Desenho Assistido por Computador - Senai

CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellyngton Henrique Callegari Desenho Assistido por Computador SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial 1/2011 Este documento está voltado ao aprendizado de técnicas de desenho técnico utilizando ferramentas de edição digital computadorizada, conhecida e difundida mundialmente como CAD – Computer Aided Design ou Desenho Assistido por Computador. Bons Estudos! SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senai.mt.com.br Rua Ademar de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 78705-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel.: (66) 3421-8888 - Fax: (66) 3421-1986 CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellyngton Henrique Callegari SUMÁRIO INTRODUÇÃO.....................................................................................................................3 1.FINALIDADE E IMPORTANCIA DO DESENHO TECNICO..................................................4 2.SURGIMENTO DO CAD.....................................................................................................6 3.AMBIENTE CAD................................................................................................................11 4.DESENHO..........................................................................................................................16 5.BARRAS DE FERRAMENTAS..........................................................................................30 6.FERRAMENTAS QUE MERECEM ATENÇÃO.................................................................42 7.EXERCICIOS.....................................................................................................................48 SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senai.mt.com.br Rua Ademar de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 78705-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel.: (66) 3421-8888 - Fax: (66) 3421-1986 CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellyngton Henrique Callegari INTRODUÇÃO A arte de representar um objeto por meio do Desenho Técnico é muito importante para todo profissional de qualquer área técnica ou tecnológica, visto que o desenho fornece informações precisas e essenciais para a construção de uma peça, instalações ou circuitos. Assim, o Desenho Técnico surgiu da necessidade de representar com precisão e riqueza de detalhes peças, conjuntos de máquinas, ferramentas, dispositivos, esquemas e diagramas voltados para áreas de engenharia, área técnica e tecnológica. A principal característica desta unidade curricular consiste no estudo dos elementos básicos do Desenho Técnico aplicados ao desenvolvimento em ambiente digital através de programas CAD. Os exercícios propostos em aula visam não apenas treinar o aluno na execução de ferramentas de desenho técnicos computadorizado, mas objetivam, primordialmente, fortalecer os princípios de desenho técnico, desenvolver a sua capacidade de visualização e avaliação espacial e de representação da formas. O objetivo desta apostila, resultado da compilação das notas de aula preparadas pelo professor, é auxiliar e fornecer aos alunos um instrumento organizado e conveniente de aprendizagem na unidade curricular de Desenho Assistido por Computador. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senai.mt.com.br Rua Ademar de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 78705-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel.: (66) 3423-5489 - Fax: (66) 3421-3566 CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellygnton Henrique Callegari 1. FINALIDADE E IMPORTÂNCIA DO DESENHO TECNICO A finalidade principal do Desenho Técnico é a representação precisa, no plano, das formas do mundo material e, portanto, tridimensional, de modo a possibilitar a reconstituição espacial das mesmas. Assim, constitui-se no único meio conciso, exato e inequívoco para comunicar a forma dos objetos; daí sua importância na tecnologia, face à notória dificuldade da linguagem escrita ao tentar a descrição da forma detalhada, apesar da riqueza de outras informações que essa linguagem possa veicular. As aplicações do Desenho Técnico não se limitam à fase final de comunicação dos projetos, mas ainda cumpre destacar sua contribuição fundamental nas fases de criação e de análise dos mesmos. Adicionalmente, face à dificuldade em concebirmos estruturas, mecanismos e movimentos tridimensionais, o Desenho Técnico permite estudá-los e solucioná-los eficazmente, porque permite a sua representação. A grande sacada é poder solucionar problemas reais em ambiente digital, com baixo custo e pouco retrabalho. O desenho técnico é uma unidade curricular muito importante, visto que um esquema, diagrama, conjunto mecânico, corte, peça ou qualquer representação gráfica bem elaborada e apresentada dispensa maiores explicações e transcende a barreira da linguagem. Portanto o desenho técnico é também uma ferramenta de linguagem universal, embora deva obedecer a regras específicas para cada situação, regras estas conhecidas por NORMAS TECNICAS. 