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COMPARAÇÃO ENTRE SOFTWARES DO PROJETO “INVENTOR” & “SOLID EDGE” E SUA RELAÇÃO COMO FERRAMENTA TECNOLÓGICA DE

INFORMAÇÃO E COMUNICAÇÃO EM SALA DE AULA

Luiz Antonio Vasques Hellmeister281 Renan Luis Fragelli282

Grupo de Trabalho: Educação

Resumo A vida moderna está cada vez mais dependente das tecnologias. A informática e a informação digital têm quebrado paradigmas e alterado hábitos, em especial, a forma de comunicação. A familiaridade e a forma da sua utilização no nosso dia a dia definem e garantem a inserção social, cultural e principalmente de trabalho das novas gerações. Souza & Fino (2008) apresentam interessante trabalho sobre as novas tecnologias de informação e comunicação (TIC), abrindo caminho a um novo paradigma educacional. Relatam que nem sempre temos olhado para nós e para o mundo da mesma maneira. Comentam sobre a evolução da ciência e da tecnologia, os utensílios conceituais e as ferramentas que nos habilitam a entender de uma maneira diferente a nossa situação no universo. Miranda (2005) apresenta interessante trabalho sobre os limites e possibilidades das TIC na educação e concluem que o uso efetivo da tecnologia nas escolas, nas salas de aula e no desenvolvimento de ambientes virtuais de aprendizagem são ainda um privilégio de alguns docentes e alunos. As variáveis que parecem ter mais influência neste processo são múltiplas, sendo que uma sólida formação técnica e pedagógica dos professores, bem como o seu empenho são determinantes. A comunicação e interação em sala de aula foram profundamente alteradas devido à utilização de softwares de tecnologia CAD – Computed Aided Design (Projeto Assistido por Computador). Atividades de ensino e desenho até então desenvolvidas de forma tradicional, através de desenhos em pranchetas e desenho com instrumentos, cederam lugar e espaço à utilização de computadores. Estes softwares utilizam técnicas de modelagem 3D, aplicação de dados de materiais, simulação de cargas e movimentos, elaboração e apresentação de desenhos técnicos,

281Professor Assistente Doutor do Departamento de Artes e Representação Gráfica, da Faculdade de Arquitetura Artes e Comunicação, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” DARG – FAAC – UNESP – Bauru – SP, possui graduação em Engenharia Civil – Sistemas Construtivos pela Universidade Federal de São Carlos (1987), mestrado em Arquitetura e Urbanismo – Tecnologia do Ambiente Construído pela Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo EESC – USP(1995) e doutorado em Agronomia – Energia na Agricultura - Engenharia Rural pela Universidade Estadual Paulista – FCA – UNESP(2003). Tem experiência na área de construção, desenho, projeto e desenvolvimento de novos materiais, sistemas e produtos, através do ensaio, especificação, simulação e seleção de materiais tradicionais e alternativos, tem experiência didática nos cursos de engenharia civil, mecânica e de produção, arquitetura e desenho industrial. hellmeister@faac.unesp.br 282Discente do Curso de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia de Bauru – FEB – UNESP –Bauru – SP. renan_fragelli@hotmail.com

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que podem ser impressos ou plotados conforme normas técnicas vigentes pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). A comunicação e relação professor – aluno, em sala de aula, foi significativamente alterada, com ganhos na assimilação dos conceitos e conhecimentos inerentes à disciplina de projeto, com redução de carga horária e ganhos de conteúdo, possibilitando reformular o currículo das disciplinas de Desenho Técnico desenvolvidas nos cursos de engenharia mecânica e desenho industrial, oferecidas pela FAAC – Faculdade de Arquitetura, Artes e Comunicação, atendendo a demanda e exigência de mercado. O objetivo deste trabalho foi comparar dois programas de projeto, o “Inventor” da AUTODESK (http://www.autodesk.com.br) e o “Solid Edge” oferecido pela SIEMENS (http://www.plm.automation.siemens.com/en_us/products/velocity/Solid Edge/index.shtml), sendo o primeiro disponível para download e o segundo licenciado pela FAAC e FEB. Foi escolhido um determinado elemento de projeto, uma peça a ser modelada em 3D, nas duas ferramentas de projeto, verificando-se o grau de dificuldade de realização das tarefas para se alcançar o objetivo, com contagens de operações, objetividade e qualidade do resultado final. Concluiu-se que as duas ferramentas, o “Inventor” e o “Solid Edge” são muito semelhantes, sendo diferenciados pela tradição e presença notória no mercado do primeiro em detrimento do segundo e, a inovação e facilidade de uso do segundo sobre o primeiro, cabendo ainda preferência pessoal em função do perfil do usuário. Palavras-chave: educação, projeto, tecnologia, informação, comparação, programa. Educação 1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Quando alguém deseja expressar algo, possui diversas opções, como por exemplo, a fala.

Ela pode também expressar pela escrita, e quando outra pessoa lê, fica conhecendo os

pensamentos de quem a escreveu. Quando alguém desenha, ocorre o mesmo. Pois seus

pensamentos são passados para o papel.

