Desenho Mecânico e Medição II

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1 Desenho Mecânico e Medição II

2 Coordenação do Programa Formare Coordenação Pedagógica Coordenação da Área Técnica UTFPR Beth Callia Zita Porto Pimentel Alfredo Vrubel Elaboração Coordenação Geral GIPE Projetos Educativos Ltda. Av. Imperial, 407 / Ipanema Porto Alegre, RS g.i.p.e@terra.com.br Ana Mariza Ribeiro Filipouski e Diana Maria Marchi Produção Gráfica Marta Castilhos Autoria deste caderno Airton Cattani Apoio MEC Ministério da Educação FNDE Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação PROEP Programa de Expansão da Educação Profissional Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (William Okubo, CRB-8/6331, SP, Brasil) CATTANI, Airton Desenho mecânico e medição II / Airton Cattani ; Projeto Formare. - São Paulo : Fundação Iochpe, p. (Cadernos Formare, 52) Inclui: Exercícios; Glossário; Bibliografia. ISBN Ensino Profissional 2. Desenho mecânico 3. Desenho de conjunto mecânico 4. CAD I. Projeto Formare II. Título III. Série CDD Iniciativa Realização Fundação IOCHPE Al. Tietê, 618, casa 3, Cep , São Paulo, SP

3 Formare: uma escola para a vida Ensinar e aprender não podem dar-se fora da procura, fora da boniteza e da alegria. A alegria não chega apenas com o encontro do achado, mas faz parte do processo de busca. Paulo Freire Hoje a educação é concebida em uma perspectiva ampla de desenvolvimento humano e não apenas como uma das condições básicas para o crescimento econômico. O propósito de uma escola é muito mais o desenvolvimento de competências pessoais para o planejamento e realização de um projeto de vida do que apenas o ensino de conteúdos disciplinares. Os conteúdos devem ser considerados na perspectiva de meios e instrumentos para conquistas individuais e coletivas nas áreas profissional, social e cultural. A formação de jovens não pode ser pensada apenas como uma atividade intelectual. É um processo global e complexo, onde conhecer, refletir, agir e intervir na realidade encontram-se associados. Ensina-se pelos desafios lançados, pelas experiências proporcionadas, pelos problemas sugeridos, pela ação desencadeada, pela aposta na capacidade de aprendizagem de cada um, sem deixar de lado os interesses dos jovens, suas concepções, sua cultura e seu desejo de aprender. Aprende-se a partir de uma busca individual, mas também pela participação em ações coletivas, vivenciando sentimentos, manifestando opiniões diante dos fatos, escolhendo procedimentos, definindo metas. O que se propõe, então, não é apenas um arranjo de conteúdos em um elenco de disciplinas, mas a construção de uma prática pedagógica centrada na formação. Nesta mudança de perspectiva, os conteúdos deixam de ser um fim em si mesmos e passam a ser instrumentos de formação. Essas considerações dão à atividade de aprender um sentido novo, onde as necessidades de aprendizagem despertam o interesse de resolver questões desafiadoras. Por isso uma prática pedagógica deve gerar situações de aprendizagem ao mesmo tempo reais, diversificadas e provocativas. Deve possibilitar, portanto, que os jovens, ao dar opiniões, participar de debates e tomar decisões, construam sua individualidade e se assumam como sujeitos que absorvem e produzem cultura. Segundo Jarbas Barato, a história tem mostrado que a atividade humana produz um saber "das coisas do mundo", que garantiu a sobrevivência do ser humano sobre a face da Terra e, portanto, deve ser reconhecido e valorizado como a "sabedoria do fazer". Desenho Mecânico e Medição II 3

4 O conhecimento proveniente de uma atividade como o trabalho, por exemplo, nem sempre pode ser traduzido em palavras. Em geral, peritos têm dificuldade em descrever com clareza e precisão sua técnica. É preciso vê-los trabalhar para "aprender com eles". O pensar e o fazer são dois lados de uma mesma moeda, dois pólos de uma mesma esfera. Possuem características próprias, sem pré-requisitos ou escala de valores que os coloquem em patamares diferentes. Teoria e prática são modos de classificar os saberes insuficientes para explicar a natureza de todo o conhecimento humano. O saber proveniente do fazer possui uma construção diferente de outras formas que se valem de conceitos, princípios e teorias, nem sempre está atrelado a um arcabouço teórico. Quando se reconhece a técnica como conhecimento, considera-se também a atividade produtiva como geradora de um saber específico e valoriza-se a experiência do trabalhador como base para a construção do conhecimento naquela área. Técnicas são conhecimentos processuais, uma dimensão de saber cuja natureza se define como seqüência de operações orientadas para uma finalidade. O saber é inerente ao fazer, não uma decorrência dele. Tradicionalmente, os cursos de educação profissional eram rigidamente organizados em momentos prévios de "teoria" seguidos de momentos de "prática". O padrão rígido explicação (teoria) antes da execução (prática) era mantido como algo natural e inquestionável. Profissões que exigem muito uso das mãos eram vistas como atividades mecânicas, desprovidas de análise e planejamento. Autores estão mostrando que o aprender fazendo gera trabalhadores competentes e a troca de experiências integra comunidades de prática nas quais o saber "distribuído por todos" eleva o padrão da execução. Por isso, o esforço para o registro, organização e criação de uma rede de apoio, uma teia comunicativa de "relato de práticas" é fundamental. Dessa forma, o uso do paradigma da aprendizagem corporativa faz sentido e é muito mais produtivo. A idéia da formação profissional no interior do espaço de trabalho é, portanto, uma proposição muito mais adequada, inovadora e ousada do que a seqüência que propõe primeiro a teoria na sala de aula, depois a prática. Atualmente, as empresas têm investido na educação continuada de seus funcionários, na expectativa de que este esforço contribua para melhorar os negócios. A formação de quadros passou a ser, nesses últimos anos, atividade central nas organizações que buscam o conhecimento para impulsionar seu desenvolvimento. No entanto, raramente se percebe que um dos conhecimentos mais importantes é aquele que está sendo construído pelos seus funcionários no exercício cotidiano de suas funções, é aquele que está concentrado na própria empresa. A empresa contrata especialistas, adquire tecnologias, desenvolve práticas de gestão, inaugura centros de informação, organiza banco de dados, incentiva 4 Desenho Mecânico e Medição II

5 inovações. Vai acumulando, aos poucos, conhecimento e experiências que, se forem apoiadas com recursos pedagógicos, darão à empresa a condição de excelência como "espaço de ensino e aprendizagem". Criando condições para identificar, registrar, organizar e difundir esse conhecimento, a organização poderá contribuir para o aprimoramento da formação profissional. Convenciona-se que a escola é o lugar onde se ensina e a empresa é onde se produz bens, produtos e serviços. Deste ponto de vista, o conhecimento seria construído na escola, e caberia à empresa o aprimoramento de competências destinadas à produção. Esta é uma visão acanhada e restritiva de formação profissional que não reconhece e não explora o potencial educativo de uma organização. Neste cenário, a Fundação IOCHPE, em parceria com a UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná, desenvolve a proposta pedagógica Formare, que apresenta uma estrutura curricular composta de conteúdos integrados: um conjunto de disciplinas de formação geral (Higiene, Saúde e Segurança; Comunicação e Relacionamento; Fundamentação Numérica; Organização Industrial e Comercial; Informática e Atividades de Integração) e um conjunto de disciplinas de formação específica. O curso Formare pretende ser uma escola que oferece ao jovem uma preparação para a vida, propõe-se a desenvolver não só competências técnicas, mas também habilidades que lhes possibilitem estabelecer relações harmoniosas e produtivas com todas as pessoas, que os tornem capazes de construir seus sonhos e metas, além de buscar as condições para realizá-los no âmbito profissional, social e familiar. A proposta curricular tem a intenção de fortalecer, além das competências técnicas, outras habilidades: 1) Comunicabilidade capacidade de expressão (oral e escrita) de conceitos, idéias e emoções de forma clara, coerente e adequada ao contexto; 2) Trabalho em equipe capacidade de levar o seu grupo a atingir os objetivos propostos; 3) Solução de problemas capacidade de analisar situações, relacionar informações e resolver problemas; 4) Visão de futuro capacidade de planejar, prever possibilidades e alternativas; 5) Cidadania capacidade de defender direitos de interesse coletivo. Cada competência é composta por um conjunto de habilidades que serão desenvolvidas durante o ano letivo, por meio de todas as disciplinas do curso. Desenho Mecânico e Medição II 5

6 Para finalizar, ao integrar o ser, o pensar e o fazer, os cursos Formare ajudam os jovens a desenvolver competências para um bom desempenho profissional e, acima de tudo, a dar sentido à sua própria vida. Dessa forma, esperam contribuir para que eles tenham melhores condições para assumir uma postura ética, colaborativa e empreendedora em ambientes instáveis como os de hoje, sujeitos a constantes transformações. Equipe FORMARE 6 Desenho Mecânico e Medição II

7 Sobre o caderno Você, educador voluntário, sabe que boa parte da performance dos jovens no mundo do trabalho dependerá das aprendizagens adquiridas no espaço de formação do Curso em desenvolvimento em sua empresa no âmbito do Projeto Formare. Por isso, os conhecimentos a serem construídos foram organizados em etapas, investindo na transformação dos jovens estudantes em futuros trabalhadores qualificados para o desempenho profissional. Antes de esse material estar em suas mãos, houve a definição de uma proposta pedagógica, que traçou um perfil de trabalhador a formar, depois o delineamento de um plano de curso, que construiu uma grade curricular, destacou conteúdos e competências que precisam ser desenvolvidos para viabilizar o alcance dos objetivos estabelecidos e então foram desenhados planos de ensino, com vistas a assegurar a eficácia da formação desejada. À medida que começar a trabalhar com o Caderno, perceberá que todos os encontros contêm a pressuposição de que você domina o conteúdo e que está recebendo sugestões quanto ao modo de fazer para tornar suas aulas atraentes e produtoras de aprendizagens significativas. O Caderno pretende valorizar seu trabalho voluntário, mas não ignora que o conhecimento será construído a partir das condições do grupo de jovens e de sua disposição para ensinar. Embora cada aula apresente um roteiro e simplifique a sua tarefa, é impossível prescindir de algum planejamento prévio. É importante que as sugestões não sejam vistas como uma camisa de força, mas como possibilidade, entre inúmeras outras que você e os jovens do curso poderão descobrir, de favorecer a prática pedagógica. O Caderno tem a finalidade de oferecer uma direção em sua caminhada de orientador da construção dos conhecimentos dos jovens, prevendo objetivos, conteúdos e procedimentos das aulas que compõem cada capítulo de estudo. Ele trata também de assuntos aparentemente miúdos, como a apresentação das tarefas, a duração de cada atividade, os materiais que você deverá ter à mão ao adotar a atividade sugerida, as imagens e os textos de apoio que poderá utilizar. No seu conjunto, propõe um jeito de fazer, mas também poderá apresentar outras possibilidades e caminhos para dar conta das mesmas questões, com vistas a encorajá-lo a buscar alternativas melhor adequadas à natureza da turma. Como foi pensado a partir do planejamento dos cursos (os objetivos gerais de formação profissional, as competências a serem desenvolvidas) e dos planos de ensino disciplinares (a definição do que vai ser ensinado, em que seqüência e intensidade e os modos de avaliação), o Caderno pretende auxiliá-lo a realizar Desenho Mecânico e Medição II 7

