Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM by Grupo Lidel

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Av. Praia da Vitória, 14 A – 1000-247 Lisboa Tel: +351 213 511 448 livraria@lidel.pt Copyright © 2021, FCA – Editora de Informática, Lda. ISBN edição impressa: 978-972-722-913-0 1.ª edição impressa: maio 2021 Paginação: Carlos Mendes Impressão e acabamento: Tipografia Lousanense, Lda. – Lousã Depósito Legal n.º 483026/21 Capa: José M. Ferrão – Look-Ahead Todos os nossos livros passam por um rigoroso controlo de qualidade, no entanto aconselhamos a consulta periódica do nosso site (www.fca.pt) para fazer o download de eventuais correções. Não nos responsabilizamos por desatualizações das hiperligações presentes nesta obra, que foram verificadas à data de publicação da mesma. Os nomes comerciais referenciados neste livro têm patente registada. Reservados todos os direitos. Esta publicação não pode ser reproduzida, nem transmitida, no todo ou em parte, por qualquer processo eletrónico, mecânico, fotocópia, digitalização, gravação, sistema de armazenamento e disponibilização de informação, sítio Web, blogue ou outros, sem prévia autorização escrita da Editora, exceto o permitido pelo CDADC, em termos de cópia privada pela AGECOP – – Associação para a Gestão da Cópia Privada, através do pagamento das respetivas taxas.

Índice

Prefácio................................................................................................................................ VII 1.

Documentos................................................................................................................ 1 1.1. Documentos........................................................................................................ 2 1.2. Templates............................................................................................................ 2 1.3. Gravar em formato nativo................................................................................... 3 1.4. Gravar em formato PDF...................................................................................... 3 1.5. Exportar e Importar noutros formatos............................................................... 4 1.6. Pack and Go........................................................................................................ 5 Resumo......................................................................................................................... 6

Definição da Geometria............................................................................................. 7 2.1. Ferramentas de Desenho 2D.............................................................................. 7 2.2. Restrições........................................................................................................... 16 2.3. Dimensões Paramétricas.................................................................................... 19 2.4. Sistema de Equações......................................................................................... 20 Exercício........................................................................................................................ 23 Resumo......................................................................................................................... 27

Modelação 3D............................................................................................................. 29 3.1.

Ferramentas de Modelação 3D.......................................................................... 29 3.1.1. Boss Extrude......................................................................................... 30 3.1.2. Cut Extrude........................................................................................... 32 3.1.3. Boss Revolve......................................................................................... 32 3.1.4. Cut Revolve........................................................................................... 33 3.1.5. Boss Sweep........................................................................................... 33 3.1.6. Cut Sweep............................................................................................. 34 3.1.7. Boss Loft............................................................................................... 34 3.1.8. Cut Loft.................................................................................................. 36 3.1.9. Fillet/Round........................................................................................... 36 3.1.10. Chamfer................................................................................................. 38 3.1.11. Rib......................................................................................................... 39 3.1.12. Shell....................................................................................................... 40 3.1.13. Linear Pattern........................................................................................ 41 3.1.14. Circular Pattern..................................................................................... 42

III

Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

3.1.15. Mirror..................................................................................................... 43 3.1.16. Table Driven Pattern.............................................................................. 44 3.1.17. Sketch Driven Pattern........................................................................... 45 3.1.18. Curve Driven Pattern............................................................................. 46 3.1.19. Fill Pattern............................................................................................. 47 3.1.20. Variable Pattern..................................................................................... 48 Exercícios...................................................................................................................... 49 Resumo......................................................................................................................... 88 4.

Montagens – Projeto de Máquinas........................................................................... 89 4.1.

Inserção de Componentes................................................................................. 89 4.1.1. Insert Component................................................................................. 90 4.1.2. New Part................................................................................................ 90 4.1.3. New Assembly....................................................................................... 92 4.2. Restrições........................................................................................................... 93 4.2.1. Tipo de Restrições................................................................................ 93 4.2.2. Animação das Restrições – Mate Controller........................................ 98 Exercício........................................................................................................................ 100 Resumo......................................................................................................................... 143 5.

Projeto de Moldes....................................................................................................... 145 Exercícios...................................................................................................................... 146 Resumo......................................................................................................................... 165

Desenho de Estruturas.............................................................................................. 167 Exercícios...................................................................................................................... 168 Resumo......................................................................................................................... 180

Tecnologia da Chapa.................................................................................................. 181 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5.