Desde a pré-história, o desenho já estava presente na vida do homem. Sabemos que a

primeira tentativa de expressão escrita foi o desenho. A prova disso são as pinturas rupestres, que

são as mais antigas representações pictóricas conhecidas, datadas de até 40.000 a.C.

As técnicas existentes atualmente de representação foram criadas com o passar dos

séculos à medida que o homem foi desenvolvendo seu modo de vida e sua cultura. Passou por

inúmeras fases, cada uma possuindo características próprias. Após todo esse tempo, temos o

desenho dividido em dois grupos com objetivos distintos: o desenho artístico e o desenho técnico.

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No desenho artístico, tanto o registro como a sua interpretação podem ser subjetivos, já no

desenho técnico não pode haver lugar a ambiguidades devendo a peça representada ser definida

de um modo completo e exato.

Segundo Alcínia Sampaio (2005) os primeiros registros de desenhos com um caráter

técnico constam da Mesopotâmia. Tempos depois, os Romanos traçavam desenhos para a

execução de aquedutos, edificações ou fortalezas. No século XV Leonardo da Vinci impulsionou

o processo de representação com o estudo do desenho e da pintura, pois recorreu a perspectivas e

sombreado no registro gráfico dos seus inventos e somente no século XVIII, é que foi

determinada a base do desenho técnico atual, pois Gaspar Monge sistematizou a representação de

objetos de caráter espacial admitindo que o espaço é subdividido em dois planos ortogonais e que

sobre eles são definidas as projeções.

O desenho técnico representa uma interface de ligação indispensável entre as mais

diversas áreas de um projeto industrial, sendo um idioma universal, que se difere de qualquer

outro pela clareza e precisão, não contendo dúvidas ou dificuldades de leitura e interpretação.

Requer-se do desenho a representação gráfica clara das diversas formas apresentadas com a

definição de todos os detalhes, de modo que, mesmo os operários de menor qualificação

consigam realizar o projeto desenhado sem precisar de explicações verbais demoradas, e,

normalmente, mal interpretadas (ESTEPHANIO, 1984).

Hoje, o desenho técnico assume uma posição difusa e multidisciplinar e, aliado a

importantes recursos, como os computadores, auxilia na produção do mundo material em que

vivemos, utilizando-se de uma linguagem normalizada e universal. Das idéias preliminares aos

estágios finais de representação, sua aplicação se faz presente em projetos mecânicos,

mobiliários, arquitetônicos, aeroespaciais, navais e em inúmeras outras áreas (ESTEPHANIO,

1984).

Levando-se em conta os fatores apresentados anteriormente, e considerando a expressiva

evolução tecnológica, os instrumentos de traçado evoluíram consideravelmente nas últimas duas

décadas, fazendo com que o registro manual cedesse espaço e oferecesse lugar ao obtido através

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do desenho assistido por computador (CAD), que garante uma obtenção de desenhos muito mais

rápida e fácil.

2 DESENVOLVIMENTO

Sabe-se que “a revolução industrial propiciou um grande avanço no desenvolvimento do desenho técnico e aumentou significativamente sua importância, no entanto, pode-se prever que a revolução da informática propiciará a quase extinção deste tipo de desenho, devido à possibilidade de se construir diretamente um produto a partir do seu modelo em 3D, através de um processo computacional que associa o processo de criação e modelagem diretamente ao processo construtivo em máquina de controle numérico – CNC” (SPECK , 2005).

A modelagem em 3D, citada no parágrafo anterior, é feita a partir do sistema CAD –

desenho assistido por computador – que pode ser entendido como a “aplicação da informática ao

processo de projeto" (SALMON,87).

Estes sistemas fornecem uma série de ferramentas para construção de entidades

geométricas planas (como linhas, curvas, polígonos) ou mesmo objetos tridimensionais (cubos,

esferas, etc.). Também disponibilizam ferramentas para relacionar essas entidades ou esses

objetos, como por exemplo: criar um arredondamento (filete) entre duas linhas ou subtrair as

formas de dois objetos tridimensionais para obter um terceiro.

Uma divisão básica entre os softwares CAD é feita com base na capacidade do programa

em desenhar apenas em 2 dimensões ou criar modelos tridimensionais também, sendo estes

últimos subdivididos ainda em relação à tecnologia que usam como modelador 3D. Nos

softwares pode haver intercâmbio entre o modelo 3D e o desenho 2D (por exemplo, o desenho

2D pode ser gerado automaticamente a partir do modelo 3D). Os softwares mais avançados de

CAD usam a chamada modelagem paramétrica, que permite a modificação do desenho pela

simples entrada de números indicando dimensões e relações entre as entidades ou objetos

desenhados. Dois exemplos de softwares que possuem essa característica e que serão

apresentados nesta pesquisa são o “Inventor”, produzido pela Autodesk®, e o “Solid Edge”,

produzido pela Siemens®.