8 um plano de aula coerente com a concepção do Curso, preocupado em investir na formação de futuros trabalhadores habilitados ao exercício profissional. O Caderno considera a divisão em capítulos apresentada no Plano de Ensino e o tempo de duração da disciplina, bem como a etapa do Curso em que ela está inserida. Com esta idéia do todo, sugere uma possibilidade de divisão do tempo, considerando uma aula de 50 minutos. Também há avaliações previstas, reunindo capítulos em blocos de conhecimentos e oferecendo oportunidade de síntese do aprendido. É preciso não esquecer, no entanto, que a aprendizagem é avaliada durante o processo, através da observação e do diálogo em sala de aula. A avaliação formal, prevista nos cadernos, permite a descrição quantitativa do desempenho dos jovens e também do educador na medida em que o "erro", muitas vezes, é indício de falhas anteriores que não podem ser ignoradas no processo de ensinar e aprender. Recomendamos que, ao final de cada aula ministrada, você faça um breve registro reflexivo, anotando o que funcionou e o que precisou ser reformulado, se todos os conteúdos foram desenvolvidos satisfatoriamente ou se foi necessário retomar algum, bem como outras sugestões que possam levar à melhoria da prática de formação profissional e assegurar o desenvolvimento do trabalho com aprendizagens significativas para os jovens. Esta também poderá ser uma oportunidade de você rever sua prática como educador voluntário e, simultaneamente, colaborar para a permanente qualificação dos Cadernos. É um desafioconvite que lhe dirigimos, ao mesmo tempo em que o convidamos a ser co-autor da prática que aí vai sugerida. Características do caderno Cada capítulo ou unidade possui algumas partes fundamentais, assim distribuídas: Página de apresentação do capítulo: apresenta uma síntese do assunto e os objetivos a atingir, destacando o que os jovens devem saber e o que se espera que saibam fazer depois das aulas. Em síntese, focaliza a relevância do assunto dentro da área de conhecimento tratada e apresenta a relação dos saberes, das competências e habilidades que os jovens desenvolverão com o estudo da unidade. A seguir, as aulas são apresentadas através de um breve resumo dos conhecimentos a serem desenvolvidos em cada aula. Sua intenção é indicar aos educadores o âmbito de aprofundamento da questão, sinalizando conhecimentos prévios e a contextualização necessária para o tratamento das questões da aula. No interior de cada aula aparece a seqüência de atividades, marcadas pela utilização dos ícones que seguem: 8 Desenho Mecânico e Medição II Desenho Mecânico e Medição II 8

9 Indica, passo a passo, as atividades propostas para o educador. Apresenta as informações básicas, sugerindo uma forma de desenvolvê-las. Esta seção apresenta conceitos relativos ao tema tratado, imagens que têm a finalidade de se constituírem em suporte para as explicações do educador (por esse motivo todas elas aparecem em anexo num cd, para facilitar a impressão em lâmina ou a sua reprodução por recurso multimídia), exemplos das aplicações dos conteúdos, textos de apoio que podem ser multiplicados e entregues aos jovens, sugestões de desenvolvimento do conteúdo e atividades práticas, criadas para o estabelecimento de relações entre os saberes. No passo a passo, aparecem oportunidades de análise de dados, observação e descrição de objetos, classificação, formulação de hipóteses, registro de experiências, produção de relatórios e outras práticas que compõem a atitude científica frente ao conhecimento. Indica a duração prevista para a realização do estudo e das tarefas de cada passo. É importante que fique claro que esta é uma sugestão ideal, que abstrai quem é o sujeito ministante da aula e quem são os sujeitos que aprendem, a rigor os que mais interessam nesse processo. Quando foi definida, só levou em consideração o que era possível no momento: o conteúdo a ser desenvolvido, tendo em vista o número de aulas e o plano de ensino da disciplina. No entanto você, juntamente com os jovens que compõem a sua turma, têm liberdade para alterar o que foi sugerido, adaptar as sugestões para o seu contexto, com as necessidades, interesses, conhecimentos prévios e talentos especiais do seu grupo. O glossário contém informações e esclarecimentos de conceitos e termos técnicos. Tem a finalidade de simplificar o trabalho de busca do educador e, ao mesmo tempo, incentivá-lo a orientar os jovens para a utilização de vocabulário apropriado referente aos diferentes aspectos da matéria estudada. Aparece ao lado na página em que é utilizado e é retomado ao final do Caderno, em ordem alfabética. Remete para exercícios que objetivam a fixação dos conteúdos desenvolvidos. Não estão computados no tempo das aulas, e poderão servir como atividade de reforço extraclasse, como revisão de conteúdos ou mesmo como objeto de avaliação de conhecimentos. Notas que apresentam informações suplementares relativas ao assunto que está sendo apresentado. Idéias que objetivam motivar e sensibilizar o educador para outras possibilidades de explorar os conteúdos da unidade. Têm a preocupação de sinalizar que, de acordo com o grupo de jovens, outros modos de fazer podem ser alternativas consideradas para o desenvolvimento de um conteúdo. Traz as idéias-síntese da unidade, que auxiliam na compreensão dos conceitos tratados, bem como informações novas relacionadas ao que se está estudando. 9 Desenho Mecânico e Medição II Desenho Mecânico e Medição II 9

10 Em síntese, você educador voluntário precisa considerar que há algumas competências que precisam ser construídas durante o processo de ensino-aprendizagem, tais como: conhecimento de conceitos e sua utilização; análise e interpretação de textos, gráficos, figuras e diagramas; transferência e aplicação de conhecimentos; articulação estrutura-função; interpretação de uma atividade experimental. Em vista disso, o conteúdo dos Cadernos pretende favorecer: conhecimento de propriedades e de relações entre conceitos; aplicação do conhecimento dos conceitos e das relações entre eles; produção e demonstração de raciocínios demonstrativos; análise de gráficos; resolução de problemas; identificação de dados e de evidências relativas a uma atividade experimental; conhecimento de propriedades e relações entre conceitos em uma situação nova. Como você já deve ter concluído, o Caderno é uma espécie de obra aberta, pois está sempre em condições de absorver sugestões, outros modos de fazer, articulando os educadores voluntários do Projeto Formare em uma rede que consolida a tecnologia educativa que o Projeto constitui. Desejamos que você possa utilizá-lo da melhor forma possível e que tenha a oportunidade de refletir criticamente sobre eles, registrando sua colaboração e interagindo com os jovens de seu grupo a fim de investirmos todos em uma educação mais efetiva e na formação de profissionais mais competentes e atualizados para os desafios do mundo contemporâneo. GIPE Gestão e Inovação em Projetos Educativos 10 Desenho Mecânico e Medição II

11 Introdução Em continuidade aos conhecimentos básicos desenvolvidos no caderno anterior (Desenho Mecânico e Medição I), este caderno busca complementar a formação do jovem profissional no curso Operador de Produção Metalúrgica e Serviços. Dentre as competências e habilidades a serem desenvolvidas, destacam-se a execução de desenho para fabricação de peças mecânicas em croqui, aplicando NBR 10067; realizar medições de controle angular em peças ou sistemas, com auxilio de goniômetro e nível de bolha; interpretar, em desenho de projeto de pequenos conjuntos mecânicos, o funcionamento, a montagem, a forma dos componentes e as especificações técnicas de fabricação. Para tanto, o capítulo 1 apresenta algumas técnicas de representação e aborda os sinais de acabamento de superfícies em desenhos. O capítulo 2 explora as diferentes situações de utilização do goniômetro, principal instrumento para verificação de medidas angulares e expõe a simbologia de tolerância geométrica em desenhos, conforme a ABNT. Por fim, o capítulo 3 sintetiza os conhecimentos desenvolvidos nos níveis introdutório e intermediário, apresentando os componentes necessários para a montagem das peças, indicados nos desenhos de conjunto mecânico, seus conceitos e simbologias empregadas, e introduzindo a representação convencional de rosca interna e externa, bem como de cordões de solda. O processo dos desenhos computadorizados, com o auxílio dos sistemas CAD, será também mostrado para os jovens com a indicação de visita às instalações de engenharia da fábrica (empresa). As metodologias propostas nestes capítulos buscam a construção de conhecimentos através da interação não só com o educador, mas com seus colegas e outros profissionais atuantes na área, da problematização e da busca de soluções. Estas são habilidades e competências fundamentais para a capacitação profissional. Desenho Mecânico e Medição II 11

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13 Sumário 1 Cortes, Secções e Rugosidades Primeira Aula Corte Corte total Corte nas vistas do desenho técnico Segunda Aula Exercícios Terceira Aula Indicação do plano de corte Meio corte: representação Quarta Aula Corte parcial: representação Quinta Aula Secções de eixos Encurtamento Sexta Aula Uso de hachuras Acabamento de superfície Avaliação da rugosidade Sétima Aula Avaliação Goniômetro, Nível e Tolerância Geométrica Primeira Aula Medida de ângulos Goniômetro Segunda Aula Atividade prática de uso do goniômetro Terceira Aula Tolerância geométrica Tolerâncias de forma Tolerâncias de orientação Quarta Aula Tolerância de posição Tolerância de batimento Quinta Aula Avaliação Desenho de Conjunto e CAD Primeira Aula Desenho de conjunto mecânico Segunda Aula Componentes padronizados Terceira Aula Leitura e interpretação de desenho de conjunto mecânico Desenho Mecânico e Medição II 13

14 Quarta Aula Representação de roscas internas e externas e solda Simbologia de solda Quinta Aula Interpretação da legenda Desenho de componente Anotação de revisão do desenho Sexta Aula Desenho feitos com auxílio do computador (CAD) Sétima Aula Visita técnica ao setor de engenharia Oitava Aula Elaboração do relatório da visita Nona Aula Atividade prática com programa CAD Décima Aula Avaliação Gabarito das avaliações Referências Desenho Mecânico e Medição II

15 1 Cortes, Secções e Rugosidades Em desenho técnico busca-se, sempre, a forma mais simples, clara e prática de representar o maior número possível de informações. Para que isso seja possível, foram desenvolvidas algumas técnicas importantes, como as representações em corte, secção e rugosidade. Neste capítulo será abordada a importância e a aplicação dos diferentes tipos de corte: total, parcial, meio corte; das vistas seccionais e das hachuras, bem como os sinais de acabamento de superfícies em desenhos. Objetivos Interpretar peças representadas em corte; Comparar a aplicação das vistas ortogonais com as vistas seccionais; Conhecer os tipos de hachuras utilizadas em representações de cortes; Apresentar a simbologia normalizada de rugosidade; Executar desenhos tendo em vista a fabricação de peças mecânicas em croqui; Conhecer as representações técnicas prescritas na NBR Desenho Mecânico e Medição II 15

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17 Primeira Aula Nesta aula, os jovens conhecerão o recurso utilizado em desenho técnico para mostrar elementos internos de modelos complexos com maior clareza: a representação em corte. Passo 1 / Aula teórica A reprodução das figuras contidas nas aulas desse capítulo, através de retroprojetor, dará mais dinamismo à explanação e possibilitará aos jovens acompanharem a explicação através da observação visual. 50min Educador, solicite que anotem as informações mais relevantes, de modo a terem uma síntese da disciplina e a organizarem um material de consulta que poderá ser útil em situações de avaliação no curso e na vida profissional futura. Corte Fig. 1 Foto registro de gaveta. Fig. 2 Representação registro de gaveta. A representação do registro de gaveta em vista frontal, com os recursos conhecidos até agora (linha contínua larga para arestas e contornos visíveis, e linha tracejada estreita para arestas e contornos não visíveis), teria interpretação bastante prejudicada, como mostra o desenho a seguir. Para representar um conjunto complexo como esse, com muitos elementos internos, o desenhista utiliza recursos que permitem mostrar seu interior com clareza. As representações em corte são normalizadas pela ABNT, por meio da norma NBR /1987. Na mecânica, são utilizados modelos representados em corte para facilitar o estudo de sua estrutura interna e de seu funcionamento. Corte Cortar quer dizer dividir, seccionar, separar partes de um todo. Desenho Mecânico e Medição II 17

18 Reproduza a figura abaixo e apresente aos jovens, estimulando-os a compararem as representações nela contidas. Fig. 3 Representação de corte. Qual a representação mais simples e clara? Qual a que facilita a análise? Como a linha é usada na representação escolhida? Os jovens concluirão, naturalmente, que é a da direita, e que fica mais fácil analisar o desenho em corte porque, nesta forma de representação, a linha é usada para arestas e contornos visíveis (em vez da linha para arestas e contornos não visíveis). Na indústria, a representação em corte só é utilizada quando a complexidade dos detalhes internos da peça torna difícil sua compreensão por meio da representação normal, como é o caso do registro de gaveta. É preciso que os jovens dominem a interpretação de cortes em modelos simples, a fim de estarem preparados para entenderem a representação em corte em qualquer tipo de modelo ou peça. Existem vários tipos de corte, conforme será mostrado a seguir. Educador, use as figuras referentes a esta aula constantes do CD e apresente os conceitos através de uma argumentação dialogada com os jovens. 18 Desenho Mecânico e Medição II