Parâmetros de Quinagem de Chapa.................................................................. 181 Determinação da Fibra Neutra em Chapas Quinadas....................................... 182 Cálculo do Comprimento Planificado – Fator K................................................. 182 Cálculo do Comprimento Planificado – Bend Table.......................................... 183 Principais Ferramentas em Modo Sheet Metal.................................................. 184 7.5.1. Base Flange/Tab.................................................................................... 185 7.5.2. Edge Flange........................................................................................... 185 7.5.3. Sketched Bend...................................................................................... 186 7.5.4. Unfold.................................................................................................... 187 7.5.5. Fold........................................................................................................ 188 7.5.6. Lofted Bends......................................................................................... 188 7.5.7. Swept Flange......................................................................................... 189 7.5.8. Cross Break........................................................................................... 191

Índice

7.5.9. Miter Flange........................................................................................... 192 7.5.10. Flatten.................................................................................................... 192 Exercícios...................................................................................................................... 193 Resumo......................................................................................................................... 205 8.

Desenho Automático 2D............................................................................................ 207 8.1. Template Drawing............................................................................................... 207 Exercício........................................................................................................................ 209 Resumo......................................................................................................................... 220

Modelação por Superfícies....................................................................................... 221 Exercícios...................................................................................................................... 222 Resumo......................................................................................................................... 232

10. Análise por Elementos Finitos.................................................................................. 233 Exercício........................................................................................................................ 234 Resumo......................................................................................................................... 241 11. Configurações............................................................................................................. 243 Exercício........................................................................................................................ 244 Resumo......................................................................................................................... 252 12. Aplicação Prática com SolidCAM............................................................................. 253 12.1. Parâmetros de Corte.......................................................................................... 253 12.2. Velocidade de Corte........................................................................................... 253 12.2.1. Avanço de Trabalho por Dente.............................................................. 254 12.3. Conceitos Tecnológicos de Alta Velocidade...................................................... 255 12.3.1. Material Escolhido................................................................................. 256 12.3.2. Máquina e Estratégia de Maquinação.................................................. 256 12.3.3. Seleção de Ferramenta de Corte.......................................................... 257 12.3.4. Programação CAM................................................................................ 257 12.4. Introdução ao CAD/CAM.................................................................................... 257 12.5. Iniciar Projeto de CAM Fresagem....................................................................... 258 12.5.1. Definição de Projeto.............................................................................. 258 12.5.2. Definição de Operações........................................................................ 258 12.5.3. Definição de um Projeto CAM – Fresagem........................................... 259 12.5.4. Operações de Fresagem 2.5D.............................................................. 260 Exercícios...................................................................................................................... 267 Resumo......................................................................................................................... 346 Índice Remissivo.................................................................................................................. 347