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2.1 PRANCHETA VERSUS CAD PARA ENGENHARIA MECÂNICA

No curso de Engenharia Mecânica “os alunos devem ser preparados para que estes tenham

uma ampla capacidade de visualização tridimensional e dominem adequadamente a linguagem do

desenho técnico, a qual será sua principal ferramenta para a transmissão de informações

gráficas.” (HARRIS, 2006)

Para Costa e Harris (2005), com o advento da computação gráfica, muita coisa mudou. Os

antigos materiais de desenho foram substituídos por programas CAD e os antigos desenhistas,

transformados em “cadistas”. Junto à necessidade de aprender a linguagem do desenho técnico,

somou-se a necessidade de dominar programas CAD vigentes no mercado atual. Com isso, os

cursos de engenharia passaram a inserir a aprendizagem de CAD em sua grade curricular.

Segundo Ana Harris (2006), a inserção de CAD na grade curricular acrescida da

diminuição da importância dada a disciplinas de desenho gerou novos problemas. Se por um lado

os alunos têm ferramentas cada vez mais potentes em suas mãos, por outro, apresentam uma

menor capacidade de compreensão espacial e conhecimento de geometria, o que permeia o risco

de serem reduzidos a “cadistas” frente a programas CAD ao invés de “projetistas”, limitando-se a

projetar apenas até onde o programa CAD permite.

Já para Oliveira (1994), o ensino auxiliado por computador, vem ganhando importância

nos últimos anos nos países desenvolvidos, visto que o computador tornou-se uma ferramenta ou

um meio pelo qual o educador pode, não só modernizar o sistema educacional referente ao

desenho, mas também pode demonstrar situações dinâmicas e complexas onde o aluno

geralmente capta pouco da mensagem (visual e oral) que lhe é atribuída. Assim o uso do

computador no ensino ou outros meios alternativos podem oferecer vantagens e possibilidades no

sentido de:

- Minimização de dúvidas de representação de natureza geométrica, como a identificação

de planos, traços de retas, superfícies de revolução e vistas;

- Visualização e representação de conceitos básicos;

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- Visualização de procedimentos como rebatimento, mudança de plano e rotação;

- Ter receptividade de alunos através do ensino informatizado.

Segue abaixo, uma tabela comparativa entre a Prancheta e o CAD para a Engenharia:

Quadro 1: Prancheta versus CAD

Fonte: SPECK, 2005.

PRANCHETA CAD

1.Custo menor do projeto e desenho feito à mão-livre ou com instrumentos;

1. Maior custo inicial do projeto e atualização do desenho feito em CAD;

2. Custo menor dos instrumentos e materiais de desenho;

2. Maior custo inicial e para atualização do hardware e software;

3. Baixa produtividade devido à produção de desenhos estar diretamente ligada à habilidade do desenhista;

3. Aumento da produtividade do projetista, com a experiência;

4. Maior espaço ocupado para a armazenagem dos desenhos e projetos (armários, mapotecas, etc.);

4. Menor espaço na armazenagem, disquetes, CDs etc.;

5. Maior tempo gasto para o envio dos desenhos para outras empresas através dos correios etc.;

5. Otimização do tempo gasto para o envio dos desenhos e projetos pela internet;

6. Desenhos e projetos em 2D e 2 1/2D com suas respectivas projeções ortográficas;

6. Desenho em 3D e posterior obtenção automática de desenho de conjuntos e detalhes;

7. Repetição dos desenhos e projetos nas mais diversas áreas das engenharias (plantas, des. Hidráulicos, des. Elétrico, des. Mecânico em papel vegetal é um trabalho muito grande;

7. O CAD propicia o trabalho com biblioteca de objetos e simbologias elétrica, hidráulica, civil, mecânica, lay-out, etc. Criação de uma base de dados para manufatura;

8. Modelos estáticos 2 1/2D em papel; 8. Modelos dinâmicos com simulações e movimentos;

9. Protótipos físicos (maquetes); 9. Protótipos digitais (maquetes eletrônicas); 10. Erros de representação geométrica e erros de cotas que seriam detectados durante a montagem dos equipamentos.

10. Melhora a qualidade do projeto.

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3 O DESENHO TÉCNICO NA ENGENHARIA MECÂNICA DA UNESP D E BAURU

Na Universidade Estadual Paulista de Bauru, os alunos de Engenharia Mecânica, no

primeiro semestre, possuem a diciplina Desenho Básico, onde ocorre o primeiro contato destes

com toda a teoria existente e necessária para uma aplicação e interpretação correta das normas

que regem a padronização de um desenho técnico. Já, no segundo semestre, os alunos contam

com a disciplina Desenho Mecânico, em que os conceitos ensinados em desenho básico são

aplicados e aprofundados na área específica do curso, que no caso é a mecânica.

A metodologia de ensino aplicada aos alunos, neste curso, deixa de lado o ensino que

utiliza as pranchetas, e adere aos softwares CAD, visto que, “a utilização de sistemas

computacionais nas diferentes áreas da engenharia é uma exigência do atual mercado globalizado

altamente competitivo, onde as empresas necessitam produzir sempre mais, com melhor

qualidade e com custos reduzidos.” (SPECK , 2005).