19 Corte total Corte total é aquele que atinge a peça em toda a sua extensão. Fig. 4 Representação corte total. Os cortes são imaginados e representados sempre que for necessário mostrar elementos internos da peça ou elementos que não estejam visíveis na posição em que se encontra o observador. Os cortes são realizados por um plano de corte. No caso de corte total, o plano de corte atravessa completamente a peça, atingindo suas partes maciças, como mostra a figura a seguir. plano de corte Fig. 5 Representação plano de corte. Corte nas vistas do desenho técnico Os cortes podem ser representados em qualquer das vistas do desenho técnico mecânico. A escolha da vista onde o corte será representado depende dos elementos que se quer destacar e da posição de onde o observador imagina o corte. Corte na vista frontal Considere o modelo da figura 6: De que lugar ele foi observado? Espera-se que os jovens concluam que ele foi visto de frente pelo observador. Fig. 6 Desenho Mecânico e Medição II 19

20 O que ele vê e o que ele não vê ao observar de frente? Nesta posição, o observador não vê os furos redondos nem o furo quadrado da base. Para que estes elementos sejam visíveis, é necessário imaginar o corte. Fig. 7 plano de corte O corte imagina o modelo seccionado, isto é, atravessado por um plano de corte, como mostra a ilustração. O plano de corte paralelo ao plano de projeção vertical é chamado plano longitudinal vertical. Este plano de corte divide o modelo ao meio, em toda sua extensão, atingindo todos os elementos da peça. Peça que os jovens observem com atenção as partes em que ficou dividido o modelo atingido pelo plano de corte longitudinal vertical. Fig. 8 Na seqüência, solicite que imaginem que a parte anterior do modelo foi removida. Assim, será possível analisar com maior facilidade os elementos atingidos pelo corte. Exercite a imaginação dos jovens através do exame da figura anterior e depois exponha a figura que apresenta a projeção do modelo seccionado no plano de projeção vertical. Fig Desenho Mecânico e Medição II

21 Na projeção do modelo cortado, no plano vertical, os elementos atingidos pelo corte são representados pela linha para arestas e contornos visíveis. A vista frontal do modelo analisado, com corte, deve ser representada como segue. hachuras Fig. 10 As partes maciças do modelo, atingidas pelo plano de corte, são representadas através de linhas hachuradas. No exemplo da figura, as hachuras são formadas por linhas estreitas inclinadas e paralelas entre si, o que indica que o material empregado na confecção deste modelo é metal (segundo norma da ABNT). Os furos não recebem hachuras, pois são partes ocas que não foram atingidas pelo plano de corte. Os centros dos furos são determinados pelas linhas de centro, que também devem ser representadas nas vistas em corte. Segunda Aula Nesta aula, os jovens realizarão exercícios envolvendo o conteúdo da aula anterior, com o objetivo de exercitar e fortalecer os conceitos apresentados. Passo 1 / Exercícios Reproduza os exercícios que seguem e distribua aos jovens, solicitando que trabalhem em duplas. Durante a execução da tarefa, transite pela classe, observe e auxilie a solução das dúvidas. Reserve os minutos finais para a correção dos exercícios. Caso você julgue que são muitos exercícios para o ritmo de sua turma, separe alguns e sugira que realizem em casa, como reforço das aprendizagens na classe. (respostas no final do Caderno). 50min Desenho Mecânico e Medição II 21

22 1 Analise o desenho técnico abaixo e responda a) em que vista está representado o corte? b) em que vista aparece indicado o corte? c) qual o nome deste corte? Observe o modelo representado à esquerda, com corte, e: a) faça hachuras nas partes maciças, na vista representada em corte; b) escreva o nome da vista em que o corte aparece indicado; c) escreva o nome do plano de corte que seccionou este modelo. 3 Observe o modelo seccionado, representado em perspectiva, e a) indique, na vista superior, o plano de corte; b) faça o hachurado das partes maciças, na vista em que o corte deve ser representado; c) escreva o nome do corte AA. 22 Desenho Mecânico e Medição II

23 4 Assinale com um X a alternativa que completa corretamente a afirmação: Corte total é aquele que... : a) atinge apenas as partes maciças da peça. b) divide a peça horizontalmente. c) atinge a peça em toda sua extensão. d) mostra todos os elementos internos da peça. 5 Escreva na linha indicada a palavra que completa a frase corretamente. Quando o observador imagina o corte vendo a peça de frente, a vista representada em corte é a... vista frontal. vista superior. vista lateral esquerda. 6 Assinale com um X o desenho que mostra o modelo seccionado por um plano de corte longitudinal horizontal. 7 Complete a frase corretamente: Os cortes... ser representados em qualquer das vistas do desenho técnico. podem não podem 8 Observe as vistas ortográficas e responda: qual das vistas está representada em corte? Desenho Mecânico e Medição II 23

24 Terceira Aula Nesta aula, os jovens aprenderão a indicar o plano de corte, realizar e representar o meio corte. Ao final, realizarão alguns exercícios para fixar o conteúdo apresentado. Passo 1 / Aula teórica 40min Educador, apóie sua explanação em figuras mostradas no retroprojetor. Solicite que os jovens façam anotações e, se desejar, ao final do capítulo, reproduza as partes das aulas que apresentam os principais conceitos estudados. Reserve alguns minutos para a correção dos exercícios. Se achar que são muitos para o ritmo da turma, proponha apenas alguns e utilize outros para reforço extraclasse. Indicação do plano de corte Observe novamente o modelo seccionado e, ao lado, suas vistas ortográficas. Fig. 11 Indicação do plano de corte. A vista superior e a vista lateral esquerda não devem ser representadas em corte porque o observador não as imaginou atingidas pelo plano de corte. A vista frontal está representada em corte porque o observador imaginou o corte vendo o modelo de frente. Sob a vista representada em corte, no caso a vista frontal, é indicado o nome do corte: Corte AA. A vista superior é atravessada por uma linha traço e ponto estreita, com dois traços largos nas extremidades. Esta linha indica o local por onde se imaginou passar o plano de corte. 24 Desenho Mecânico e Medição II

25 As setas sob os traços largos indicam a direção em que o observador imaginou o corte. As letras do alfabeto, próximas às setas, dão o nome ao corte. A ABNT determina o uso de duas letras maiúsculas repetidas para designar o corte: AA, BB, CC, etc. Quando o corte é representado na vista frontal, a indicação do corte pode ser feita na vista superior, como no exemplo anterior, ou na vista lateral esquerda, como mostra a ilustração a seguir. Fig. 12 Indicação do plano de corte. Assim como a vista frontal, as vistas laterais, superior e inferior também podem ser representadas em corte. A lógica é idêntica, apenas mudando o plano de corte, como mostram as figuras abaixo. Para exercitar a observação dos jovens, apresente-as e faça perguntas a fim de que os jovens identifiquem o ponto de vista do observador e as linhas de corte determinadas a partir disso. Figura 13 Corte na vista superior. Fig. 14 Corte na vista lateral esquerda. Desenho Mecânico e Medição II 25

26 Meio corte Há tipos de peças ou modelos em que é possível imaginar em corte apenas uma parte, enquanto que a outra parte permanece visível em seu aspecto exterior. Este tipo de corte é o meio-corte. O meio-corte é aplicado em apenas metade da extensão da peça. Somente em peças ou modelos simétricos longitudinal e transversalmente, é possível imaginar o meio-corte. Exponha o modelo a seguir, representado em perspectiva, e faça perguntas que levem os jovens a conjeturar a respeito de sua divisão ao meio por um plano horizontal e depois, por um plano vertical. Depois, mostre a figura que segue. Fig. 15 Peças simétricas longitudinal e transversalmente. O que é possível verificar? Espera-se que os jovens tenham reparado que, nos dois casos, as partes resultantes da divisão são iguais entre si. Trata-se, portanto, de um modelo simétrico longitudinal e transversalmente. Neste modelo, é possível imaginar a aplicação de meio-corte. Apresente agora a figura abaixo e inquira novamente os jovens. É possível aplicar o meio corte? Espera-se que concluam que não, pois a peça é simétrica apenas longitudinalmente. Fig. 16 Peça simétricas longitudinalmente. 26 Desenho Mecânico e Medição II

27 Representação do meio corte Apresente a aplicação do meio-corte em um modelo simétrico nos dois sentidos. Faça perguntas e solicite a participação ativa dos jovens a respeito das possibilidades que apresentadas. Fig. 17 Peça que imaginem o modelo atingido até a metade por um plano de corte longitudinal (P1) e cortado até a metade por um plano de corte transversal (P2). Fig. 18 Sugira que imaginem que a parte atingida pelo corte foi retirada. Fig. 19 Observando o modelo com meio-corte, será possível analisar os elementos internos. Além disso, ainda podese observar o aspecto externo, que corresponde à parte não atingida pelo corte. De que lugar o modelo estava sendo visto quando o corte foi imaginado? Desenho Mecânico e Medição II 27

28 Os jovens concluirão que o modelo estava sendo visto de frente, logo a vista de onde o corte deve ser representado é a frontal. Apresente a análise da vista frontal representada em projeção ortográfica com aplicação do meio-corte e explore-a amplamente com os jovens. Fig. 20 Apresente algumas convenções importantes: A linha traço e ponto estreita, que divide a vista frontal ao meio, é a linha de simetria; As partes maciças, atingidas pelo corte, são representadas hachuradas; O centro dos elementos internos, que se tornaram visíveis com o corte, é indicado pela linha de centro. Peça que os jovens descrevam o que ficou visível no exemplo (os elementos visíveis com o corte são: o furo passante da direita e metade do furo central) e o que não foi atingido (metade da vista frontal não foi atingida pelo meio-corte, logo, o furo passante da esquerda e metade do furo central não são representados no desenho). Por que isso ocorre? Espera-se que eles concluam que isso ocorre porque o modelo é simétrico, assim, não é necessário repetir a indicação dos elementos internos na parte não atingida pelo corte. Entretanto, o centro dos elementos não visíveis deve ser indicado. Quando o modelo é representado com meio-corte, não é necessário indicar os planos de corte. As demais vistas são representadas normalmente. Proponha, mais uma vez, a análise da perspectiva do modelo e, ao lado, suas vistas ortográficas. Fig Desenho Mecânico e Medição II

29 O meio-corte pode ser representado em qualquer das vistas do desenho técnico. Sempre que a linha de simetria que atravessa a vista em corte for vertical, a parte representada em corte deve ficar à direita, conforme recomendação da ABNT. Fig. 22 Quando a linha de simetria que atravessa a vista em corte estiver na posição horizontal, a metade em corte deve ser representada na parte inferior do desenho, abaixo da linha de simetria. Com base nessas informações, exponha a figura a seguir e peça que os jovens analisem a vista frontal em meiocorte, que retoma as informações acima. Fig. 23 A escolha da vista onde o meio-corte deve ser representado depende das formas do modelo e das posições dos elementos que se quer analisar. Passo 2 / Exercícios Reproduza os exercícios que seguem e resolva alguns em classe. Dependendo do ritmo de sua turma, separe alguns e sugira que realizem em casa, como reforço das aprendizagens. (Respostas ao final do Caderno). 10min Desenho Mecânico e Medição II 29

30 1 Observe as vistas ortográficas e responda: em qual das vistas aparece a indicação do plano de corte? 2 Assinale com um X a(s) alternativa(s) correta(s). Quando o corte é representado na vista lateral esquerda, a indicação do plano de corte pode ser feita: a) na vista frontal. b) na vista superior. c) na vista lateral esquerda. 3 Analise as vistas ortográficas e faça um traço embaixo das palavras que respondem corretamente às perguntas. a) Qual a vista representada em meio-corte? vista lateral esquerda. vista frontal. b) Qual a direção de onde o corte foi imaginado? de lado. de frente. 30 Desenho Mecânico e Medição II

31 c) O que mostra a vista em meio-corte? só os elementos internos da peça. os elementos internos e as partes externas da peça. d) Em que vista devem ser indicados os planos de corte? na vista superior. não há necessidade de indicar os planos de corte. e) Os elementos internos não atingidos pelo corte: devem ser representados na vista em meio-corte pela linha tracejada estreita. não devem ser representados na vista em meio-corte. 4 Assinale com um X os desenhos técnicos com representação de meio-corte. 5 Analise as perspectivas e assinale com X as que correspondem a modelos ou peças que podem ser representados em meio-corte. 6 A linha de ruptura pode ser representada por: uma linha contínua..., irregular,... ou por uma linha contínua estreita em... Desenho Mecânico e Medição II 31

