ser usado até ser reparado. As dimensões em excesso e as relações excedentes devem ser apagadas.

A geometria under defined pode ser esticada e movida dentro dos limites dos seus graus de liberdade.

Nota: Será aconselhável ir fazendo as peças no SW à medida que se lê este manual, para uma melhor apreensão de conhecimentos. Saliente-se que existem inúmeras maneiras de construir a mesma peça. Nas opções tomadas nestes apontamentos tentou-se abranger o maior número de comandos possível, relegando para segundo plano a rapidez e eficácia.

As toolbars incluem botões com atalhos para funções, os quais serão utilizados ao longo da sebenta. Quando se deixa o rato em cima de um botão surge informação acerca desse atalho.

Introdução ao SolidWorks

CAP. 1 – Extrusão de uma Peça Simples

Neste primeiro capítulo ir-se-á modelar uma peça que faz parte dum snowmobile, como se mostra na figura seguinte:

Introdução ao SolidWorks

Para começar a construir o modelo é necessário abrir um documento do SolidWorks:

1. Clicar em do toolbar Standard. 2. Na caixa de diálogo de New SolidWorks document, clicar duplamente

em Part. A janela do SolidWorks aparece. E surge sempre com três áreas: a da FeatureManager design tree, a área de trabalho (área gráfica) e a área correspondente aos menus e toolbars.

Iniciar o sketch com um rectângulo:

1. Da FeatureManager design tree, seleccionar o plano Front. O plano fica

iluminado na FeatureManager design. Clicar em Sketch1 na toolbar tree e área gráfica.

2. Clicar em Rectângulo na toolbar Sketch Tools. O rato transforma-se

em.

3. Para desenhar no sketch, clicar por exemplo abaixo e à direita da origem

para começar a desenhar o rectângulo. Note-se o feedback do rato que mostra as dimensões do desenho.

4. Mover o rato até obter um rectângulo de aproximadamente 38mm x 19mm. Clicar de novo no canto oposto do rectângulo.

1 Numa aplicação do SolidWorks, um sketch descreve um perfil 2D. Os sketches são criados em planos de referência ou faces planas contidas no modelo.

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Finalizar o perfil do sketch usando um arco tangente: 1. Seleccionar a aresta superior do rectângulo e pressionar delete.

2. Clicar em Tangent Arc no toolbar Sketch Tools.

3. Colocar o rato de modo a que este fique coincidente com a ponta superior

esquerda . Clicar e mover o rato até à ponta superior

direita, de modo a constituir o arco. (Quando os pontos são coincidentes, ficam cor-de-laranja.)

4. Pressionar em Esc para finalizar o arco.

Nota: O rato fornece-nos vários outros feedbacks que nos auxiliam na construção de peças, tais como: símbolos à direita que indicam se estamos a

utilizar um rectângulo, um arco ou a cotar algo (); quando desenhamos uma linha, indica-nos se é horizontal ou vertical e qual a sua

dimensão (); e o tipo de geometria sobre o qual o cursor está: face, aresta ou vértice ().

Dimensionar o perfil de sketch:

1. Clicar em Dimension no toolbar Sketch Relations, e o rato transforma-se em .

2. Seleccionar a linha horizontal

3. Clicar para posicionar a cota. Se a caixa de diálogo Modify não surgir de imediato, clicar com o botão direito do rato ou fazer um double-click na cota.

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4. Inscrever 38 na caixa de diálogo Modify e pressionar Enter ou clicar em .

5. Clicar numa das linhas verticais. Repetir os passos 3 e 4, escrevendo 19 para a dimensão vertical.

Definir completamente o perfil de Sketch:

Clicar em Select na toolbar sketch e arrastar o centro do arco até que este fique coincidente com a origem.

• O rato muda de à medida que se arrasta o desenho para a origem. O centro do arco torna-se assim coincidente com a origem.

• O perfil do sketch muda de azul (Under Defined) para preto (Fully Defined).

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Para extrudir o sketch:

1. Clicar em Extruded Base/Boss no toolbar Features. O sketch muda a sua orientação de uma vista de frente para uma vista isométrica.

2. No PropertyManager de Base-Extrude:

• Escrever 75 para Depth . • Seleccionar Inverse Direction .

3. Clicar em OK .

O sketch extrudido muda de uma vista em wireframe para uma vista sombreada.

4. Clicar em Zoom In/Out no toolbar Views, arrastar a para cima ou para baixo até que o modelo caiba na área gráfica.

5. Para controlar a posição do modelo, clicar em Pan no toolbar Views e arrastar o modelo até que esteja centrado na área de trabalho.

