1 Varredura helicoidal As formas helicoidais aparecem como peças, no caso de molas, ou como detalhes de peças, no caso de roscas em geral. Assim, uma forma helicoidal é feature definida pela varredura de uma secção transversal ao longo de uma trajetória em forma de hélice. Portanto, os dois dados importantes de objeto de forma helicoidal são a trajetória e a secção transversal da forma desejada. A trajetória em si é definida por duas entidades: um perfil, que define, hipoteticamente, uma superfície de revolução e o passo da hélice. O perfil da superfície de revolução define a distância da secção original do helicóide ao eixo de revolução que a hélice deve usar. E o passo define a distância entre as hélices quando ela der um giro em torno do eixo de revolução. A trajetória e a superfície de revolução são, portanto, as entidades básicas de referência para a construção do modelo da feature, mas que não aparece na geometria resultante. A varredura helicoidal, também aparece no menu Insert como Helical Sweep, e pode gerar features sólidas, cascas e superfícies em forma de hélice. Normalmente, um conjunto de entidades precisa ser definidos para obter a forma de uma rosca ou da varredura helicoidal, como mostra a 1. A escolha é feita através de pares mutuamente exclusivos, podendo ter os seguintes atributos. 1. Definindo o passo: Constante - define que o passo deva ser constante. Variável - definindo que o passo é variável e por um gráfico. 2. Definindo o comportamento da secção: passando pelo eixo (Thru Axis) - a secção transversal está no plano que passa através do eixo de revolução. Normal à trajetória - A secção transversal é orientada normal à trajetória ( ou a superfície de revolução ). 3. Definindo a orientação da varredura Varredura à direita - a trajetória segue a regra da mão direta - sentido anti-horário positivo. Varredura à esquerda - a trajetória segue o sentido contrário a regra da mão direta - sentido horário positivo. 1
Figura 1: Definindo atributos de uma varredura em hélice. 1.1 Criando um varredura helicoidal com passo constante Para isso abra a ferramenta Insert > Helical Sweep escolhendo o tipo de ação que se quer: corpo sólido, casca sólida, um corte num sólido ou uma superfície. Com isso escolhido, é aberta uma caixa de dialogo (vide Figura 1) que define a seqüência de passos para a definição do elementos que vão compor a geometria a ser criada por este operador. No primeiro passo é definido os atributos da geometria. Em seguida, passa-se a definição do perfis: primeiro é preciso definir o plano referência e a orientação para ser colocada o perfil. Com o perfil da superfície de revolução que a ferramenta deve seguir é preciso também determinar o eixo de revolução. A parametrização do perfil da forma do modelo geométrico segue algumas regras, tais como: o perfil parametrizado deve ser aberto. na definição do perfil parametrizado deve conter o eixo de revolução, usando uma linha de centro. Se não opção comportamento da secção foi escolhido Norm to Traj, as entidades do perfil devem ser tangentes entre si ou seja C 1 contínuas. a entidades do perfil pode não deve ter uma que seja normal a linha de 2
centro em qualquer ponto. o ponto inicial do perfil define como a varredura vai seguir a sua execução. Este ponto pode ser modificado, se desejado A Figura 2 ilustra uma exemplo de definição do perfil a ser seguido pela ferramenta de geração da feature hélice. Figura 2: Definindo o caminho da ferramenta que cria a hélice. O passo seguinte é definir o passo ou a distância entre as hélices. E por último, é preciso definir o perfil da ferramenta que vai criar a forma da secção transversal da hélice, ao varrer a trajetória definido pelo perfil da superfície de revolução. O próprio sistema CAE/CAD/CAM cria uma cruz de referência, onde o perfil da ferramenta deve ser posicionada, como mostra a figura 3. No caso da geração de superfícies, a secção do perfil pode ser aberta ou fechada, e na definição dos atributos da hélice pode ser definido os extremos dela são abertos ou fechados. Figura 3: Definindo a secção da ferramenta que cria a hélice. 3
Figura 4: Uma forma geométrica obtida a ferramenta que cria a uma peça helicoidal. Ao acabar a definição do perfil parametrizado da secção da hélice, um ok na caixa de diálogo inicial fará com que a hélice de varredura seja criada. Neste exemplo foi criado uma mola helicoidal cônica, como pode ser observado através da Figura 4. Já nas Figuras a seguir mostra a mesma seqüência de uso do operador, mas com o objetivo de criar uma rosca, num sólido existente. Com isso pode-se simular a criação de formas geométricas interessantes. Na Figura 5 é exibido a escolha dos atributos e a definição do perfil da superfície de revolução. Neste caso, a aresta do próprio sólido vai ser usado para cortá-lo e assim criar a rosca. Veja,que é importante determinar referências geométricas do próprio sólido para obter o perfil da superfície de revolução. Também, na definição deste perfil é preciso que se defina o eixo de revolução da rosca. 4
Figura 5: Definindo atributo e direção de varredura. Já na Figura 6 é ilustrado a definição do formato da ferramenta de corte e o posicionamento da mesma relativa ao perfil da superfície de revolução. E também, o resultado final de aplicação do operador com a usinagem da rosca. É bom observar, que tanto na definição do perfil, como na definição da Figura 6: A secção da ferramenta de corte e a rosca sobre o sólido. forma da ferramenta, deve ser usado os mesmos princípios aplicados a uma usinagem normal. Dependendo da distância que o perfil inicia em relação a peça, ter-se-á diferentes pontos de entrada da rosca no sólido. 5