32 Quarta Aula Nesta aula, o jovem aprenderá como fazer o corte parcial e a sua representação, e como diferenciálo do meio corte. Ao final, realizará alguns exercícios para fixar o conteúdo apresentado. Passo 1 / Aula teórica 35min Educador, a reprodução das figuras dará mais dinamismo à sua explanação e possibilitará aos jovens acompanharem sua explicação através da observação visual. Solicite também que anotem as informações mais relevantes, de modo a organizarem um material de consulta que poderá ser útil em situações de avaliação no curso e na vida profissional futura. Corte parcial Em certas peças, os elementos internos a serem analisados estão concentrados em partes determinadas da peça. Fig. 24 Fig. A Fig. B Fig. C Nesses casos, não é necessário imaginar cortes que atravessem toda a extensão da peça. É suficiente representar um corte que atinja apenas os elementos que se deseja destacar. O tipo de corte mais recomendado nessas situações é o corte parcial. Representação do corte parcial Peça aos jovens que examinem a figura abaixo e procurem descrever o corte parcial. Espera-se que eles concluam que a linha contínua, estreita, irregular e à mão livre, aí representada, é a linha de ruptura. A linha de ruptura mostra o local onde o corte está sendo imaginado, deixando visíveis os elementos internos da peça. Fig. 25 linha de ruptura 32 Desenho Mecânico e Medição II

33 Nas partes não atingidas pelo corte parcial, os elementos internos devem ser representados pela linha para arestas e contornos não visíveis. Apresente agora uma outra maneira de representar a linha de ruptura na vista ortográfica e peça que os jovens a identifiquem. Espera-se que concluam que, nesse caso, a linha de ruptura está representada através de uma linha contínua estreita, em ziguezague. linha de ruptura Fig. 26 As partes hachuradas representam as partes maciças do modelo, atingidas pelo corte. O corte parcial pode ser representado em qualquer das vistas do desenho técnico, mais de uma vez na mesma vista. Fig. 27 Observe que na representação em corte parcial, não aparece o nome do corte. Não é necessário, também, indicar o corte parcial em outras vistas. Fig. 28 Passo 2 / Exercícios Reproduza os exercícios que seguem e resolva alguns em classe, remetendo os demais para tarefa extraclasse. (Respostas no final do Caderno). 15min Desenho Mecânico e Medição II 33

34 1 Analise o desenho em perspectiva e represente, nas vistas ortográficas, os cortes parciais correspondentes. 2 Complete as frases nas linhas indicadas, escrevendo as alternativas corretas. a) A linha que, no corte parcial, separa a parte cortada da parte não cortada chamase... linha de corte. linha de ruptura. linha para arestas e contornos não visíveis. b) O corte parcial pode ser imaginado quando... os elementos internos concentram-se em partes determinadas da peça. se quer mostrar apenas metade da peça. c) Os elementos internos da peça não atingidos pelo corte parcial... devem ser representados na vista ortográfica pela linha para arestas e contornos não visíveis. não precisam ser representados no desenho técnico. 3 Assinale com um X as linhas usadas em desenhos técnicos mecânicos para indicar cortes parciais: a) b) c) d) 4 Analise a perspectiva e faça hachuras, no desenho técnico, nas partes maciças atingidas pelos cortes parciais. 5 Analise as vistas ortográficas e assinale com um X o tipo de material usado na produção da peça correspondente. a) metal b) plástico c) cerâmica d) madeira 34 Desenho Mecânico e Medição II

35 Quinta Aula Nesta aula, o jovem conhecerá a representação em secção e encurtamento, aplicadas nos casos em que os diferentes tipos de corte não são indicados. Passo 1 / Aula teórica Educador, faça a sua exposição através de perguntas aos jovens, oportunizando que formulem inferências a respeito das formas de representação e se familiarizem com as diferentes alternativas a serem apresentadas. Recomende que anotem a síntese das informações recebidas, a fim de formarem material para consulta em exercícios e avaliações e também para o futuro como profissional da área. 50min Secções de eixos Representação em secção Seccionar quer dizer cortar. Assim, a representação em secção também é feita imaginando-se que a peça sofreu corte. Mas existe uma diferença fundamental entre a representação em corte e a representação em secção. Analise exemplos para que os jovens compreendam bem essa diferença. Peça que os jovens imaginem o modelo representado a seguir seccionado por um plano de corte transversal. Corte AA Fig. 29 Desenho Mecânico e Medição II 35

36 Espera-se que descrevam que a vista lateral mostra a superfície atingida pelo corte e também a projeção da parte da peça que ficou além do plano de corte. Apresente agora o desenho técnico do mesmo modelo, com representação em secção. Secção AA Fig. 30 Nesse caso, os jovens observarão que a vista representada pela secção AA mostra a parte maciça atingida pelo plano de corte. A secção representa o perfil interno rebatido da peça ou de uma parte da peça. Informe que a indicação da secção é feita exatamente como em um corte, porém, enquanto a representação em corte mostra as partes maciças atingidas pelo corte e outros elementos, a representação em secção mostra apenas a parte atingida pelo corte. Apresente mais um exemplo e discuta-o com os jovens: Fig. 31 Corte AA Secção AA Observe que o rebaixo na vista frontal apresenta duas linhas que se cruzam em diagonal. Informe que essas duas linhas contínuas estreitas, que aparecem cruzadas na vista frontal, indicam que a superfície assinalada é plana, derivada de uma superfície cilíndrica. Apresente, ainda, outra maneira de posicionar a secção fora da vista. Fig Desenho Mecânico e Medição II

37 Peça que os jovens descrevam o que vêem. Neste caso, a secção aparece ligada à vista por uma linha traço e ponto estreito, que indica o local por onde se imaginou passar o plano de corte. Esta notação pode ser usada várias vezes na mesma vista, em peças que apresentam diversos elementos, conforme figuras abaixo. espiga quadrada espiga redonda rasgo de chaveta rebaixo Fig. 33 Fig. 34 Peça que comparem as duas formas de representação: Secção AA Secção BB Secção CC Fig. 35 O que os jovens podem concluir dessa comparação? Espera-se que concluam que, quando representamos a secção sem linha de corte, o desenho se torna mais limpo, transmitindo as mesmas informações de maneira eficiente. A secção pode ser representada rebatida dentro da vista, desde que não prejudique a interpretação do desenho. Fig. 36 Desenho Mecânico e Medição II 37

38 Quando a secção aparece rebatida dentro das vistas, ela não vem identificada pela palavra secção, seguida de letras do alfabeto e também não é indicado o plano de corte. A representação da secção pode ser feita interrompendo as vistas do desenho com linhas de ruptura. Fig. 37 Quando a área da secção é a de um perfil de pouca espessura, ao invés de se representarem as hachuras, o local é enegrecido. Secção AA Fig. 38 A representação em secção deve ser realizada conforme as normas ABNT (NBR / 1987). Encurtamento Certos tipos de peças que apresentam formas longas e constantes, podem ser representadas de maneira mais prática sem prejuízo para a interpretação do desenho, através do encurtamento. O encurtamento só pode ser imaginado no caso de peças longas ou de peças que contêm partes longas e de forma constante. Veja o exemplo: Fig Desenho Mecânico e Medição II

39 Como a parte compreendida entre os cortes não apresenta variações e não contém elementos, é possível imaginar a peça sem esta parte, sem prejuízo para sua interpretação. Fig. 40 Nas representações com encurtamento, as partes imaginadas cortadas são limitadas por linhas de ruptura ou por linhas contínuas estreitas em ziguezague. Fig. 41 Fig. 42 As formas de representação apresentadas nesta aula podem ser utilizadas conjuntamente e múltiplas vezes, como pode ser observado na figura abaixo. Secção AA Secção BB Fig. 43 Desenho Mecânico e Medição II 39

40 Sexta Aula Nesta aula, os jovens estudarão o uso de hachuras nos desenhos técnicos, tanto para indicar as partes maciças atingidas pelo corte quanto para indicar o tipo de material empregado na produção do objeto representado. Conhecerá, também, os símbolos indicativos de estado de superfície recomendados pela ABNT. Passo 1 / Aula teórica Uso de hachuras 50min Nos cortes estudados até agora, foi usada a hachura que indica qualquer material metálico, conforme estabelece a norma NBR /1991, da ABNT. A inclinação da hachura pode aparecer invertida, principalmente em peças de mesmo material que estão em contato em um desenho de conjunto. Este recurso é usado para salientar que se tratam de peças diferentes. Fig. 44 Às vezes, quando a área maciça atingida pelo corte é muito grande, as hachuras podem ser representadas apenas perto dos contornos do desenho. Fig. 45 Conheça agora os tipos de hachuras usadas opcionalmente para representar materiais específicos, quando a clareza do desenho exigir. 40 Desenho Mecânico e Medição II

41 Metais Elastômeros, vidros, cerâmica e rochas Terreno Concreto Madeira líquido Acabamento de superfície A produção de uma peça, ou de um objeto qualquer, parte sempre de um corpo bruto para, passo a passo, chegar ao estado acabado. Durante o processo de fabricação, o material bruto sofre transformações de forma, de tamanho e de propriedades. A peça pronta deve ficar de acordo com o seu desenho técnico. Além de informações sobre as características geométricas e dimensionais da peça e dos desvios de tamanho e de forma admissíveis para garantir a perfeita funcionalidade da peça, é necessário especificar, também, o acabamento das superfícies, isto é, a aparência final da peça e as propriedades que ela deve ter. As informações sobre os estados de superfície são indicadas, no desenho técnico, através de simbologia normalizada. Avaliação da rugosidade Fig. 46 Tipos de hachuras A norma brasileira adota o sistema de linha média para avaliação da rugosidade. Apresente a figura seguinte aos jovens e peça que descrevam a representação da linha média no desenho do perfil de uma superfície. linha média Fig. 47 Desenho Mecânico e Medição II 41

42 Espera-se que infiram que A1 e A2 representam as saliências da superfície real. A3 e A4 representam os sulcos ou reentrâncias da superfície real. Explique que não é possível a determinação dos erros de todos os pontos de uma superfície. Então, a rugosidade é avaliada em relação a uma linha (p), de comprimento c, que representa uma amostra do perfil real da superfície examinada. A linha média acompanha a direção geral do perfil, determinando áreas superiores e áreas inferiores, de tal forma que a soma das áreas superiores (A1 e A2, no exemplo) seja igual à soma das áreas inferiores (A3 e A4, no mesmo exemplo), no comprimento da amostra. A medida da rugosidade é o desvio médio aritmético (Ra) calculado em relação à linha média. Fig. 48 Representação gráfica da rugosidade média A norma NBR 8404/84 define 12 classes de rugosidade, que correspondem a determinados desvios médios aritméticos (Ra) expressos em mícrons (µm). A tabela reproduzida a seguir apresenta as 12 classes de rugosidade e os desvios correspondentes. Tabela 1 Características da rugosidade (Ra) Classes de rugosidade Desvio médio aritmético Ra (µm) N N N 10 12,5 N 9 6,3 N 8 3,2 N 7 1,6 N 6 0,8 N 5 0,4 N 4 0,2 N 3 0,1 N 2 0,05 N 1 0, Desenho Mecânico e Medição II

43 A Norma ABNT NBR 8404 fixa os símbolos e indicações complementares para a identificação do estado de superfície em desenhos técnicos. Tabela 2 Símbolo sem indicação Símbolo Significado Símbolo básico; só pode ser usado quando seu significado for complementado por uma indicação. Caracteriza uma superfície usinada, sem mais detalhes. Caracteriza uma superfície na qual a remoção de material não é permitida e indica que a superfície deve permanecer no estado resultante de um processo de fabricação anterior, mesmo se ela tiver sido obtida por usinagem. Tabela 3 Símbolo com indicação da característica principal da rugosidade, RA Símbolo A remoção do material é: facultativa exigida não permitida Significado Superfície com rugosidade de valor máximo Ra = 3,2µm. Superfície com rugosidade de valor máximo Ra = 6,3µm e mínimo Ra = 1,6µm. Tabela 4 Símbolo com indicações complementares Símbolo Significado Processo de fabricação: fresar. Comprimento de amostragem cut off = 2,5mm. Direção das estrias: perpendicular ao plano; projeção da vista. Sobremetal para usinagem = 2mm. Indicação (entre parênteses) de um outro parâmetro de rugosidade diferente de Ra, por exemplo, Rt = 0,4mm. Desenho Mecânico e Medição II 43