Deve-se considerar também a grande facilidade de uso e de aprendizado dos sistemas

CAD. Os comandos são cada vez mais intuitivos e auto-explicativos e possuem inteligência

associada, que resulta em menor nível de interações do usuário com o mouse e o teclado. Deste

modo, o processo de aprendizagem se torna muito mais simples, tanto para o professor, que pode

demonstrar o que ensina através de exemplos práticos virtuais, como para os alunos, que

aprendem de forma dinâmica e estimulante, utilizando como meio softwares CAD.

Toda a teoria de Desenho Básico que serve como base para Desenho Mecânico é ensinada

aos alunos normalmente, enquanto estes utilizam os softwares. Assim, o aprendizado dos alunos

não é afetado, pois durante as aulas o professor ensina toda a parte teórica e após isto, propõe aos

alunos que estes apliquem a teoria, utilizando o software Solid Edge ST.

Sabendo-se que existem outros softwares que podem ser utilizados no ensino das matérias

citadas anteriormente, com esta pesquisa deseja-se definir qual o software mais adequado para

uso dos alunos na proposta pedagógica de Desenho Básico e Desenho Mecânico no curso de

Engenharia Mecânica da Universidade Estadual Paulista de Bauru. Os softwares que serão

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analisados são o “Solid Edge ST”, que é utilizado atualmente, produzido pela empresa Siemens®

e o “Autodesk Inventor 2010”, produzido pela empresa Autodesk®.

Deste modo, serão apresentados dois tutoriais da modelagem de um suporte regulável,

referentes aos programas citados no parágrafo anterior. Estes tutorias e o próprio processo de

modelagem serão avaliados e comparados. Esta avaliação possuirá vários critérios. Sendo eles: os

atalhos que os programas oferecem, a facilidade de utilização das ferramentas de projeção, a

interatividade dos programas com o usuário, a velocidade com que as peças podem ser projetadas

e até mesmo o número de cliques necessários para a modelagem. Lembrando que tudo será

analisado, visando definir qual o melhor software para o aprendizado dos alunos, considerando

que estes são leigos no assunto.

4 COMPARAÇÃO ATRAVÉS DOS TUTORIAIS

A peça a ser projetada nos dois softwares será um Suporte Regulável, cujo projeto foi

retirado da apostila utilizada no curso de “Desenho Básico” da escola Senai.

Para uma melhor identificação nos tutoriais, apresenta-se abaixo a imagem do Suporte

Regulável e a indicação das partes em que este foi dividido.

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Figura 5 – Partes do Suporte Regulável

Fonte: Dos autores

Segue abaixo o tutorial da projeção desta ferramenta, elaborado exclusivamente para esta

comparação.

Obs: as legendas das figuras estão divididas em dois tipos: “figura SE”, que faz referência

ao Solid Edge, e “figura AI, que faz referência ao programa Autodesk Inventor 10.

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Sólid Edge

Este tutorial irá demonstrar técnicas

para projetar o Suporte Regulável usando o

Solid Edge - Synchronous Technology.

Figura SE 1: Peça: Suporte regulável

Fonte: Dos autores

Abaixo temos a sequência de passos

para obter o projeto da peça.

Extrusão da Base

Abrir o programa Solid Edge e

selecionar a opção: Synchronous ISO Part.

2º - Salvar esta nova página que foi

aberta selecionando os seguintes aplicativos:

"application button" → "Save as". Após

isto, uma nova janela será aberta

automaticamente, onde na opção "save in" o

usuário irá definir o local a ser salvo o

Inventor

Este tutorial irá demonstrar técnicas

para projetar o Suporte Regulável usando o

Inventor 10.

Figura AI 1: Suporte regulável

Fonte: Dos autores

Abaixo temos a sequência de passos para

obter o projeto da peça.

Extrusão da Base

Abrir o programa Autodesk Inventor

Professional 2010 e selecionar a opção

“New” .

Nesta nova janela, clique em “metric”

na barra superior, e após isto selecione a

opção “Standard(mm).ipt e clique em “Ok”.

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arquivo, e na opção "file name" será definido

o nome do mesmo;

Figura SE 2: Janela “Save as”

Fonte: Dos Autores

3º - Será necessário definir um plano

de trabalho, e para isso clique com o botão

direito do mouse sobre a área de projeção e

selecione a opção "show all" → "references

planes";

Figura SE 3: Reference planes Fonte: Dos Autores

Agora que os planos já estão visíveis,

Figura AI 2: Nova Janela

Fonte: Dos Autores 2º - Agora, será necessário salvar esta nova

página que foi aberta. Para isto, clique na

opção , o que fará com que uma nova

janela seja aberta. Nesta nova janela, escolha

o local em que o arquivo deverá ser salvo, e

o nomeie de “Suporte Regulável”. Para

finalizar, clique em “Save”.

Figura AI 3: Salvando a imagem

Fonte: Dos Autores

3º - Antes de iniciar a construção da peça,

também será necessário definir o plano de

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a peça pode começar a ser projetada;

4º - No menu principal, selecionar a

opção "sketching" e clicar, na barra de

ferramentas, em "rectangle" ;

5º - Passe o cursor do mouse sobre o plano

XY. Quando aparecer a imagem , clique

nela, pois está ferramenta irá definir este

plano como o plano de trabalho.