Prefácio O CENFIM – Centro de Formação Profissional da Indústria Metalúrgica e Metalo-mecânica –, hoje reconhecido parceiro no âmbito da Formação Profissional para os colaboradores e empresas do setor, tem-se empenhado em deixar um legado que se reflete nos mais de 300 mil técnicos qualificados durante os 36 anos da sua existên-cia, celebrados em 2021. Esse é o nosso legado imaterial relativo ao conhecimento e competência dos Recursos Humanos do setor. Porque a Formação ao Longo da Vida faz parte da nossa génese, entendemos alargar o nosso contributo, agora orientado para o legado material, fruto de uma acumulação de um relevante know-how, que constitui, por si só, o nosso espólio, que queremos agora partilhar e perpetuar. Assim, esta nova coleção, que adota a sigla MeM (Metalurgia e Metalomecânica) pretende fazer parte desse contributo, não só para os profissionais do setor, como também para o sistema de Educação e Formação Profissional, que é um dos pilares da sustentabilidade da Indústria, e porque não dizê-lo, de um país. Não nos esquece-mos também da potencialidade da sua utilização em todos os países de língua oficial portuguesa, cuja carência de documentação técnica é também reconhecida. A todos os leitores, o nosso obrigado por confiarem neste projeto, só possível com o empenho e contributo dos nossos Técnicos de Formação e Formadores, a quem fica, desde já também, o nosso reconhecido agradecimento. Manuel Grilo, Diretor do CENFIM A coleção MeM procura ser uma referência no meio editorial português com a produção de conteúdos técnicos direcionados para a formação do setor Metalomecânico. Este setor da indústria tem sido um dos mais estimulados pela revolução tecnológica e, por isso, cada vez mais ávido de mão de obra fortemente qualificada. Nos últimos anos, a eletrónica e a informática transformaram completamente um setor que vivia num ritmo lento. Atualmente, qualquer profissional qualificado sabe seguramente mais do que saberia há duas décadas. Nesta vertiginosa mudança, é fundamental saber cada vez mais e absorver esses conhecimentos de uma forma cada vez mais célere. Então, como resolver este problema de dotar os nossos formandos com mais conhecimento em menos tempo? Recorrendo ao próprio formando, incutindo-lhe o gosto pela autoaprendizagem e a vontade de ir sempre mais além, procurando o seu ritmo, pois cada indivíduo tem um lugar central no seu processo formativo. Para isso, precisamos de dotar o nosso sistema de formação profissional de recursos técnico-pedagógicos que facilitem e promovam um modelo de autoformação. Os métodos de ensino aplicados na formação profissional, e no ensino em geral, baseiam-se, comummente, numa perspetiva muito homogénea e pouco individualizada. Não denotam particular atenção às dificuldades ou necessidades específicas de cada formando ou ao incremento de um desenvolvimento mais célere daqueles que evidenciam maior autonomia. A dinâmica da nossa formação está muito orientada para uma vertente expositiva e centrada no formador. Aos professores e formadores reserva-se o anseio de que os livros sirvam de inspiração para que desenvolvam outros recursos técnico-pedagógicos, orientados para um modelo de autoformação alicerçado na autoaprendizagem. Assim, os recursos devem ser o mais completos possível, para que o formando os possa seguir com a máxima autonomia. Américo Costa, Especialista na área de CAD/CAM do CENFIM

2 Definição da Geometria A definição de um modelo 3D começa, normalmente, pelo esboço de uma geometria 2D representativa da forma que pretendemos obter. Esse esboço, composto por entidades 2D, linhas, arcos e circunferências, entre outros elementos, representa, em termos gerais, uma projeção 2D do componente. Durante a execução do esboço, o software aplica automaticamente um conjunto de relações geométricas entre as entidades e o sistema de eixos (horizontalidade, verticalidade, coincidência, etc.), bem como entre as próprias entidades (paralelismo, perpendicularidade, colinearidade, igualdade, etc.). Após a definição completa do esboço, devemos analisar se é possível estabelecer outras relações geométricas, além daquelas que foram executadas de forma automática. Somente depois desta análise é conveniente avançar para o passo seguinte, que consiste na aplicação das dimensões paramétricas necessárias para a definição completa e rigorosa do esboço inicial.

2.1. Ferramentas de Desenho 2D Na definição dos esboços, as aplicações de CAD 3D dispõem de um conjunto de ferramentas 2D que permitem criar a geometria necessária para o desenho das diferentes formas. Neste capítulo, analisamos as principais ferramentas usadas para a definição de qualquer geometria:

Line – define uma linha reta por indicação dos seus dois pontos finais;

enterline – define uma linha reta por indicação dos seus dois pontos finais. Esta C linha de eixo é usada como linha de simetria nas operações de espelhamento

Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

com a ferramenta Mirror ou como linha de simetria na aplicação da restrição Symmetric;

Rectangle – cria um retângulo, por especificação de dois pontos (vértices opostos do retângulo);

Rectangle – cria um retângulo, por especificação de dois pontos (centro e vértice);

Rectangle – cria um retângulo, por especificação de três pontos (vértices do retângulo);

Rectangle – cria um retângulo, por especificação de três pontos (centro, ponto médio de um dos lados e vértice);

Parallelogram – executa um paralelogramo, por especificação de três pontos;

Circle – define uma circunferência, por especificação de dois pontos (centro e raio);

Circle – define uma circunferência, por especificação de três pontos;

Arc – cria um arco, por especificação de três pontos;

Arc – cria um arco, por especificação do centro e dos pontos finais;

Arc – cria um arco, tangente a uma determinada entidade;

Spline – executa uma linha curva, por especificação de pontos;

Ellipse – define uma elipse, por especificação de dois pontos, relativos ao eixo maior e ao eixo menor da forma;

Straight Slot – permite definir oblongos de forma automática, por indicação de pontos e de valores de raio. Esta ferramenta apresenta várias variantes para a execução de oblongos lineares e curvos;

Polygon – permite definir polígonos, por especificação do número de lados e do raio da circunferência inscrita ou circunscrita;

Point – permite definir pontos de sketch;

Fillet – cria um raio no vértice determinado pela interseção de duas entidades não fechadas (Figura 2.1). O arco criado é tangente às duas entidades, que podem ser aparadas ou estendidas.