44 Esses símbolos podem ser combinados entre si, ou utilizados em combinação com os símbolos que tenham a indicação da característica principal da rugosidade Ra. Cada uma das indicações do estado de superfície é disposta em relação ao símbolo. e a d b c(f) a = valor da rugosidade Ra, em mm, ou classe de rugosidade N1 até N12 b = método de fabricação, tratamento ou revestimento c = comprimento de amostra, em milímetro (cut off) d = direção de estrias e = sobremetal para usinagem, em milímetro f = outros parâmetros de rugosidade (entre parênteses) Indicação nos desenhos Os símbolos e inscrições devem estar orientados de maneira que possam ser lidos tanto com o desenho na posição normal como pelo lado direito. 3,2 3,2 6,3 6,3 Direção das estrias A direção das estrias é a direção predominante das irregularidades da superfície, que geralmente resultam do processo de fabricação utilizado. 44 Desenho Mecânico e Medição II

45 Tabela 5 Símbolo para direção das estrias SÍMBOLO INTERPRETAÇÃO Paralela ao plano de projeção da vista sobre o qual o símbolo é aplicado. Perpendicular ao plano de projeção da vista sobre o qual o símbolo é aplicado. Cruzadas em duas direções oblíquas em relação ao plano de projeção da vista sobre o qual o símbolo é aplicado. Muitas direções. Aproximadamente central em relação ao ponto médio da superfície ao qual o símbolo é referido. Aproximadamente radial em relação ao ponto médio da superfície ao qual o símbolo é referido. Sétima Aula Nesta aula está prevista a realização da avaliação dos conhecimentos desenvolvidos. A avaliação visa verificar se o estudante teve um aproveitamento no curso. A prova está dividida em duas partes: a primeira é uma prova teórica, envolvendo os conteúdos apresentados neste capítulo; a segunda é uma atividade prática, envolvendo o desenho de peças. Para a parte prática, o educador deverá selecionar antecipadamente peças que apresentem o mesmo grau de dificuldade das que foram trabalhadas neste capítulo. As questões 1 a 5 podem ser respondidas em duplas ou grupos e a questão prática será individual. Os jovens poderão consultar seus apontamentos. Desenho Mecânico e Medição II 45

46 PROJETO ESCOLA FORMARE CURSO: ÁREA DO CONHECIMENTO: Desenho Mecânico e Medição II Nome: Data:..../... /... Avaliação Questões teóricas 1 Qual o objetivo da representação em corte? Quando se aplica? 2 O que são hachuras? Como se define o tipo de hachura correto para a representação desejada? 3 Quais são as condições para aplicação do meio corte? E do encurtamento? 4 Qual a diferença entre a representação em corte e a representação em secção? 5 O que é rugosidade? Questão prática Executar o desenho para fabricação de peças mecânicas fornecidas pelo educador, em croqui, aplicando nas representações as técnicas das vistas seccionais, conforme NBR Desenho Mecânico e Medição II

47 2 Goniômetro, Nível e Tolerância Geométrica Neste capítulo serão apresentadas as técnicas e o principal instrumento para verificação de medidas angulares, o goniômetro. Esses assuntos são de fundamental importância, pois a tolerância dimensional não garante, por si só, um resultado adequado, já que, em muitas situações, uma pequena mudança no ângulo causa grandes modificações no resultado final. Objetivos Identificar os tipos de ângulos; Aplicar os princípios geométricos e as operações aritméticas básicas envolvendo retas e ângulos; Explicar as técnicas de manuseio e conservação do goniômetro / esquadro combinado e nível de bolha; Definir os diferentes tipos de tolerância geométrica; Apresentar a simbologia de tolerância geométrica em desenhos, conforme normas da ABNT. Desenho Mecânico e Medição II 47

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49 Primeira Aula Nesta aula, o jovem aprenderá o que é um ângulo, quais são as unidades de medida de ângulos, como os ângulos são classificados e como manusear e conservar um goniômetro. Passo 1 / Aula expositivo-dialogada Apresente o texto que segue para leitura e esquematização dos jovens. Indique que destaquem as idéias e conceitos principais, bem como aspectos que demandem explicações complementares. Decorrido o tempo para estudo, retome o texto a partir da reprodução das imagens por retroprojetor, perguntando a respeito dos conceitos nele desenvolvidos e utilizando as explicações e sínteses dos jovens para o que estudaram. 30min Desenho Mecânico e Medição II 49

50 Medida de ângulos Há muitas situações em que uma pequena mudança de ângulo causa grandes modificações no resultado final. Veja alguns casos nos quais a precisão dos ângulos é fundamental: Para saber a direção a seguir Para instalar uma antena parabólica Na construção civil Mas o que é ângulo? Ângulo é o nome que se dá à abertura formada por duas semi-retas que partem de um mesmo ponto. No futebol Fig. 1 As semi-retas A e B que formam o ângulo são os lados do ângulo, e o ponto de origem O das semi-retas é chamado vértice do ângulo. Fig. 2 Unidades de medida de ângulos A unidade de medida de ângulo no Sistema Internacional é o radiano (rad). Uma circunferência completa mede 2p radianos, ou seja, aproximadamente 6,28 radianos. Uma outra unidade que é muito utilizada é o grau. Uma circunferência completa mede 360º (trezentos e sessenta graus), ou seja, se dividirmos uma circunferência por 360 teremos o equivalente a 1º (um grau). Medida de ângulos Classificação dos ângulos Os ângulos são classificados conforme quadro abaixo Ângulo Características agudo reto obtuso raso Subdivisões do grau Em problemas reais, os ângulos nem sempre possuem medidas inteiras, assim precisamos usar outras unidades menores como minutos e segundos. A notação para 1 minuto é 1 e para 1 segundo é 1. Fig. 3 Ângulo cuja medida é maior que 0 graus e menor do que 90 graus. Ao lado temos um ângulo de 45 graus. Um ângulo reto é um ângulo cuja medida é exatamente 90º. Assim os seus lados estão localizados em retas perpendiculares. É um ângulo cuja medida está entre 90 graus e 180 graus. Na figura ao lado temos um ângulo obtuso de 135 graus. Ângulo que mede exatamente 180º, os seus lados são semi-retas opostas. Neste caso os seus lados estão localizados sobre uma mesma reta. Gráfico 50 Desenho Mecânico e Medição II

51 Unidade de ângulo Número de Subdivisões Notação 1 ângulo reto 90 graus 90º 1 grau 60 minutos 60 1 minuto 60 segundos 60 Nota: A relação de graus, minutos e segundos é na base 60 (hexadecimal), ou seja, a cada 60 temos 1º e a cada 60 temos 1. Desta forma, as operações algébricas (soma, subtração,etc...) envolvendo graus devem ser feitas da seguinte forma: 1 Tendo o valor na base hexadecimal (1º ), transforme o valor em fração decimal (1,55º) 2 Executar a operação normalmente na base decimal 3 Transformar o resultado em fração hexadecimal Exemplo: Expressar a medida do ângulo 35º como fração decimal do grau. 35º = 35º = = 35º + (48/60)º + (36/3600)º = 35º + 0,80º + 0,01º = 35,81º A transformação de fração decimal de grau para a fração hexadecimal (grau/minuto/segundo) é dada por: 35,81º = 35º + (0,81x60-R) + (Rx60) = 35º + (48,6-0,6) + (0,6x60) = 35º Como se pode ver no exemplo acima, o valor R é equivalente à parte não inteira da primeira multiplicação (0,81x60=48,6 então R=0,6). Goniômetro disco graduado régua articulador fixador da régua esquadro disco do vernier fixador do articulador Até agora, foram estudados instrumentos de medidas lineares. Porém existem instrumentos de verificação de medidas angulares, muito usados em mecânica. Um deles é o goniômetro. Na figura que segue, aparece um goniômetro de precisão. O disco graduado apresenta quatro graduações de 0 a 90º. O articulador gira com o disco do vernier e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua. Fig. 4 Exemplos de aplicação do ganiômetro Fig. 5 Desenho Mecânico e Medição II 51

52 Cálculo da resolução do goniômetro Na leitura do nônio, é utilizado o valor de 5 (5 minutos) para cada traço do nônio. Dessa forma, se é o 2º traço no nônio que coincide com um traço da escala fixa, são adicionados 10 aos graus lidos na escala fixa; se é o 3º traço, são adicionados 15 ; se o 4º, 20 etc. A resolução do nônio é dada pela fórmula geral, a mesma utilizada em outros instrumentos de medida com nônio, ou seja: divide-se a menor divisão do disco graduado pelo número de divisões do nônio. Resolução = menor divisão do disco graduado número de divisões do nônio Ou seja, Resolução = 1º/12 = 60 /12 = 5 Fig. 6 Leitura do goniômetro Os graus inteiros são lidos na graduação do disco, com o traço zero do nônio. Na escala fixa, a leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário. A leitura dos minutos, por sua vez, é realizada a partir do zero nônio, seguindo a mesma direção da leitura dos graus. Assim, nas figuras acima, as medidas são, respectivamente: A1 = 64º B1 = 30 leitura completa 64º30 A2 = 42º B2 = 20 leitura completa 42º20 A3= 9º B3 = 15 leitura completa 9º15 Fig. 7 Conservação do goniômetro Evitar quedas e contato com ferramentas de oficina. Guardar o instrumento em local apropriado, sem expô-lo ao pó ou à umidade. 52 Desenho Mecânico e Medição II

53 Passo 2 / Exercícios Escreva o valor lido nos nônios abaixo: 20min Fig. 8 Fig. 9 Desenho Mecânico e Medição II 53

54 Segunda Aula Nesta aula, os jovens experimentarão o uso do goniômetro na medição de peça física, avaliando suas vantagens e limitações. Passo 1 / Atividade prática Separe a turma em grupos de três jovens e distribua a cada grupo uma peça e um goniômetro. Solicite que todos os jovens façam as medições. Durante a atividade, é importante que o educador observe se o uso é feito de forma adequada. Providencie a fabricação das peças (1 para cada 3 jovens) conforme os desenhos. 50min Fig. 10 Tolerância geral para os ângulos: ± 0,5º Fig. 11 Precisão de medição angular: 10º As diferenças nas dimensões efetivas das peças são desejadas para que cada grupo tenha resultados de medição diferentes. Os grupos deverão preencher o relatório com medidas na precisão de 10 minutos. 54 Desenho Mecânico e Medição II

55 Terceira Aula Nesta aula, os jovens aprenderão a interpretar desenhos técnicos com indicações das tolerâncias geométricas de forma e orientação. Como se trata de um assunto muito complexo, será dada apenas uma visão geral, sem a pretensão de esgotar o tema. O aprofundamento virá com muito estudo e com a prática profissional. Passo 1 / Aula teórica Educador, reproduza as ilustrações em retroprojetor a fim de possibilitar maior compreensão das suas explicações pelos jovens. 50min Tolerância geométrica A execução da peça dentro da tolerância dimensional não garante, por si só, um funcionamento adequado. Examinando o exemplo a seguir, observa-se que a figura da esquerda mostra o desenho técnico de um pino, com indicação das tolerâncias dimensionais, e a figura da direita mostra como ficou a peça depois de executada, com a indicação das dimensões efetivas. Fig. 12 Embora as dimensões efetivas do pino estejam de acordo com a tolerância dimensional especificada no desenho técnico, a peça real não é exatamente igual à peça projetada. Pela ilustração, é possível perceber que o pino está deformado. Não é suficiente que as dimensões da peça estejam dentro das tolerâncias dimensionais previstas, é necessário que as peças estejam dentro das formas previstas para poderem ser montadas adequadamente e para que funcionem sem problemas. Do mesmo modo que é praticamente impossível obter uma peça real com as di- Desenho Mecânico e Medição II 55