Figura SE 4: Plano XY

Fonte: Dos Autores

* Para desbloqueá-lo clique no cadeado que

estará aparecendo no canto superior direito

da área de projeção;

6º - Com o plano definido e a opção

"rectangle" selecionada, clicar no centro

dos eixos de coordenadas, que será indicado

pelo símbolo . Após isto, no lado esquerdo

do monitor será possível determinar as

trabalho. Neste programa, esta opção é

facilitada, pois fica junto da área de projeção.

A imagem abaixo apresenta a ferramenta que

é utilizada para definir a vista e o plano

desejado.

Figura AI 4: Definindo plano de trabalho

Fonte: Dos Autores

A vista que deverá ser selecionada, será a

vista frontal (FRONT).

Definido o plano de trabalho, é possível

iniciar a projeção da peça.

4º - No menu principal, selecione a opção

"sketch" e clique, na barra de ferramentas,

em "Rectangle" ;

5º - Agora, sem considerar medidas, desenhe

um retângulo na área de projeção e após isto,

utilize a ferramenta “Dimension” para

definir as medidas dos lados do retângulo,

que serão de 52mm x 36mm de acordo com a

figura AI 5.

1038

dimensões deste retângulo e o ângulo

formado com o eixo X.

Em "width" definir 36 mm, em "height" definir 52 mm e em "angle" definir 90º. Após isto, tecle "enter".

Figura SE 5: Caixa de dialogo (rectangle)

Fonte: Dos Autores 7º - Agora este retângulo servirá de molde

para a extrusão de um sólido geométrico.

Então na barra superior selecione a opção

"home" → "extrude". Feito isso, clique em

cima do retângulo, o que fará com que

apareça do lado esquerdo da tela uma janela

chamada “Sketch Step” que auxiliará na

extrusão. Nesta janela, selecione a opção

"face" e clique em "Accept". Depois disso,

ainda nesta janela, defina a opção "distance"

em 12 mm.

Figura AI 5: Base do Sup. Regulável

Fonte: Dos Autores

6º - Feito o sketch do retângulo, já é possível

fazer a extrusão da base do Suporte

Regulável. Para isto, clique em “Finish

Sketch” , presente na barra superior. Uma

nova área de projeção será aberta, então

clique em “extrude” , situado na barra

superior;

Automaticamente, uma caixa de diálogo será

aberta, para que seja possível definir os

parâmetros da extrusão. Segue abaixo a

imagem desta caixa de diálogo;

1039

Figura SE 6: Caixa de dialogo (extrude)

Fonte: Dos autores

Extrusão da Lateral A

8º- Agora será utilizado o topo do bloco

formado para desenhar um novo perfil, onde

será realizada uma nova extrusão. Para isso,

clique em ”Line” e passe o cursor do

mouse sobre esta face até aparecer .

Clique neste cadeado, para que esta face seja

selecionada.

9º - Utilizando ainda a opção "line" , trace

uma linha paralela a lateral de valor 36 mm.

Feito isso, em "home", selecione à opção

"distance between" e defina a distância

entre a linha traçada e a lateral de referência,

segundo a imagem:

Figura AI 6: Caixa de diálogo (extrude)

Fonte: Dos Autores

Nesta caixa, defina a espessura do bloco em

12 mm, e selecione , que define o sentido

da extrusão. Com a opção “profile” ,

selecione a geometria que será feita a

extrusão, e após isto clique em “ok”. O

sólido geométrico obtido será o seguinte:

Figura AI 7: Base do Suporte Regulável

Fonte: Dos Autores

7º - A parte superior do bloco criado será

usada para projetar um novo perfil, onde será

realizada uma nova extrusão. Deste modo,

1040

Figura SE 7: Base do suporte regulável

Fonte: Dos autores

*Para usar esta opção, clique na aresta

lateral e depois clique na linha traçada. Após

isto, irá aparecer a medida da distância entre

as mesmas. Clicando em cima do valor da

distância, será possível alterá-lo para o valor

desejado.

10º - Agora, a superfície superior do bloco

está dividida em dois retângulos que podem

ser selecionados de forma independente.

Sendo assim, realize a extrusão do retângulo

de dimensões 7x36mm, porém de outra

forma daquela apresentada no 7º passo, pois

este programa oferece um atalho para esta

tarefa.

Ao selecionar o perfil que sofrerá a extrusão,

irá aparecer uma barra de ferramentas na

parte superior da área de projeção;

Figura SE 8: Opções da extrusão

Fonte: Dos autores

clique em “Create 2D Sketch” e depois

clique em cima da face indicada abaixo na

figura AI 8;

Figura AI 8: Face superior do bloco

Fonte: dos Autores

Extrusão da Lateral A

Selecione a vista frontal e utilizando a

ferramenta “line” , trace uma linha

paralela ao lado de 36mm. Após realizar esta

operação, defina a distância entre a lateral e a

linha desenhada em 7mm. Para isto, utilize

outra ferramenta, chamada “Automatic

Dimension” . Ao clicar nesta opção, a

seguinte caixa de diálogo será aberta;

Figura AI 9: Caixa de Diálogo (Dimension)

Fonte: Dos Autores

1041

clique em e selecione . Agora,

clique na seta dupla que

apareceu na superfície selecionada e digite

28mm (valor da extrusão) na caixa de

medidas que irá aparecer. Caso a extrusão

ocorresse com a opção , com o

movimento do mouse, seria possível definir

se o tipo de extrusão é positivo (adição de

material) ou negativo (remoção de material).