3 Modelação 3D O SOLIDWORKS é uma aplicação de CAD, muito usada no projeto mecânico, cujo principal objetivo é a representação de componentes e de montagens em 3D. Para tal, dispõe de um vasto grupo de ferramentas que permitem modelar qualquer corpo sólido a partir de geometrias 2D ou atuar diretamente sobre o modelo. Esse conjunto de ferramentas, denominadas features, permite, através de operações booleanas comuns – adição, subtração e interseção –, construir qualquer modelo 3D pretendido. Apesar de desejarmos sempre executar qualquer trabalho depressa e bem, devemos também ter presente que a modelação 3D executada nesta aplicação pode representar uma realidade virtual de fabrico, ou seja, o tipo de informação que resulta deste tipo de trabalho pode ser importante para a gestão da produção, da orçamentação e dos processos de fabrico associados ao produto a desenvolver. Para conseguirmos este relevante tipo de informação final, é necessário que o método de modelação a usar se aproxime, o mais possível, do real processo de fabrico.

3.1. Ferramentas de Modelação 3D As features são um conjunto de ferramentas através das quais se pode definir formas 3D. Iniciamos com uma breve análise teórica das principais ferramentas, deixando para o final do capítulo um conjunto de exercícios, completamente resolvidos, que ajudarão na aprendizagem das principais técnicas de modelação 3D usadas no projeto mecânico moderno. Para aceder às features, podemos recorrer às barras de ferramentas CommandManager (Figura 3.1) ou Features (Figura 3.2), que podem ser ativadas em Toolbars, a partir do menu View.

Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

Figura 3.1 – Barra de ferramentas CommandManager

Figura 3.2 – Barra de ferramentas Features

3.1.1. Boss Extrude A ferramenta Boss Extrude permite criar uma forma 3D por adição de uma espessura a uma ou a múltiplas secções, cujos contornos são definidos por perfis 2D (Figura 3.3). O perfil selecionado para a geração de volume pode ser aberto ou fechado. No caso de o perfil ser aberto, a forma é definida em modo Thin Feature, ou seja, é aplicada uma dupla espessura ao perfil, uma na direção perpendicular e outra na direção paralela ao plano de sketch. Num contorno fechado também é possível usar este método Thin Feature, mas, neste caso, temos de o indicar na ferramenta.

Figura 3.3 – Ferramenta Boss Extrude

Métodos de acesso: a partir do menu Insert, em Boss/Base, selecione Extrude, ou clique em nas barras de ferramentas. Na caixa de diálogo da ferramenta, dispomos das seguintes opções: From

– indica-se em relação a que geometria de referência é definida a extrusão;

Direction Blind

1 – define-se o modo como será controlada a profundidade da extrusão;

– a profundidade da extrusão é definida por uma distância;

Modelação 3D

EXERCÍCIOS Nos exercícios práticos seguintes, pretende-se que o leitor possa ver e exercitar a aplicação prática de algumas das ferramentas principais de modelação 3D.

Exercício 1 Neste exercício, vamos definir o primeiro modelo sólido. Vamos usar algumas ferramentas de desenho 2D – Line, Arc e Circle –, para a definição da geometria dos sketches, e ferramentas de modelação 3D – Boss Extrude, Rib, Cut Extrude e Mirror. 1. Clique em

para definir um novo documento do tipo Part.

2. Na Browser Bar, clique com o botão direito sobre os planos Front, Top e Right e selecione Show para torná-los visíveis.

Nota: São apresentados três planos perpendiculares na área gráfica. 3. Defina o plano Front como plano de sketch (plano de trabalho). Para tal, selecione o plano Front ou clique com o botão direito sobre o plano Front e selecione nas barras de ferramentas ou no menu de contexto.

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49. Clique em , na barra de ferramentas Tools, ou no menu Tools → Evaluate → Mass Properties para visualizar as propriedades de massa do modelo após a mudança de material.