56 mensões nominais exatas, também é muito difícil obter uma peça real com formas rigorosamente idênticas às da peça projetada. Assim, desvios de formas, dentro de certos limites, não chegam a prejudicar o bom funcionamento das peças. Quando dois ou mais elementos de uma peça estão associados, outro fator deve ser considerado: a posição relativa desses elementos entre si. As variações aceitáveis das formas e das posições dos elementos na execução da peça constituem as tolerâncias geométricas. Tolerâncias de forma As tolerâncias de forma são os desvios que um elemento pode apresentar em relação à sua forma geométrica ideal. As tolerâncias de forma vêm indicadas no desenho técnico para elementos isolados, como por exemplo, uma superfície ou uma linha. Planeza Analise as vistas do modelo prismático abaixo. Após a execução, a superfície real da peça S pode não ficar tão plana como a superfície ideal S. Entre os desvios de planeza, os tipos mais comuns são a concavidade e a convexidade. Forma real côncava Fig. 13 Forma real convexa A tolerância de planeza corresponde à distância t entre dois planos ideais imaginários, entre os quais deve encontrar-se a superfície real da peça. Fig Desenho Mecânico e Medição II

57 No desenho anterior, o espaço situado entre os dois planos paralelos é o campo de tolerância. Nos desenhos técnicos, a indicação da tolerância de planeza é dada abaixo: Cilindricidade Fig. 15 Quando uma peça é cilíndrica, a forma real da peça fabricada deve estar situada entre as superfícies de dois cilindros que têm o mesmo eixo e raios diferentes. Fig. 16 No desenho acima, o espaço entre as superfícies dos cilindros imaginários representa o campo de tolerância. A indicação da tolerância de cilindricidade, nos desenhos técnicos, é dada abaixo: Forma qualquer Fig. 17 Finalmente, a superfície de uma peça pode apresentar uma forma qualquer. A tolerância de forma de uma superfície qualquer é definida por uma esfera de diâmetro t, cujo centro movimenta-se por uma superfície que tem a forma geométrica ideal. O campo de tolerância é limitado por duas superfícies tangentes à esfera t, como mostra o desenho a seguir. Fig. 18 Desenho Mecânico e Medição II 57

58 Nos desenhos técnicos, a indicação de tolerância de forma de uma superfície qualquer é marcada pelo símbolo. Fig. 19 Além das tolerâncias de forma de superfícies, muitas vezes é necessário indicar as tolerâncias de forma de linhas (retilineidade, circularidade e linha qualquer). Retilineidade A tolerância de retilineidade de uma linha ou eixo depende da forma da peça à qual a linha pertence. Quando a peça tem forma cilíndrica, é importante determinar a tolerância de retilineidade em relação ao eixo da parte cilíndrica. Nesses casos, a tolerância de retilineidade é determinada por um cilindro imaginário de diâmetro t, cujo centro coincide com o eixo da peça. Fig. 20 Nos desenhos técnicos, a tolerância de retilineidade de linha é indicada como mostra o desenho abaixo. Fig. 21 Quando a peça tem a forma cilíndrica, o campo de tolerância de retilineidade também tem a forma cilíndrica. Quando a peça tem forma prismática com secção retangular, o campo de tolerância de retilineidade fica definido por um paralelepípedo imaginário, cuja base é formada pelos lados t1 e t2. A indicação é dada a seguir. 58 Desenho Mecânico e Medição II

59 Fig. 22 Fig. 23 Circularidade Em peças com forma de disco, cilindro ou cone pode ser necessário determinar a tolerância de circularidade. A tolerância de circularidade é determinada por duas circunferências que têm o mesmo centro e raios diferentes. O centro dessas circunferências é um ponto situado no eixo da peça. O campo de tolerância de circularidade corresponde ao espaço t entre as duas circunferências, dentro do qual deve estar compreendido o contorno de cada secção da peça. Fig. 24 A indicação da tolerância de circularidade é dada por: Fig. 25 Forma qualquer A tolerância de um perfil ou contorno qualquer é determinada por duas linhas envolvendo uma circunferência de diâmetro t, cujo centro se desloca por uma linha que tem o perfil geométrico desejado. Desenho Mecânico e Medição II 59

60 Fig. 26 O contorno de cada secção do perfil deve estar compreendido entre duas linha paralelas, tangentes à circunferência. Esta tolerância de forma é indicada por : Fig. 27 Tolerâncias de orientação Quando dois ou mais elementos são associados, pode ser necessário determinar a orientação precisa de um em relação ao outro para assegurar o bom funcionamento do conjunto. Veja um exemplo. Fig. 28 O desenho técnico da esquerda mostra que o eixo deve ser perpendicular ao furo. Observe, no desenho da direita, como um erro de perpendicularidade na execução do furo afeta de modo inaceitável a funcionalidade do conjunto. Daí a necessidade de se determinarem, em alguns casos, as tolerâncias de orientação. Na determinação das tolerâncias de orientação, geralmente um elemento é escolhido como referência para indicação das tolerâncias dos demais elementos, conforme figura abaixo: Fig Desenho Mecânico e Medição II

61 A letra A identifica o elemento de referência e possui um triângulo em sua base. Porém, muitas vezes, é mais conveniente ligar diretamente o elemento tolerado ao elemento de referência, sem definir a referência. Fig. 30 O elemento tomado como referência pode ser uma linha (ou eixo), um plano (uma face da peça) ou um ponto (o centro de um furo, por exemplo). O elemento tolerado também pode ser uma linha, uma superfície ou um ponto. As tolerâncias de orientação podem ser: Tolerância de paralelismo Na peça abaixo, o eixo do furo superior deve ficar paralelo ao eixo do furo inferior, tomado como referência. O eixo do furo superior deve estar compreendido dentro de uma zona cilíndrica de diâmetro t, paralela ao eixo do furo inferior, que constitui a reta de referência. reta de referência Fig. 31 Fig. 32 Há ainda casos em que a tolerância de paralelismo de um eixo é determinada tomando-se como referência uma superfície plana. Tolerância de perpendicularidade Na peça abaixo, o eixo do furo vertical B deve ficar perpendicular ao eixo do furo horizontal C. Fig. 33 Desenho Mecânico e Medição II 61

62 Tomando como reta de referência o eixo do furo C, o campo de tolerância do eixo do furo B fica limitado por dois planos paralelos, distantes entre si uma distância t e perpendiculares à reta de referência. reta de referência Fig. 34 Há ainda a possibilidade de indicar a tolerância de perpendicularidade de uma linha em relação a um plano de referência. Tolerância de inclinação Para que o furo da figura abaixo apresente a inclinação correta, é necessário determinar a tolerância de inclinação do eixo do furo. O elemento de referência para determinação da tolerância, neste caso, é o plano da base da peça. Fig. 35 O campo de tolerância é limitado por duas retas paralelas, distantes entre si uma distância t, que formam com a base o ângulo de inclinação especificado a. Fig. 36 O elemento tolerado também pode ser uma superfície. 62 Desenho Mecânico e Medição II

63 Quarta Aula Nesta aula, os jovens aprenderão a interpretar desenhos técnicos com indicação de tolerâncias geométricas de posição e batimento. Além disso, será exercitado o conceito de tolerâncias geométricas. Passo 1 / Aula teórica Tolerância de posição 50min Ao tomar como referência a posição, três tipos de tolerância devem ser consideradas: de localização, de concentricidade e de simetria. Tolerância de localização Quando a localização exata de um elemento, como por exemplo: uma linha, um eixo ou uma superfície é essencial para o funcionamento da peça, sua tolerância de localização deve ser determinada. Observe a placa com furo, a seguir. Fig. 37 Como a localização do furo é importante, o eixo do furo deve ser tolerado. O campo de tolerância do eixo do furo é limitado por um cilindro de diâmetro t. O centro deste cilindro coincide com a localização ideal do eixo do elemento tolerado. Fig. 38 As cotas de referência para a tolerância de localização são representadas dentro de retângulos, o que facilita sua identificação. Desenho Mecânico e Medição II 63

64 Tolerância de concentricidade ou coaxialidade Quando duas ou mais figuras geométricas planas regulares têm o mesmo centro, elas são concêntricas. Quando dois ou mais sólidos de revolução têm o eixo comum, eles são coaxiais. Em diversas peças, a concentricidade ou a coaxialidade de partes ou de elementos, é condição necessária para seu funcionamento adequado. Mas, determinados desvios, dentro de limites estabelecidos, não chegam a prejudicar a funcionalidade da peça. Daí a necessidade de serem indicadas as tolerâncias de concentricidade ou de coaxialidade. Por exemplo: Fig. 39 Essa peça é composta por duas partes de diâmetros diferentes. Mas, os dois cilindros que formam a peça são coaxiais, pois têm o mesmo eixo. O campo de tolerância de coaxialidade dos eixos da peça fica determinado por um cilindro de diâmetro t cujo eixo coincide com o eixo ideal da peça projetada. Fig. 40 Tolerância de simetria Em peças simétricas, é necessário especificar a tolerância de simetria. Observe a peça a seguir, representada em perspectiva e em vista única: Fig. 41 Para determinar a tolerância de simetria, o elemento de referência é o plano médio ou eixo da peça, indicado pela letra A. O campo de tolerância é limitado por dois planos paralelos, eqüidistantes do plano médio de 64 Desenho Mecânico e Medição II

65 referência, e que guardam entre si uma distância t. É o que mostra o próximo desenho. Fig. 42 Tolerância de batimento Quando um elemento dá uma volta completa em torno de seu eixo de rotação, pode sofrer oscilação, isto é, deslocamentos em relação ao eixo. Dependendo da função do elemento, esta oscilação tem de ser controlada para não comprometer a funcionalidade da peça. Por isso, é necessário que sejam determinadas as tolerâncias de batimento, que delimitam a oscilação aceitável do elemento. As tolerâncias de batimento podem ser de dois tipos: axial e radial. Batimento axial quer dizer balanço no sentido do eixo. O campo de tolerância, no batimento axial, fica delimitado por dois planos paralelos entre si, a uma distância t e que são perpendiculares ao eixo de rotação. Fig. 43 O batimento radial, por outro lado, é verificado em relação ao raio do elemento, quando o eixo der uma volta completa. O campo de tolerância, no batimento radial é delimitado por um plano perpendicular ao eixo de giro que define dois círculos concêntricos, de raios diferentes. A diferença t dos raios corresponde à tolerância radial. Fig. 44 A execução de peças com indicação de tolerâncias geométricas é tarefa que requer grande experiência e habilidade. A interpretação completa deste tipo de tolerância exige conhecimentos muito mais aprofundados, que escapam ao objetivo deste curso. Para facilitar memorização e consulta, a simbologia das tolerâncias geométricas é apresentada na tabela que segue. Desenho Mecânico e Medição II 65

66 TOLERÂNCIAS GEOMÉTRICAS (QUADRO SINÓTICO) TOELERÂCIA DE FORMA PARA ELEMENTOS ISOLADOS Denominação Símbolo de linhas Retilineidade Circularidade Forma de linha qualquer de superfícies Planeza Cilindricidade Forma de superfície qualquer TOELERÂCIA PARA ELEMENTOS ASSOCIADOS Denominação Símbolo de orientação Paralelismo Perpendiculariade Inclinação de posição Localização Concentriciade ou coaxialidade Simetria TOELERÂCIA DE BATIMENTO Radial Axial Tabela 2 Tolerâncias geométricas. 66 Desenho Mecânico e Medição II

67 Quinta Aula Nesta aula está prevista a realização de avaliação. Devido à pequena carga horária destinada a este capítulo e por tratar de dois assuntos que não são diretamente ligados, sugere-se que o educador use os resultados da segunda aula, juntamente com as respostas desta prova, para fins de avaliação. Depois de analisar tantos casos, o jovem deve estar preparado para responder a algumas questões básicas sobre tolerâncias geométricas indicadas em desenhos técnicos. Sugere-se a utilização da avaliação que se encontra reproduzida em anexo ao final do capítulo. Desenho Mecânico e Medição II 67

68 PROJETO ESCOLA FORMARE CURSO: ÁREA DO CONHECIMENTO: Desenho Mecânico e Medição II Nome: Data:..../... /... Avaliação 1 Faça um círculo em torno dos símbolos que indicam tolerâncias de forma: a) b) c) d) 2 Faça um círculo em torno do símbolo que indica tolerância de concentricidade. a) b) c) d) 3 Analise o desenho e assinale com um X os tipos de tolerâncias indicados. a) batimento b) paralelismo c) inclinação d) simetria 4 Analise o desenho técnico e complete as frases a) A tolerância aplicada neste desenho é de. b) O valor da tolerância é de. c) Os elementos de referência são as cotas e. 68 Desenho Mecânico e Medição II