Alternativamente fazer o Zoom Fit

Desenhar na face de um modelo 3D:

1. Clicar em Select no toolbar Sketch e seleccionar a face de frente do modelo.

2. Clicar em Normal To no toolbar Standard Views para mudar a orientação do modelo, de modo a que o plano do sketch fique de frente para o utilizador.

Introdução ao SolidWorks

4. Clicar em Circle no toolbar Sketch Tools. O rato muda para

3. Clicar em Sketch no toolbar Sketch para abrir um novo sketch.

5. Usando a origem como centro, basta clicar, mover o rato, e clicar de novo para desenhar um círculo.

6. Clicar em Dimension no toolbar Sketch Relations. O rato muda para

7. Depois de seleccionar o círculo, , clicar de modo a posicionar a cota.

8. Escrever 32 na caixa de diálogo Modify e clicar para terminar.

O círculo torna-se preto, o que indica que está completamente definido, i.e., Fully Defined.

Remoção de material (cut):

1. Clicar em Extruded Cut no toolbar Features.

2. No PropertyManager do Cut-Extrude, definir a condição final, End Condition, como Through All.

3. Clicar em OK . O furo ficará definido no modelo.

Introdução ao SolidWorks

4. Clicar em Isometric no toolbar Standard Views para se mudar para a vista isométrica.

Como rodar o modelo e mudar de vista: Pretende-se alterar a visualização para mostrar a base inferior da peça.

1. Clicar em Rotate View . O rato passa a .

2. Para rodar o modelo, colocar o rato sob da peça e arrastar para cima de forma a que a parte de baixo fique à mostra (manejar esta ferramenta torna-se intuitivo, e pode ser levada a cabo pressionando o botão do meio do rato). Basta mostrar o suficiente para que se possa seleccionar a face, criando um sketch.

3. Clicar em Hidden Lines Removed no toolbar View.

Introdução ao SolidWorks

Para criar os furos de suporte:

1. Clicar em Select e clicar em qualquer parte da face de baixo.

2. Clicar em Sketch no toolbar Sketch para abrir um novo sketch.

3. Clicar em Circle no toolbar Sketch Tools e desenhar um círculo. Usar a linha de inferência que se estende desde a origem para ajudar a posicionar o círculo, fazendo com que o centro do círculo seja coincidente com essa linha de inferência.

4. Desenhar um segundo círculo aproximadamente do mesmo tamanho (não importa para já), usando a linha de inferência que surge desde o centro do primeiro círculo, e que ajuda a posicionar o segundo.

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1. Clicar em Dimension no toolbar Sketch Relations e clicar num dos dois círculos.

2. Clicar para posicionar a cota.

3. Escrever 7 na caixa de diálogo Modify e depois clicar .

Adicionar relações para tornar os círculos idênticos:

1. Clicar em Add Relations no toolbar Sketch Relations. 2. Clicar num dos círculos.

Esse objecto está listado nos Selected Entities da caixa de diálogo de Add Geometric Relations.

O SolidWorks selecciona a opção mais apropriada como default. Neste caso, Equal é o default. 14

Introdução ao SolidWorks 4. Clicar em Apply, e depois em Close.

Posicionar os círculos em relação às arestas da peça:

1. Clicar em Dimension no toolbar Sketch Relations. 2. Clicar num dos círculos e na aresta mais próxima desse círculo. 3. Clicar para posicionar a cota. 4. Escrever 10 na caixa de diálogo Modify. 5. Repetir os passos 1 a 4 para o segundo círculo.

6. Clicar em Select no toolbar Sketch.

Até este ponto: • Considerou-se um diâmetro para cada círculo.

Introdução ao SolidWorks

• Posicionou-se o centro dos círculos de um modo coincidente com a linha média da face, que passa na origem.

• Aplicou-se uma cota entre cada círculo e o bordo adjacente de cada círculo.

O sketch está azul porque está Under Defined. Uma geometria Under Defined pode ser esticada e arrastada consoante os limites dos seus graus de liberdade. Estes graus de liberdade podem ser :

Em modelos 3D há 6 graus de liberdade: • Translação ao longo dos eixos X, Y, e Z.

Em modelos 2D há apenas 3 graus de liberdade: • Translação ao longo dos eixos X e Y.

• Rotação em torno de Z (o eixo perpendicular ao plano de trabalho).