Resumo Neste capítulo, abordámos as funcionalidades de que o software dispõe para definir formas 3D: Na modelação 3D devemos, sempre que possível, aproximar a sequência de modelação do

processo de fabrico, isto é, devemos definir uma feature para cada operação de maquinagem a executar no modelo. Se usarmos esta técnica podemos, no final, extrair informação relevante com vista a uma gestão da produção mais eficaz; Se, para todos os modelos que vão ser obtidos a partir de operações de maquinagem com

remoção de material, definirmos como primeira feature um bloco paralelepípedo que representa o material em bruto, podemos, no final, ter acesso à totalidade da matéria-prima de um determinado projeto, o que pode ser útil em questões de orçamentação; Na modelação de formas complexas, uma das técnicas a usar para conseguirmos uma

modelação eficaz é decompor uma determinada forma complexa em múltiplas formas mais simples; Devemos alterar o nome das features que vamos definindo na Browser Bar, atribuindo-lhes

os nomes correspondentes a cada operação real de fabrico, por exemplo, Furação, Fresagem, Torneamento, Erosão, etc. Com esta informação definida, no final, além do desenho de fabrico, podemos ter, de forma automática, a gama operatória do componente.

7 Tecnologia da Chapa Os modelos em chapa são específicos do ambiente Part. Apresentam uma espessura uniforme e raios de concordância entre as faces adjacentes. As ferramentas Sheet Metal representam as operações comuns no trabalho em chapa, quinagem e planificação de chapas planas, e as transições, tão comuns em caldeiraria. Na modelação de um componente em chapa, embora possamos partir do modelo planificado para o quinado, o natural é avançarmos diretamente para o modelo quinado. Tal é feito executando o modelo 3D, sendo que, no final, o software calcula o planificado e as respetivas linhas de quinagem. Nas transições em chapa, podemos obter as formas mais comuns em caldeiraria, como transições de quadrado para redondo, curvas de gomos ou derivações de tubos. Neste ambiente, está também prevista a exportação dos modelos planificados, em formato DXF – Drawing Exchange Format, por exemplo, para equipamentos de fabrico CNC de corte, marcação e quinagem automática.

7.1. Parâmetros de Quinagem de Chapa Começamos por fazer uma breve abordagem aos métodos de cálculo do planificado e às linhas de quinagem nos modelos em chapa. A finalidade de uma operação de quinagem (Figura 7.1) é conformar a chapa sem, no entanto, alterar a sua espessura. A peça é posicionada na matriz e submetida a pressão através do macho, sofrendo um esforço de flexão até atingir a conformação desejada.

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Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

7.5.9. Miter Flange A ferramenta Miter Flange (Figura 7.18) permite definir múltiplas flanges à esquadria, ao longo de um conjunto de arestas selecionadas.

Figura 7.18 – Ferramenta Miter Flange

Métodos de acesso: a partir do menu Insert, em Sheet Metal, selecione Miter Flange, ou clique em na barra de ferramentas Sheet Metal.

7.5.10. Flatten A ferramenta Flatten (Figura 7.19) permite planificar os modelos quinados.

Figura 7.19 – Ferramenta Flatten

Métodos de acesso: na barra de ferramentas Sheet Metal, clique em

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9 Modelação por Superfícies Na área da modelação 3D, a modelação por superfícies reveste-se de primordial importância, sobretudo em empresas que trabalham sobre o desenho do cliente, por exemplo, empresas de fabrico e projeto de moldes, cunhos e cortantes ou de desenvolvimento de gabaris. Nestas situações, o desenhador/projetista tem de importar ficheiros de CAD, em diferentes formatos. Por vezes, ocorrem problemas, mais ou menos críticos, durante o processo de importação. Como consequência desses erros, que passam pela ausência de faces, por falta de superfícies ou por superfícies mal definidas, o sistema no qual trabalhamos não consegue interpretar o modelo como um sólido. Nestas circunstâncias, é necessário corrigir o modelo, ou criar novas superfícies, para criar um novo volume sólido. Neste capítulo, não vamos abordar as principais ferramentas usadas para criar superfícies, já que estas são idênticas às usadas para criar sólidos, apresentadas no Capítulo 3.

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Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

EXERCÍCIOS Nos exercícios seguintes, procuramos demonstrar a importância da modelação de superfícies nesta ferramenta de CAD 3D.