Extrusão e modelagem da Componente

Superior e do Rasgo

11º -Selecione o plano que seja coincidente

com a face da superfície que acabou de ser

projetada

Figura SE 9: Lateral A do suporte regulável

Fonte: Dos autores

12º - Trace uma linha paralela à base do

Então, selecione a aresta lateral e a linha

criada utilizando . Depois clique em

“Apply” e para finalizar em “Done”. Agora,

defina a medida em 7mm clicando duas

vezes sobre a cota.

Figura AI 10: Sketch da base da Lateral Direita

Fonte: Dos Autores 8º - Neste momento, a superfície superior do

bloco estará dividida em dois retângulos que

podem ser selecionados de forma

independente. Portanto, feche o sketch e faça

a extrusão de 28mm do retângulo de

dimensões 7x36mm.

Figura AI 1: Superfície que sofrerá extrusão

Fonte: Dos Autores

1042

bloco, com as dimensões indicadas na figura

SE 10:

Figura SE 10: Dimensões da parte superior Fonte: Dos autores

13º - Ainda utilizando o plano criado,

desenhe, a partir da base do bloco inicial, um

retângulo com as dimensões apresentadas na

imagem abaixo:

Figura SE 11: Dimensões do rasgo

Fonte: Dos autores

14º - Teremos uma superfície divida em três

Após a extrusão, o seguinte sólido

geométrico será obtido:

Figura AI 2: Lateral A do Suporte Regulável

Fonte: Dos Autores

Extrusão e modelagem da Componente

Superior e do Rasgo

9º - Trace uma linha paralela à base do bloco,

com dimensão de 7mm, conforme indicado

na Figura 32;

Figura AI 3: Dimensão da componente superior

Fonte: Dos autores

10º - Finalizado o desenho, faça a extrusão

1043

partes, e agora será necessário realizar uma

extrusão positiva de 18mm no retângulo

de dimensões 7x36mm;

15º - Faça uma extrusão negativa de

40mm do retângulo de dimensões 14x12mm;

Figura SE 12: Rasgo da base

Fonte: Dos autores

16º - De acordo com a figura SE 13, desenhe

o perfil nela retratado utilizando as

ferramentas que já foram apresentadas

anteriormente;

Figura SE 13:Sketching na componente superior

Fonte: Dos autores

Para isso, defina um plano coincidente com

esta face e desenhe um retângulo qualquer

do retângulo de dimensões 7x36mm. O

sólido obtido será o seguinte:

Figura AI 14: Componente superior

Fonte: Dos autores

10º - Ainda utilizando a face da lateral direita

do suporte regulável, desenhe um retângulo

de 14x12mm, que servirá de molde para a

extrusão de um rasgo, de acordo com a figura

AI 15;

Figura AI 15: Dimensões do rasgo

Fonte: Dos autores 11º - Realizado o passo anterior, agora será a

1044

sem considerar suas medidas. Feito isto, vá

em "home" e utilizando a ferramenta "Smart

Dimension" , defina as dimensões do

retângulo de acordo com a figura SE 13. E

com a ferramenta "distance between"

defina a distância das arestas do retângulo

com as laterais da face.

17º - Ainda utilizando o mesmo plano, no

centro das laterais menores do retângulo, crie

duas circunferências que tangenciem as

laterais maiores do retângulo. Para isso, em

"sketching", selecione a opção "circle by

center point" . Tendo esta opção

selecionada, passe o cursor do mouse sobre a

lateral do retângulo que conterá o centro da

circunferência até que apareça o símbolo

(centro da aresta). Então clique naquele

ponto e movimente o mouse em direção a

uma das laterais maiores do retângulo e

clique novamente quando aparecer o símbolo

que significa que a circunferência está

tocando no ponto extremo daquela linha.

Repita os passos para a outra lateral.

18º - Utilizando a ferramenta "Trim" ,

que é utilizada para apagar segmentos,

apague os segmentos destacados em

vermelho na imagem abaixo. Para isso basta

vez de fazer uma extrusão negativa de 40mm no retângulo de dimensões 12x14mm. A caixa de diálogo deverá ser preenchida da seguinte forma:

Figura AI 16: Caixa de dialogo (extrusão negativa)

Fonte: Dos autores * Como a extrusão será negativa (remoção de material), uma opção deverá ser ativada. Esta

opção será o símbolo , que representa a retirada de material do sólido. Ao final deste passo, o perfil do sólido geométrico será o seguinte:

Figura AI 17: Rasgo da base

Fonte: Dos autores

12º - Agora, será necessário desenhar sobre a

componente superior o perfil retratado na

1045

clicar em cima de cada segmento.