Testar um sketch Under Defined (Verificar os graus de liberdade ainda existentes e tornar o sketch Fully Defined):

1. Clicar no centro de um dos círculos e arrastá-lo para cima e para baixo.

2. Clicar em Undo no toolbar Standard para fazer regressar o círculo à posição original.

Clicar no centro do círculo e tentar arrastá-lo ao longo da peça (esquerda e direita). Essa operação não será possível pois existe uma cota entre a aresta e o círculo.

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Alinhar os centros com a origem:

1. Clicar em Add Relations . 2. No FeatureManager design tree, clicar em Origin. 3. Clicar no centro de cada círculo.

A selecção default é Vertical. 4. Clicar Apply e em Close.

Os círculos mudam de azul para preto, o que indica que eles estão agora Fully Defined.

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Extrudir o corte e criar os furos de suporte:

1. Clicar em Extruded Cut no toolbar Features.

2. No PropertyManager de Cut-Extrude, seleccionar Through All como a End Condition.

3. Clicar em OK .

Criar os boleados: 1. Clicar em Fillet no toolbar Features.

2. No PropertyManager de Fillet Feature, escrever 7 como Radius .

3. Seleccionar as duas arestas grandes na face de baixo. Não esquecer de usar o feedback do rato.

As duas arestas aparecem como Items to fillet. 4. Clicar em OK .

5. Clicar em Save no toolbar Standard e dar nome à peça. É possível dar sombra e cor à peça de modo a parecer-se mais com a peça original.

Introdução ao SolidWorks 19

Introdução ao SolidWorks

Cap. 2 – Criação de uma Peça de Revolução

As peças de revolução necessitam de centerlines e de um perfil.

Para desenhar o perfil:

1. Clicar em New no toolbar Standard.

2. Na caixa de diálogo New SolidWorks document, seleccionar Part .

3. Clicar em Sketch no toolbar Sketch para começar um novo sketch. Por default o sketch abre no Front plane.

4. Clicar em Centerline no toolbar Sketch Tools, e desenhar uma linha

vertical que passe na origem.

5. Clicar em Line no toolbarSketch Tools. 6. Reparar na dimensão que é mostrada junto ao rato e desenhar uma linha vertical com aproximadamente 102mm de comprimento.

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7. Usando a função Line , continuar a desenhar o perfil.

8. Clicar em Add Relations no Toolbar Sketch, e depois clicar no canto inferior esquerdo e na origem.

9. Na caixa de diálogo de Add Geometric Relations, seleccionar Horizontal, clicar em Apply, e depois Close.

De notar que algumas das linhas estão agora pretas – o sketch começa a ficar definido, logo, com menos graus de liberdade.

Cotar o desenho/perfil: 1. Clicar em Dimension no Toolbar Sketch.

O rato transforma-se em .

2. Clicar na linha vertical próxima da centerline e arrastar a caixa da cota para a esquerda. Clicar para posicionar a cota. A caixa de diálogo de Modify surge.

3. Escrever 102mm para o comprimento da linha e clicar .

4. Cotar o resto do desenho usando os valores constantes da figura seguinte:

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Quando se cria uma peça através de uma revolução com um furo central é possível escolher o modo de cotar esse furo. Pode cotar-se o raio ou o diâmetro.

Para cotar o diâmetro do furo central:

1. Clicar em Dimension , e depois clicar na centerline e na primeira linha paralela do desenho. 2. Arrastar a caixa da cota para o lado da centerline (Para a esquerda neste caso). Clicar para posicionar a dimensão do diâmetro.

A caixa de diálogo Modify aparece. 3. Mudar o valor da cota para 26mm, e depois clicar em .

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Nota: Se se arrastar a cota para o mesmo lado da centerline, a cota que é colocada é a do raio.

Para efectuar a revolução:

1. Clicar em Revolved Boss/Base no toolbar Features. 2. Deixar os valores default, como se indica: • Revolve Type com One-Direction

• Angle com 360o

3. Clicar em OK . O perfil faz uma revolução em torno da centerline.

Para adicionar uma nervura à peça procede-se como se indica abaixo. 23

Introdução ao SolidWorks Desenhar o perfil para a nervura:

1. Na design tree de FeatureManager, clicar em Front plane, depois clicar em para abrir um novo sketch.

2. Clicar em Normal To no toolbar Standard Views para preparar o sketch para o rib.

3. Clicar em Line no toolbar Sketch Tools, e desenhar uma linha conforme indica a imagem ao lado.

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