69 5 No desenho técnico da esquerda, o elemento de referência está ligado diretamente ao elemento tolerado. Complete o desenho da direita, identificando o elemento de referência como A. 6 Analise o desenho técnico e complete as frases corretamente. a) A tolerância indicada neste desenho é de. b) O elemento de referência é o. 7Analise o desenho abaixo e responda às questões: a) Que tipo de tolerância está indicada nesse desenho? R:. b) Qual o valor da tolerância? R:. c) Qual o elemento tomado como referência? R:. 8 Ligue cada símbolo à tolerância de forma de superfície que ele representa: a) b) c) planeza circularidade cilindricidade superfície qualquer Desenho Mecânico e Medição II 69

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71 3 Desenho de Conjunto e CAD Até agora foram construídos muitos conhecimentos necessários para a leitura e interpretação eficaz de desenhos mecânico. Normas de desenho técnico, representações em corte, tolerâncias dimensionais e geométricas, rugosidade, teoria de ângulos são informações aplicáveis na fabricação de cada componente do dispositivo. Após esta etapa, é necessário fazer a montagem das peças, acoplando umas às outras, conforme foi projetado. A montagem assegura a formação de conjuntos mecânicos, isto é, a reunião de peças justapostas com a finalidade de executar uma determinada função. As informações para a montagem são transmitidas através de um desenho especial, com características e informações diferenciadas em relação ao desenho de componente. É o desenho de conjunto mecânico. Nele estão apresentados todos os componentes que compõem o conjunto, sejam eles comerciais ou fabricados, na posição que ocuparão na realidade e na mesma escala. Às vezes estes documentos são desenhados manualmente, mas este processo vem sendo substituído por desenhos computadorizados, com o auxílio do CAD. Suas vantagens são inúmeras e os custos de implantação dos sistemas CAD vêm caindo drasticamente, o que acelera a difusão da tecnologia. Este capítulo apresentará as normas utilizadas no desenvolvimento dos desenhos de conjunto e as simbologias padronizadas para componentes comerciais, possibilitando um entendimento universal do desenho. Mostra também as representações padronizadas de roscas internas e externas, cordões de solda, representações que podem aparecer em desenhos de componentes. Finalmente, tratará do conceito dos desenhos feitos com o auxílio do computador, denominado CAD. Esta tecnologia, já consolidada na indústria, vem substituindo definitivamente os desenhos realizados manualmente, pois apresenta inúmeras vantagens. Desenho Mecânico e Medição II 71

72 Objetivos Apresentar os conceitos e simbologias empregadas nos desenhos de conjuntos mecânicos; Apresentar simbologia dos componentes comerciais mais utilizados em projetos mecânicos; Introduzir a representação convencional de rosca interna e externa e de cordões de solda; Introduzir o desenho com auxílio do Computador CAD. 72 Desenho Mecânico e Medição II

73 Primeira Aula Nesta aula, o jovem conhecerá a definição do desenho de conjunto mecânico, os métodos mais usuais de representação e suas características principais. Passo 1 / Aula teórica Desenho de conjunto mecânico 50min Educador, nesta aula aparecem diferentes informações que não podem faltar ao iniciar o estudo do desenho de conjunto mecânico. Apresente-as em forma de exposição dialogada, provocando a expressão dos jovens e avaliando os conhecimentos prévios que possuem pela qualidade de suas inferências. Peça que anotem o que lhes parecer interessante ou o que desejarem debater no final e, se desejar, distribua o texto que segue. Desenho Mecânico e Medição II 73

74 Desenho de conjunto mecânico Tanto os desenhos de conjuntos mecânicos como o de seus componentes são feitos em folhas de papel com características estabelecidas segundo normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), NBR 10582/88. Nessa norma, existe um espaço que trata da legenda. Uma legenda identifica a peça ou o conjunto desejado, acrescentando especificações à peça a ser desenhada. Chama-se desenho para execução o desenho de conjuntos e componentes que contêm indicações de forma, tamanho e estado de superfície, representados em folhas normalizadas, de acordo com normas próprias. Representações de desenhos para execução O desenho para execução é o desenho definitivo, que faz parte da solução final do projeto. A descrição técnica para a produção de uma máquina ou estrutura é dada por um conjunto de desenhos, no qual estão especificadas claramente todas as informações necessárias à execução da máquina ou estrutura. A descrição fornecida pelo conjunto de desenhos inclui: Desenho de conjunto mecânico representação gráfica completa da forma de cada peça (descrição da forma); dimensões de cada peça (descrição do tamanho); notas explicativas gerais e específicas sobre cada desenho, fornecendo as especificações de material, tratamento térmico, tipo de acabamento etc.; legenda descritiva em cada desenho; descrição das relações de cada parte ou peça com as demais (montagem); relação ou lista de materiais. Desenho de Conjuntos mecânicos Uma máquina é formada por um ou mais dispositivos representados na forma de subconjuntos. Torno mecânico, furadeira e fresadora são alguns exemplos de máquinas que possuem mais de um subconjunto. Por exemplo, o mandril pode ser considerado um subconjunto do conjunto furadeira. No conjunto mecânico, cada peça tem uma função e ocupa determinada posição. No projeto, estes conjuntos e subconjuntos são representados através do desenho de conjunto que é o desenho da máquina, dispositivo ou estrutura, com suas partes montadas. As peças aparecem nas mesmas posições que ocupam no conjunto mecânico e devem ser desenhadas todas na mesma escala. Como exemplo, observe o grampo fixo: Fig. 1 Grampo. 74 Desenho Mecânico e Medição II

75 Ele é uma ferramenta utilizada para fixar peças temporariamente. O desenho de conjunto é representado, normalmente, em vistas ortográficas. Cada uma das peças que compõem o conjunto é identificada por um numeral. O algarismo do número deve ser escrito em tamanho facilmente visível e eles devem ser ordenados no sentido horário. Os numerais são ligados a cada peça por linhas de chamada. As linhas de chamada são representadas por uma linha contínua e estreita. Sua extremidade termina com um ponto, quando toca a superfície do objeto. Quando toca a aresta ou contorno do objeto, termina com seta. Uma vez que as peças são desenhadas da mesma maneira que devem ser montadas no conjunto, fica fácil perceber como se relacionam entre si e deduzir o funcionamento de cada uma. Geralmente, o desenho de conjunto em vistas ortográficas não aparece cotado, mas nada impede que sejam acrescentadas cotas básicas. Ele é, de preferência, representado em corte, conforme figura abaixo, a fim de tornar mais clara a representação e a interpretação das peças. Fig. 2 O desenho de conjunto para montagem pode ser representado em perspectiva isométrica, como mostra a ilustração seguinte. Fig. 3 Outra maneira de representar o conjunto é através do desenho de perspectiva não montada. As peças são desenhadas separadas, embora permaneça clara a relação que elas mantêm entre si, conforme figura abaixo. Esse tipo de representação é também chamado de perspectiva explodida. Fig. 4 Raramente os desenhos em perspectiva são usados para fornecer informações para a construção de peças, seja em desenhos feitos manualmente, seja em softwares de desenho 2D. A perspectiva é mais comum nas revistas e catálogos técnicos, ou quando é empregado um software de desenho 3D. Desenho Mecânico e Medição II 75

76 Segunda Aula Nesta aula, o jovem conhecerá as simbologias para representação dos componentes comerciais mais usados nos conjuntos mecânicos. Passo 1 / Aula teórica Componentes padronizados 50min Cada peça que compõe o desenho de conjunto deve ser desenhada separadamente em um desenho de componente, exceto as peças padronizadas e normalizadas. Estas não precisam ser executadas, pois são compradas de fornecedores externos e são especificadas conforme catálogo técnico ou norma que contém, entre outras informações, as dimensões do componente. Tais peças aparecem representadas apenas no desenho de conjunto e devem ser requisitadas com base nas especificações das listas de peças. Muitas delas apresentam representações convencionais ou simbólicas, usadas nos desenhos de conjunto para facilitar a identificação por parte do leitor. d 1,5d Parafusos 0,8d d 2d 1,732d Parafusos são elementos de fixação, empregados na união não permanente de peças, isto é, as peças podem ser montadas e desmontadas facilmente, bastando apertar e desapertar os parafusos que as mantêm unidas. Os parafusos se diferenciam pela forma da rosca, da cabeça e da haste. Essas características são definidas através de norma técnica. O mais usado é o parafuso de cabeça sextavada, que pode ser representado conforme a figura 5, onde l = comprimento útil do parafuso d = diâmetro da rosca. Fig Desenho Mecânico e Medição II

77 Além deste, há outros parafusos, conforme as figuras abaixo: Fig. 6 Fig. 7 Desenho Mecânico e Medição II 77

78 Porcas Porca é uma peça de forma prismática ou cilíndrica, geralmente metálica, com um furo roscado no qual se encaixa um parafuso, ou uma barra roscada. Em conjunto com um parafuso, a porca é um acessório amplamente utilizado na união de peças. As mais usadas são apresentadas na figura abaixo, onde d = diâmetro da rosca. sextavada com assento cônico com assento esférico cega chapéu porca pesada: h = d porca normal: h = 0,8d porca leve: h = (0,4 0,6)d Fig. 8 Arruelas As arruelas têm a função de distribuir igualmente a força de aperto entre a porca, o parafuso e as partes montadas. Em algumas situações, também funcionam como elementos de trava. Assim como parafusos e porcas, as arruelas também são itens normalizados. Veja as mais comuns na figura abaixo. Fig Desenho Mecânico e Medição II

79 Pinos Os pinos têm a finalidade de alinhar ou fixar os elementos de máquinas, permitindo uniões mecânicas, ou seja, uniões em que se juntam duas ou mais peças, estabelecendo, assim, conexão entre elas. Os modelos mais usados e suas representações seguem abaixo: Pino Cilíndrico Fig. 10 Pino Cônico Pino elástico Fig. 11 Contra-pino Fig. 12 Fig. 13 Desenho Mecânico e Medição II 79

80 Chaveta É um elemento mecânico de aço que se interpõe numa cavidade de um eixo e de uma peça. A chaveta tem por finalidade ligar dois elementos mecânicos. Sua forma, em geral, é retangular ou semicircular Existem três tipos de chavetas muito usadas em projeto mecânico. Todas elas têm suas dimensões e de seus alojamentos normalizadas. Chaveta meia-lua ou Woodruff Fig. 14 Chaveta lisa Fig. 15 Chaveta encaixada com cabeça Fig Desenho Mecânico e Medição II

81 Anéis elásticos O anel elástico é um elemento usado em eixos ou furos, tendo como principais funções:. Evitar deslocamento axial de peças ou componentes; Posicionar ou limitar o curso de uma peça ou conjunto deslizante sobre o eixo. Fabricado de aço-mola, tem a forma de anel incompleto, que se aloja em um canal circular construído conforme normalização. Existem cinco tipos de anéis elásticos muito usados, representados da seguinte forma: 1 Para eixos com diâmetro de 4 a 1000mm. Trabalha externamente Fig Para furos com diâmetro de 9,5 a 1000mm. Trabalha internamente. Fig Para eixos com diâmetro de 8 a 24mm. Trabalha externamente. Fig. 19 Desenho Mecânico e Medição II 81

82 4 Para eixos com diâmetro entre 4 e 390 mm para rolamentos. Fig Anéis de secção circular para pequenos esforços axiais. Molas Fig. 21 Molas são elementos mecânicos de aço flexível. A variedade de tipos e aplicações de molas no projeto mecânico é bastante grande. Esse versátil componente pode ser representado conforme a tabela a seguir. O jovem deve cuidar na leitura de desenhos com mola, pois a representação pode ser feita de diversas formas, alterando sua dimensão. Por exemplo, uma mola de compressão pode ser representada no dimensional em sua compressão máxima, apenas com a pré-carga aplicada ou no seu comprimento livre. 82 Desenho Mecânico e Medição II