Figura SE 14: Segmentos que devem ser apagados

Fonte: Dos autores 19º - Finalizado o desenho, faça a extrusão

negativa de 7 mm do perfil selecionado,

resultando na seguinte peça:

Figura SE 15: Extrusão negativa

Fonte: Dos autores

20º - Em "home", selecione a opção "Round"

, que serve para fazer bordas na peça, e

clicando sobre as duas arestas identificadas

na imagem abaixo, crie duas bordas de

10mm de raio cada.

imagem abaixo.

Figura AI 18: Sketching na componente superior

Fonte: Dos autores

Para isso, após ter clicado em “Create 2D

Sketch”, desenhe um retângulo qualquer,

sem considerar suas medidas. Feito isto, em

"sketch", utilize a ferramenta "Dimension"

, e defina as dimensões do retângulo em

10x16mm. Com a ferramenta "Automatic

dimensions" defina a distância das arestas

do retângulo com as laterais da face. O

resultado obtido será o apresentado na figura

abaixo;

Figura AI 19: Sketch do retângulo;

1046

Figura SE 16: Arestas arredondadas

Fonte: Dos autores

Extrusão e modelagem da Lateral B

21º - Trave o plano coincidente com a face indicada abaixo, para trabalhar nele.

Figura SE 17: Indicação da face

Fonte: Dos Autores 22º - De acordo com a imagem abaixo,

desenhe o retângulo de 36x6mm usando a

opção "line" ou "rectangle" .

Desenhe também uma circunferência de

diâmetro 24 mm, em qualquer lugar acima do

retângulo criado anteriormente, utilizando a

opção "circunference by center point" .

Agora, ligue através da opção "line" ,

um dos vértices do retângulo com um ponto

Fonte: Dos autores;

13º - Ainda utilizando o mesmo plano, no

centro das laterais menores do retângulo,

criae duas circunferências que tangenciem as

laterais maiores do retângulo e que tenham o

centro fixado no ponto médio das laterais

menores. Para isso, selecione a opção "circle

- center point" . Tendo esta opção

selecionada, passe o cursor do mouse sobre

uma das laterais menores do retângulo até

que o momento em que o cursor do mouse

seja movido automaticamente para o ponto

central desta aresta. Quando isto ocorrer, o

ponto será destacado, possuindo a seguinte

aparência: . Então clique neste ponto e

movimente o mouse em direção a um dos

dois vértices mais próximos e clique

novamente quando o ponto pertencente ao

vértice escolhido for destacado da mesma

forma que a apresentada anteriormente.

Repita os passos para a outra lateral.

O resultado final será o apresentado na figura

AI 20.

14º- Utilizando a ferramenta "Trim" , que

é utilizada para apagar segmentos, apague os

segmentos destacados em vermelho na

imagem abaixo. Para isso basta clicar em

1047

tangente da circunferência . Faça isso para

o outro vértice, como mostrado na imagem

abaixo;

Figura SE 18: Perfil a ser desenhado

Fonte: Dos autores 23º - Utilizando um recurso chamado

"Equal" , é possível tornar duas

dimensões ou elementos iguais. Deste modo,

selecione esta ferramenta e depois clique

sobre as duas linhas que ligaram o vertice do

retângulo à circunferência traçada no item

anterior. Feito isso, usando a opção "distance

between" determine a distância entre o

centro da circunferência e a base do bloco, de

acordo com a figura SE 19:

cima de cada segmento.

Figura AI 20: Segmentos que devem ser apagados

Fonte: Dos autores

15º- Finalizado o desenho, faça uma extrusão

negativa de 7mm do perfil desenhado,

resultando na seguinte peça:

Figura AI 21: Extrusão negativa

Fonte: Dos autores

16º- Agora selecione a opção "Fillet" ,

cuja função é fazer bordas na peça. Então,

clicando sobre as duas arestas identificadas

na imagem abaixo, crie duas bordas de

10mm de raio cada.

1048

Figura SE 19: Medida do lado direito

Fonte: Dos autores

24º - Utilizando a opção "Trim" , apague

os segmentos indicados em vermelho na

figura anterior;

25º - Com o perfil criado, faça uma extrusão positiva de 12mm

Figura SE 20: Extrusão do lado B Fonte: Dos autores

26º - Em "home", selecione a opção "Hole"

. Irá aparecer uma barra de ferramentas, e

nela selecione a opção indicada na imagem

Figura AI 4: Arestas arredondadas

Fonte: Dos autores Para isso, defina na caixa de diálogo, que irá

aparecer após clicar em “Fillet”, a dimensão

do raio. Após, clique nas duas arestas em que

a borda será aplicada.

Figura AI 23: Caixa de diálogo (Fillet)

Fonte: Dos autores

Depois de ter feito a borda, o aspecto da peça

será o seguinte:

Figura AI 24: Operação Fillet;

Fonte: Dos autores

1049

abaixo. Esta opção garante que a dimensão

da profundidade do furo será determinada a

partir da face selecionada até a primeira face

oposta.

Figura SE 21: Opções de furação Fonte: Dos autores

27º - Passando o cursor do mouse sobre a

extremidade da circunferência indicada, o

furo será posicionado exatamente no centro

desta circunferência. Quando isto acontecer,

dê um clique para fixar o furo.