1.1. DIFERENTES TIPOS DE DESENHO O desenho, servindo de intermediário entre as pessoas que concebem um projeto e as que intevêm na sua realização, encontra-se sob diferentes formas, em função do papel que deve desempenhar e das pessoas que o utilizam. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senaiimt.com.br Rua Alexandre de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 76900-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel. (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3186 CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellygnton Henrique Callegari 1.1.1. Desenho de estudo preliminar Apresenta-se sob a forma de esquema de funcionamento, esboço, diagrama ou anteprojeto, e é da competência dos engenheiros de sala de desenho e dos seus colaboradores imediatos (projetistas). 1.1.2. Desenho de definição Estabelece-se a partir do desenho de estudo preliminar. O desenho de definição tem de apresentar as exigências funcionais às quais a peça representada deve corresponder: • Definição das formas funcionais (cuja precisão e exatidão determinam sua utilidade funcional) com as indicações adequadas de tolerância de forma, que são indispensáveis. • Definição da qualidade de acabamento da superfície (usinagem ou rugosidade) das faces funcionais. • Indicação das dimensões funcionais e das suas tolerâncias. • Pormenorização relativa às qualidades da matéria constitutiva (matéria + tratamento térmico). • Outras exigências particulares (peso, por exemplo). 1.1.3. Desenho de definição do produto acabado É idêntico ao desenho de definição, mas com detalhes suplementares (formas e definições não-funcionais) necessários para definir o produto acabado. 1.1.4. Desenho de fabricação Permite a realização das peças. É estabelecido pelos desenhistas da sala dos métodos. • Desenho do conjunto (projeto, desenhos de montagem). • Desenhos de detalhes: cada peça está apresentada isoladamente (desenho de definição). 1.1.5. Desenho de esquema A interpretação de esquemas e diagramas é intuitivo, representa uma instalação, um fluxo, um lay – out. São objetos de desenho que normalmente não obedecem a escalas, ou seja, são representações que podem ser construídas em qualquer dimensão, o que exige maior percepção espacial e lógico bom senso. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senaiimt.com.br Rua Alexandre de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 76900-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel: (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3186 CAD – Desenho Assistido por Computador Prof. Wellygnton Henrique Callegari 2. SURGIMENTO DO CAD CAD é a sigla de Computer Aided Design, ou projeto auxiliado por computador. Corresponde à execução da atividade de projetar, através da criação, manipulação e representação de modelos e projetos utilizando computadores e periféricos. O sistema CAD envolve todas as atividades relacionadas com a concepção do produto, ou seja, o desenvolvimento de inúmeras variantes e configurações, ou detalhamento desta concepção, incluindo com a documentação técnica do produto, desenhos e relatórios descritivos. Quando, em 1950, foi utilizado pela primeira vez um display controlado pelo computador Whirlwind I no MIT (Massachusetts Institute of Technology) para a geração de imagens gráficas simples, surgia um novo ramo tanto da Ciência da Computação, como para Engenharia Eletrônica. Deste modo, surgiu a computação gráfica que teria, a partir dessa data, importância sempre crescente no mundo. Esse display era, na verdade, um tubo de raios catódicos, semelhante ao de uma televisão ou osciloscópio. "Os progressos desse novo ramo da ciência foram lentos durante algum tempo principalmente na década de 50, em virtude da inadequação dos computadores então existentes para uso interativo, e também pela nãodisponibilidade de dispositivos gráficos." (CUNHA, 1987, p.36) Na década de 50, a Força Aérea dos Estados Unidos implementou um sistema de controle e comando de vôo (SAGE) baseado em Computação Gráfica. Segundo CUNHA (1987) os dados a seguir representam o início da utilização de alguns dos periféricos gráficos: • 1951 - terminais gráficos; • 1953 - plotters (traçadores de gráficos); • 1958 - light pens; • 1962 - terminais coloridos; • 1964 - tablets (mesas digitalizadoras). Acredita-se que em 1964 o número de sistemas gráficos em utilização no mundo era da ordem de 100 sistemas. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senaiimt.com.br Rua Alexandre de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 76900-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel: (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3186 ISO SENAI CAD - Desenho Assistido por Computador Prof. Wellingtyon Henrique Callegari 2.1. A BUSCA DA PADRONIZAÇÃO Segundo VOISINET (1988), na década de 70, a tecnologia de fabricação dos displays e o desenvolvimento significativo da microeletrônica e programas de processamento gráfico tornaram a Computação Gráfica um recurso viável economicamente para uma variedade muito grande de aplicações. Também na década de 70 surgiram no mercado os sistemas integrados, chamados (pelos próprios fornecedores) turn-key, que, em geral, se destinavam a auxiliar projetos de engenharia e, como o próprio nome diz, deveriam funcionar tão logo fossem ligados (o que nem sempre ocorria), A ACM (Association for Computing Machinery) criou em 1969 um SIG (Special Interest Group) para Computação Gráfica, o SIGGRAPH. Em 1974, com a criação do GSPC (Graphics Standards Planning Committee) pelo SIGGRAPH e a realização em 1976 de um workshop sobre metodologia em Computação Gráfica em Seillac (França), o esforço de padronização passou a ter alcance maior internacionalmente. A especificação de um núcleo gráfico de base foi definida como o principal objetivo do workshop em Seillac, tendo recebido as atenções de vários grupos de pesquisadores de diversos países. Dos resultados alcançados por esses grupos, destacam-se as de dois deles: • O GSPC, com o desenvolvimento de duas versões das especificações do sistema CORE, uma em 1977 e outra em 1979, formando a última delas um núcleo gráfico com funções tridimensionais.• O grupo do Instituto Alemão de Padronização (DIN), com a produção de várias versões do GKS (Graphical Kernel System), sistema bidimensional com um conjunto de funções mais restrito do que o do CORE. O GKS e o CORE foram as principais propostas de padronização analisadas pela ISO, como candidatas a padrão gráfico internacional, que, após várias reuniões, se decidiu, em 1979, a concentrar esforços no GKS. No final de 1982, a versão 7.2 do GKS, depois de ter passado por todos os grupos técnicos da ISO, foi transformada em Draft International Standard (DIS 7942). A partir daí, o CORE começa a apresentar declínio em seu país de origem, os EUA, com o crescente interesse pelo GKS, culminando em junho de 1985 com o reconhecimento pela ANSI do GKS como padrão norteamericano em Computação Gráfica. Um mês depois, em julho, a ISO o reconhece como o primeiro Padrão internacional em Computação Gráfica. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.enniclmt.com.br Rua Alencarst de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 78956-550 - RONDONIOVJAMT Tel: (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3166 ISO SENAI CAD - Desenho Assistido por Computador Prof. Wellyngton Henrique Callegari Segundo VOISINET (1988) os marcos mais importantes na busca para a padronização estão descritos a seguir: 1974 - formado o ACM-SIGGRAPH/GSPC 1975 - fundado o DIN N1/UA S.9 1976 - workshop SEILLAC I, na França 1977 - formado o ISO TC97/SC5/WG2 GSPC/CORE publicado GKS 1.0 publicado 1979 - GSPC/CORE revisado formado o comitê X3H3 da ANSI governo canadense aprova o TELUDN inicio de trabalhos sobre VDI e VDM 1980 - GKS 6.2 torna-se item de trabalho na ISO 1981 - NAPLPS anunciado pela AT&T 1981 - GKS 7.0 torna-se proposta de draft 1982 - NAPLPS recebe apoio industrial 1982 - GKS 7.0 torna-se draft de padrão internacional (ISO DIS 7942) 1982 - GKS 0 é revisado para versão 7.2 1985 - GKS é aprovado padrão americano pela ANSI 1985 - GKS é aprovado padrão internacional pela IS0 1986 - CGM é aprovado como padrão americano pela ANSI e internacional pela IS0 Com a adoção do GKS e CGM como padrões internacionais foi vencida apenas uma etapa na árdua luta em busca da padronização. As entidades internacionais estão agora trabalhando na definição de procedimentos de certificação, para verificar se as implementações de GKS e CGM estão realmente seguindo as definições normalizadas; definição de interfaces com outras linguagens (C, Pascal, Prolog) e novos padrões. 