83 Tabela 1 Representação de molas. Desenho Mecânico e Medição II 83

84 Rolamentos Os rolamentos estão presentes em muitos conjuntos mecânicos e possuem simbologia bastante característica, conforme pode ser observado na tabela a abaixo. Tipos de Rolamento Representação Simplificada Símbolica Rolamento fixo com uma carreira de esferas. Rolamento de rolo com uma carreira de rolos. Rolamento de contato angular com uma carreira de esferas. Rolamento autocompensador de esferas. Rolamento autocompensador de rolos. Rolamento de rolos cônicos. Rolamento axial simples Tabela 2 Tipos de rolamentos. Vedações Elementos de vedação são peças que impedem a saída de fluido de um ambiente fechado (tubulação, depósito etc.) e evitam que esse ambiente seja poluído por agentes externos. Esses elementos, geralmente, localizam-se entre duas peças fixas ou em duas peças em movimento relativo. As junções cujas peças apresentam movimento relativo se subdividem em girantes, quando o movimento é de rotação, e deslizantes, quando o movimento é de translação. 84 Desenho Mecânico e Medição II

85 Podemos separar as vedações em dois grandes grupos: Vedações sem guarnições ou rígidas: Uma peça rígida veda em relação à outra sem nenhum elemento flexível entre elas. Fig. 22 Fig. 23 Vedação com guarnições: Existe um elemento flexível entre as peças rígidas chamado guarnição. Uma guarnição tem a vantagem de ser feita com mais facilidade do que a vedação direta. Basta uma simples pressão para moldar a guarnição entre as superfícies a serem vedadas. As guarnições variam de forma, conforme a aplicação. Seguem alguns exemplos: Guarnição plana: aplicada geralmente em flanges Fig. 24 Arruela Dowty: É aplicada em juntas fixas, e formada por dois anéis, sendo o externo, metálico e o interno de material elástico. Como o anel interno é sempre maior que o externo, acontece o contato e a conseqüente vedação. Fig. 25 Anéis toroidais ou O ring: Anéis de secção circular empregados em juntas fixas e móveis. Essas guarnições podem ser colocadas em cavidades de secção Desenho Mecânico e Medição II 85

86 retangular, triangular ou quadrada. Suas dimensões dependem do diâmetro da secção da guarnição. Nas figuras abaixo, são apresentadas as cotas das redes retangular, triangular ou quadrada para anéis OR. Fig. 26 Quando alojados nas cavidades, os anéis ficam comprimidos entre as duas superfícies que se deseja vedar, conforme figura. Terceira Aula Fig. 27 Este trabalho visa consolidar os conhecimentos apresentados sobre desenhos de conjuntos mecânicos. O educador poderá usar os resultados da atividade como primeira avaliação deste capítulo. Passo 1 / Atividade prática Leitura e interpretação de desenho de conjunto mecânico 50min Separe a turma em duplas e forneça os quatro desenhos que se encontram a seguir, juntamente com as questões (folha separada). Conduza os jovens ao entendimento da funcionalidade dos conjuntos, deixando-os debater sobre suas características. Após, distribua uma nova folha com as questões, solicitando que as respondam individualmente. De acordo com as respostas, o educador medirá o nível de interpretação que cada grupo teve do dispositivo e a capacidade de identificação dos componentes padronizados estudados na aula anterior. 86 Desenho Mecânico e Medição II

87 Fig. 28 Contra-ponta conjunto. Desenho Mecânico e Medição II 87

88 Fig. 29 Contra-ponta peças. 88 Desenho Mecânico e Medição II

89 Fig. 30 Transportador aéreo conjunto. Desenho Mecânico e Medição II 89

90 90 Desenho Mecânico e Medição II Fig. 31 Transportador aéreo peças.

91 Questões sobre contra-ponta: 1 Que componentes padrão estão representados nos itens 5, 7 e 10? De que tipo é cada um? 2 Que componentes padrão estão representados nos itens 3 e 6? De que tipo é cada um? 3 De acordo com o desenho, qual a função do item 1? 4 Dos itens fabricados 4, 8, 9 e 11, quais deles são fixo e quais são rotativos? 5 Qual a dimensão dos eixos onde os rolamentos são alojados na peça 8? 6 Qual a dimensão das caixas onde os rolamentos são alojados na peça 9? Questões sobre transportador aéreo 1 Cite três aplicações práticas para este conjunto. 2 Que componente padrão é representado pelo item 14? 3 Que tipo de rolamento é empregado no conjunto? 4 Quais as dimensões do eixo e cubo que alojam o rolamento? 5 De acordo com o desenho, qual a função do item 12? Desenho Mecânico e Medição II 91

92 Quarta Aula Neste aula, o jovem conhecerá a simbologia utilizada para representação de roscas (internas e externas) e solda. Exercitará formas de representação do cordão de solda. Passo 1 / Atividade prática Representação de roscas internas e externas e solda 50min As roscas internas e externas são muito empregadas em projeto mecânico, e a variedade de tipos e bitolas é muito grande. Desta forma, para facilitar a leitura dos desenhos, foi normalizada uma representação gráfica única para todas as roscas. As dimensões e o tipo de rosca são informados através de texto, similar a uma cota, conforme pode ser observado nas figuras abaixo. Fig Desenho Mecânico e Medição II

93 Na tabela que segue, são apresentadas as simbologias empregadas em diversos tipos de roscas: Tipo Símbolo Medidas Exemplo Whitworth normal - Diâmetro externo da rosca em polegada. 2 Whitworth fina W Diâmetro externo em mm e passo em W84 x 1/8 polegada. Whitworth de tubos R Diâmetro nominal do tubo em polegada. R4 Métrica normal M Diâmetro externo da rosca em mm M80 Métrica fina M Diâmetro externo da rosca e passo em M104x4 mm Trapezoidal Tr Diâmetro externo da rosca e passo em Tr48x8 mm Redonda Rd Diâmetro externo da rosca em mm e Rd40x1/8 passo em polegada Dentes de serra S Diâmetro externo da rosca e passo em S70x10 mm Edison E Diâmetro nominal em mm E27 Tabela 3 Tipos de roscas. É convencionado usar o sufixo "esq." para representar roscas esquerdas. Caso não haja sufixo, a rosca é direita. Ex: M104x4 esq rosca métrica fina esquerda. Simbologia de solda Símbolos padronizados são usados para indicar a localização, detalhes do chanfro e outras informações de operações de soldagem em um desenho técnico. No Brasil, o sistema de símbolos de soldagem usado é o da American Welding Society, através de sua norma AWS A2.4. Este símbolo básico de solda consiste nos seguintes elementos: Linha de referência (sempre horizontal); Seta; Símbolo básico da solda. Simplificadamente, o símbolo de solda pode ser apresentado como segue. Símbolo básico ( ( ( ( Lado oposto Lado da seta Soldagem em todo o contorno Seta Linha de referência O círculo na extremidade da linha de referência indica que a solda deve ser feita em todo o contorno da peça. Fig. 33 Desenho Mecânico e Medição II 93

94 O símbolo básico da solda indica o tipo de solda e chanfro a serem usados. A figura abaixo mostra os símbolos mais comuns. Fig. 34 A posição do símbolo básico na linha de referência indica se a solda será depositada no mesmo lado ou no lado oposto do local indicado no desenho pela seta. Fig Desenho Mecânico e Medição II

95 Quinta Aula Nesta aula, o jovem aprenderá a interpretar legendas de desenhos técnicos. Tanto em desenhos de componentes como em desenhos de conjunto, visualizará, através de exemplos práticos, as informações que são colocadas nas legendas. Passo 1 / Aula teórica Interpretação da legenda 30min A legenda fornece informações indispensáveis para a execução do conjunto mecânico. A NBR /1987 normaliza o comprimento da legenda, porém a disposição e o número de informações da legenda podem variar. Geralmente as empresas criam suas próprias legendas, de acordo com suas necessidades, e a personalizam através de seu logotipo, deixando clara a propriedade do desenho/projeto. Uma legenda é constituída de duas partes: rótulo e lista de peças. Veja, a seguir, o conjunto do grampo fixo desenhado numa folha de papel normalizada. Desenho Mecânico e Medição II 95

96 Fig. 36 Abaixo, é possível analisar separadamente o rótulo do conjunto grampo fixo. Fig Desenho Mecânico e Medição II

97 As informações mais importantes do rótulo são: Nome do conjunto mecânico: grampo fixo; Tipo de desenho: conjunto (a indicação do tipo de desenho é sempre feita entre parênteses); Escala do desenho: 1:1 (natural); Símbolo indicativo de diedro: 1º diedro; Unidade de medida: milímetro; Número do desenho (correspondente ao lugar que ele deve ocupar no arquivo); Nome da instituição responsável pelo desenho; Assinaturas dos responsáveis pelo desenho; Data da sua execução. Tabela 4 A lista de peças também deve apresentar muitas informações. A fundamentais são: A quantidade de peças que formam o conjunto; A identificação numeral de cada peça; A denominação de cada peça; A quantidade de cada peça no conjunto. Eventualmente, as informações abaixo também são colocadas na lista de peças. Estas informações não são fundamentais, já que são repetidas nos desenhos da peças. Materiais usados na fabricação das peças; Dimensões dos materiais de cada peça; Tratamento térmico e superficiais empregado em cada peça (não citados no exemplo). Acompanhe a interpretação da lista de peças do grampo fixo: O grampo fixo é composto de cinco peças. Os nomes das peças que compõem o grampo fixo são: corpo, encosto móvel, parafuso, manípulo e cabeça. Para montagem do grampo fixo, são necessárias duas cabeças e uma unidade de cada uma das outras peças. Desenho Mecânico e Medição II 97

98 Todas as peças são fabricadas com aço ABNT , mas as seções e as medidas do material de fabricação são variáveis. O que indica as variações das seções são os símbolos. Observe, na listas de peças, as indicações das seções: A secção do aço do corpo é retangular. As seções dos aços do parafuso, do manípulo e das cabeças são circulares. Já o símbolo # indica que o material de fabricação é chapa. O símbolo #, acompanhado de um numeral, indica a bitola da chapa. O encosto móvel é fabricado com aço e bitola 16. A espessura da chapa #16 corresponde a 1,52 mm. Além das seções, são apresentadas as medidas do aço que será usado para fabricar as peças que compõem o conjunto. As medidas aparecem na seguinte ordem: largura, altura e comprimento ou diâmetro e comprimento. Desenho de componente O desenho de componente dá uma descrição completa e exata da forma, dimensões e modo de execução da peça. Ele deve informar claramente a forma, o tamanho, o material, o acabamento e tratamentos térmicos e superficiais de cada parte. Deve esclarecer que operações de oficina serão necessárias, que limites de precisão deverão ser observados, etc. Cada peça que compõe o conjunto mecânico deve ser representada em desenho de componente, exceto itens padronizados e normalizados, conforme já foi visto antes. Os desenhos de componentes também são representados em folha normalizada. A folha do desenho de componente é dividida em duas partes: espaço para o desenho e para a legenda. 98 Desenho Mecânico e Medição II

99 Fig. 38 A interpretação do desenho de componente depende da interpretação da legenda e da interpretação do desenho propriamente dito. A legenda do desenho de componente é bastante parecida com a legenda do desenho de conjunto. Ela também apresenta rótulo e lista de peças. Desenho Mecânico e Medição II 99

100 Fig. 39 Uma das informações que varia é a indicação do tipo de desenho: componente em vez de conjunto. Podem variar, também, o número do desenho e os responsáveis por sua execução. Os desenhos de componente e de detalhe podem ser representados em escala diferente daquela do desenho de conjunto. A lista de peças apresenta informações sobre a peça representada. Anotação de revisão do desenho Tanto em desenhos de componentes como em desenhos de conjunto, utiliza-se um selo auxiliar onde são lançadas todas as modificações. O principal objetivo deste selo é manter um histórico das revisões realizadas no componente ou no conjunto. Este histórico é bastante útil para auxiliar o projetista em futuras alterações. Fig. 40 Uma revisão é lançada quando se altera qualquer informação do desenho de componente ou conjunto. O selo geralmente é posicionado no canto superior direito do formato e possui os seguintes campos: Index de revisão: contém uma letra que simboliza a revisão, começando em A e seguindo na ordem alfabética, nas sucessivas revisões; Descrição: indica-se, resumidamente, o que foi mudado no desenho através da revisão em questão; Responsável: contém o nome do projetista responsável pela revisão; Data: contém a data da revisão. Passo 2 / Exercício Imprima as cinco figuras que seguem, juntamente com o desenho de conjunto, e distribua para os jovens. Com base em análise minuciosa, motive os jovens a fazer uma leitura completa de cada desenho. Sempre que houver dúvida, retome informações, questione detalhes dos desenhos de componentes. Este exercício visa fixar os conceitos mais relevantes da unidade. 20min 100 Desenho Mecânico e Medição II