Exercício 1 Neste exercício, iremos simular a importação de um modelo em superfícies de outro sistema de CAD e apresentar os principais passos a dar para corrigi-lo. 1. Em ambiente Part, defina o plano Front como plano de sketch (plano de trabalho). Para tal, selecione o plano Front ou clique com o botão direito sobre o mesmo e prima em nas barras de ferramentas ou no menu de contexto. 2. Clique em ou no menu Tools → Sketch Entities → Rectangle e desenhe o retângulo seguinte. Ajuste um vértice à origem.

3. Clique em ou no menu Tools → Dimensions → Smart e dimensione o perfil, de acordo com a figura seguinte:

4. Clique em ou no menu Insert → Boss/Base → Extrude e defina uma extrusão de 30 mm com um ângulo de 5° de inclinação.

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12 Aplicação Prática com SolidCAM O SolidCAM é um software CAD/CAM, perfeitamente integrado com SOLIDWORKS, usado para a fabricação CAM (computer aided manufacturing) nos processos de fabrico mais comuns, como sejam a fresagem e o torneamento. A partir de um componente 3D modelado em SOLIDWORKS, podemos definir percursos de maquinação que, depois, são traduzidos em programas de CNC (computer numerical control) e enviados para as máquinas-ferramenta respetivas. Neste capítulo, abordamos um dos processos de maquinação com arranque de apara mais comuns em SolidCAM, a fresagem. Também será apresentado um caso prático, dividido em três exercícios, que pretende exemplificar os passos principais a cumprir para executar a maquinação de um componente 3D, em modo de fresagem.

12.1. Parâmetros de Corte A fresagem CNC é um processo de fabrico realizado por meio de uma ferramenta rotativa, de secção circular, munida de dentes com arestas cortantes, repartidas uniformemente sobre a sua periferia. Neste processo de fabrico, os parâmetros considerados mais importantes são a velocidade de corte (Vc) e o avanço por dente (fz), bem como os incrementos verticais da ferramenta, designados de penetramento e dos incrementos laterais.

12.2. Velocidade de Corte A velocidade de corte é o elemento mais importante na vida útil de uma ferramenta e corresponde à velocidade periférica de um ponto de contacto do elemento em rotação

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Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

12.5. Iniciar Projeto de CAM Fresagem Para iniciar um projeto de SolidCAM, devemos ter um ficheiro de CAD aberto. O caso prático que apresentamos é o de uma peça que será executada com recurso a operações 2.5D, ou seja, operações nas quais a máquina movimenta a ferramenta até uma determinada profundidade no eixo Z e percorre, de seguida, um percurso definido por instruções nos eixos X e Y. Todos os projetos de maquinação em SolidCAM contêm os seguintes dados: Projeto

CAM – define os dados gerais da peça. Isto inclui o nome de modelo, os sistemas de coordenadas, opções de ferramentas, controlador de máquina, etc.;

Geometria

– através da seleção de arestas, curvas, superfícies ou sólidos, definimos o que pretendemos maquinar. Esta geometria está associada ao modelo de CAD do SOLIDWORKS;

Operações

– as operações são os percursos na maquinação da peça. Tecnologia, parâmetros de ferramenta e estratégias são definidos nas operações. Em resumo, as operações representam o modo e os percursos que a ferramenta realiza para a maquinação das zonas pretendidas.

12.5.1. Definição de Projeto Esta etapa inclui a definição dos parâmetros globais. Terá de definir o número do sistema de coordenadas e descrever o posicionamento pretendido da peça na máquina. Opcionalmente, pode definir o modelo/bloco em bruto e a geometria final pretendida a ser usada para o cálculo do material restante. A geometria final descreve o objetivo final após a maquinação. Após cada operação, o SolidCAM calcula quanto material foi removido e quanto ainda resta. A informação de material restante permite ao SolidCAM otimizar automaticamente o trajeto e evitar movimentos desnecessários nos percursos seguintes.

12.5.2. Definição de Operações Durante a definição de uma operação, é necessário fazer a seleção de geometria, escolher a ferramenta, a partir da tabela de ferramenta da peça, ou criar uma nova, e definir a estratégia de maquinação e vários parâmetros, dependendo da estratégia.