2.2. ESTADO ATUAL E SITUAÇÃO NO BRASIL Segundo CUNHA (1987) em termos de mercado, nos EUA, a Computação Gráfica evoluiu de US$ 250 milhões em 1977 para US$ 1 bilhão no início da década de 80, prevendo-se que atinjam US$ 7 bilhões antes do final da década de 80. O SIGGRAPH realizou em 1974 o seu primeiro Congresso sobre o assunto e no qual compareceram 500 participantes para o evento. Esse número cresceu para 25.000 no Congresso realizado em 1986. O que se pode observar no início da década de 80 é a proliferação cada vez maior de fornecedores e usuários de Computação Gráfica, não só no SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.enniclmt.com.br Rua Albertino de Jesus Ribeiro, 3147 CEP 78956-550 - RONDONIOVMAT Tel: (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3166 ISO SENAI CAD - Desenho Assistido por Computador Prof. Wellyngton Henrique Callegari que se refere à sua aplicação em sistemas para apoio a projeto, mas também nas diversas áreas, como, por exemplo, medicina, administração, arte e também em videogames. Existem diversas associações internacionais ligadas à computação que possuem grupos de interesse em Computação Gráfica. Além disso, diversas associações específicas sobre o assunto foram criadas, podendo-se citar, por exemplo, a EUROGRAPHICS, a NGCA e a WCGA (respectivamente National e World Computer Graphics Association, com origem nos EUA). Segundo CUNHA (1987) no Brasil, os primeiros trabalhos de Computação Gráfica, ainda em caráter exploratório e acadêmico, foram desenvolvidos no final da década de 60, tendo as primeiras iniciativas em termos de empresa ocorrido na primeira metade da década de 70. Nesses casos, geralmente, o que se pretendia era a obtenção de representação gráfica de programas de cálculo em engenharia, nas suas diversas modalidades. Pode-se citar nesta categoria, por exemplo, o Metrô de São Paulo, a CESP, a PETROBRAS, a PROMON, a HIDROSERVICE, entre outras. A partir de 1980 destaca-se também a atuação através da formação de pessoal e o desenvolvimento de Software gráfico básico (GKS) e aplicações de CAD/CAM (área de eletrônica e editor gráfico genérico). Atualmente a grande maioria das empresas brasileiras utiliza Computação Gráfica nas mais variadas áreas de aplicação. Contudo, se no mercado dos EUA e Europa, os custos dos equipamentos tornaram viáveis aplicações nas situações mais inusitadas, o mesmo não ocorre no Brasil, que ainda depende de importações mas em alguns casos já consegue utilizar tecnologia brasileira no desenvolvimento de software aplicado a computação gráfica. 2.3. BENEFÍCIOS DO USO DE SISTEMA CAD Conforme entrevistas e observações efetuadas em empresas de engenharia, pode-se dizer que o sistema CAD implantado alivia os profissionais das tarefas tediosas e repetitivas dos desenhistas, uma vez que não requer mais desenhos manuais. Contudo é importante ressaltar que o CAD não substitui o profissional, apenas o auxilia na execução de desenhos. Desenhos e projetos podem ser executados e alterados rapidamente, sendo assim, a utilização do CAD é muito mais econômica. Além disso, contribui na velocidade de operação e substitui algumas das técnicas básicas que os desenhistas desenvolveram ao longo do SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.enniclmt.com.br Rua Alencarst de Alvias, 3147 CEP 79856-550 - RONDONIOOVJAMT Tel: (66) 3421-1888 - Fax: (66) 3421-3166 CAD - Desenho Assistido por Computador Prof. Welington Henrique Callegari tempo executando desenhos em pranchetas. Nas observações efetuadas nas empresas, o CAD provou oferecer uma economia de tempo de pelos menos 30% em produção de projetos e desenhos A qualidade oferecida aos desenhos finais, quer seja de apresentação de dados quer seja de ilustrações de objetos, tem favorecido os clientes que contratam os serviços, auxiliando na compreensão e na análise das mensagens que se deseja fornecer. Conclui-se, que de forma geral, o sistema CAD utiliza-se suas técnicas que vão gerar diminuição de custos em todos os processos de produção, seja de um simples gráfico até na produção de complicados projetos de engenharia. SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial www.senaimt.com.br Rua Ademir de Jesus Ribeiro, 3147 CEP: 78303-550 - RONDONÓPOLIS/MT Tel.: (66) 3421 1888 - Fax: (66) 3421 1566