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Aplicação Prática com SolidCAM

12.5.3. Definição de um Projeto CAM – Fresagem O processo de definição de um projeto CAM, com recurso a fresagem, em SolidCAM, inclui os seguintes passos: CAM – part creation

CNC – controller definition

Coordinate system definition

Stock model definition

Target model definition

CAM – part creation (criação do projeto CAM [CAM-Part]) – de acordo com as definições

standard, o nome e a localização da peça para o CAM são definidos automaticamente. No entanto, pode defini-los manualmente, se escolher a opção manual nos settings gerais. Neste ponto, o SolidCAM define os ficheiros necessários e uma pasta onde será colocada toda a informação; – controller definition (definição do controlador CNC) – a seleção de um controlador CNC é um passo sempre requisitado. O tipo de controlador influencia a definição do sistema de coordenadas e velocidades máximas de avanço e rotação máxima de ferramenta;

CNC

Coordinate

system definition (definição do sistema de coordenadas) – é necessário definir um sistema de coordenadas que representará a origem das coordenadas para todas as operações de maquinação aplicadas à peça;

Stock

model definition (definição do bloco de material em bruto) – o SolidCAM permite definir o modelo do bloco de material em bruto, que representa o estado inicial do bloco de material a ser maquinado;

Target

model definition (definição do modelo final) – o SolidCAM permite definir o modelo da peça que representa a geometria final após a maquinação.

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Projeto 3D em SOLIDWORKS e SolidCAM

12.5.4. Operações de Fresagem 2.5D O SolidCAM oferece-lhe os seguintes tipos de operações de fresagem no modo 2.5D: Operações de fresagem 2.5D

Facejamento

Ranhurado

Perfil

Ranhurado em T

Contorno 3D

Offset de superfície

Maquinação de rosca

Ciclos de Toolbox

Gravação

Reconhecimento de chanfros

Caixas

Furação

Reconhecimento de caixas

Furação profunda multinível Reconhecimento de furação

No SolidCAM, uma operação é um único passo de maquinação. Uma peça geralmente é maquinada utilizando vários passos e tecnologias. Para cada um destes passos pode definir uma operação diferente. Uma operação pode ser muito complexa, mas utiliza sempre uma ferramenta, uma geometria principal e executa um tipo de maquinação, por exemplo, Profile Milling (perfil) ou Drilling (furação). Pode editar qualquer operação de maquinação, alterar a sequência de maquinação e gerar o GCode (código-máquina), combinando ou partindo a lista de operações do seu projeto de CAM. A geometria a maquinar, Machining Geometry, tem de ser definida para cada operação. A geometria fornece ao SolidCAM a informação do que maquinar e onde maquinar. A seleção da geometria depende da operação a executar. Existem as seguintes opções: geometria para operações de Profile (perfil), Pocket (caixa), Contour 3D (contorno 3D), Slot (ranhura) e T-Slot (ranhura em T) e para os ciclos Engraving (gravação) e Toolbox consistem numa série de cadeias de elementos. Estas cadeias geométricas são definidas selecionando as seguintes entidades: arestas dos modelos, curvas 2D, curvas 3D, círculos, linhas e splines. Cada cadeia é composta por uma ou mais entidades e define um contorno aberto ou fechado;

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Aplicação Prática com SolidCAM

Exercício 2 Neste exercício, pretende-se representar o processo de definição da peça que será maquinada no SolidCAM. Temos de criar a CAM-Part para o modelo da tampa (representado na figura seguinte à esquerda) e definir o seu sistema de coordenadas, o modelo do bloco em bruto (representado na figura seguinte à direita) e o modelo final, que serão necessários para a maquinação da peça. Quando começamos a programar uma CAM-Part, temos de decidir que bloco utilizar. Esta decisão determina o número e o tipo de operações que serão utilizadas para atingir a forma final da peça.

Aqui, vamos utilizar um tipo de bloco em bruto, stock, do tipo box, representado por um paralelepípedo em torno da peça, de acordo com a figura abaixo. As suas dimensões incluem algum material extra em relação ao modelo da peça a maquinar.

De seguida, temos de decidir que tipo de máquina CNC iremos utilizar, com três, quatro ou cinco eixos. Neste exercício, vamos utilizar uma máquina CNC de três eixos. Com uma máquina deste tipo, apenas podemos maquinar um lado da peça por aperto. Seguem-se os passos relativos à definição do tipo de máquina, do sistema de eixos, do bloco de material em bruto e da peça final. 1. Abra o ficheiro Exercise1.sldprt, disponível para download em www.fca.pt.

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