Figura SE 22: Furo do lado B

Fonte: Dos autores

28º - Agora, clique na cota do diâmetro do

furo, que aparecerá automaticamente, e altere

Extrusão da lateral B

17º - Agora, resta fazer a lateral B do suporte

regulável. Então, clique na opção “Create 2D

sketch” e selecione a face destacada abaixo;

Figura AI 25: Plano coincidente

Fonte: Dos autores

18º - De acordo com a imagem abaixo,

desenhe o retângulo indicado usando a opção

"line" ou "rectangle" . Desenhe

também uma circunferência de diâmetro

24mm em qualquer lugar, acima do retângulo

criado, utilizando a opção "circle - center

point" .

Agora, ligue através da opção "line" ,

um dos vértices do retângulo com um ponto

tangente à circunferência. Faça isso para o

outro vértice, como mostrado na imagem;

1050

seu diâmetro para 14mm;

Figura SE 23: Perfil final da peça Fonte: Dos autores

A peça está pronta, agora salve ela e clique

em fechar.

Figura AI 26: Perfil a ser desenhado

Fonte: Dos autores 19º - Utilizando um recurso chamado

"Equal" , é possível tornar duas

dimensões ou elementos iguais. Deste modo,

selecione esta ferramenta e depois clique

sobre as duas linhas que ligaram o vértice do

retângulo à circunferência traçada no item

anterior. Feito isso, usando a opção

"Automatic dimensions" determine a

distância entre o centro da circunferência e a

base do bloco, de acordo com a figura AI 27;

1051

Figura AI 27: Altura do lado B

Fonte: Dos autores

20º - Utilizando a opção "Trim" , apague

os segmentos indicados em vermelho na

figura abaixo;

Figura AI 28: Segmentos apagados

Fonte: Dos autores

21º- Agora faça uma extrusão positiva de

12mm do perfil criado, de modo a obter a

seguinte peça;

1052

Figura AI 29: Extrusão do lado B

Fonte: Dos autores

26º- Em "model", selecione a opção

"Hole" . Irá aparecer uma caixa de diálogo,

onde todas as características do furo serão

definidas.

Figura AI 30: Opções de furação Fonte: Dos autores

Na figura AI 30 estão definidos todos os

parâmetros necessários para que o furo seja

feito da forma correta.

As dimensões do furo são: 12mm de

1053

profundidade e 14mm de diâmetro. Estes

valores serão definidos na caixa de dialogo.

Após ter definido os parâmetros, clique

em“Plane” (indicado pela seta verde) e

depois selecione a face externa da Lateral B.

Feito isso, clique em “Concentric Reference”

(indicado pela seta azul) e clique sobre o arco

de circunferência indicado abaixo na figura

AI 31. É necessário está ação, pois o furo

será concêntrico com este arco.

Figura AI 31: Arco de circunferência

Fonte: Dos autores

Para terminar o furo, apenas clique em Ok.

27º - O projeto do Suporte Regulável está

finalizado e o perfil final será o seguinte:

1054

Figura AI 32: Perfil final da peça

Fonte: Dos autores

A peça está pronta, agora salve ela e clique

em fechar.

1055

5 ANÁLISES DOS PROGRAMAS LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO OS TUTO RIAIS

Utilizando os tutoriais criados, será feita uma análise dos pontos positivos e negativos de

cada um dos programas considerando os atalhos, facilidade de operação das ferramentas, número

de cliques e interatividade.

5.1 ATALHOS

Neste aspecto, o Solid Edge sobressaiu-se em comparação ao Inventor. A seguir serão

listados os fatores positivos e negativos dos programas.

Extrusão: No Solid Edge, ao clicar na face ou no sketching que se deseja realizar a

operação extrusão, aparece uma seta , e ao clicar nesta seta, essa operação é ativada,

sendo necessário apenas definir a dimensão desejada.

No Inventor, até existe um modo mais rápido de fazer a extrusão, pois é possível realizá-la

sem sair do sketching. Porém, após ser feita a primeira extrusão, é necessário voltar ao sketch

para que seja feito um novo perfil. No Solid Edge, é possível desenhar sobre uma face, fazer a

extrusão, e continuar desenhando, sem que seja necessário retornar ao sketching.

A operação “Hole”, responsável pela criação de furos na peça, é mais simples de se fazer

no Solid Edge, pois, para furos passantes, o necessário é apenas clicar no ponto desejado e definir

seu diâmetro. Para alterar ou configurar algumas características do furo, existe uma barra de

ferramentas que aparece automaticamente. No inventor, ao clicar em “Hole” aparece uma janela

em que é necessário definir todas as características do furo e, somente então, selecionar o local

em que será realizado o furo.

Quanto à medição e alteração de medidas da peça, o Solid Edge, novamente se destaca,

visto que mesmo sem estar no plano “sketching”, é possível dimensionar e alterar as medidas da

peça. No inventor, sem estar no plano “sketch” apenas é possível dimensionar a peça.

Um ponto positivo do programa Inventor é o item que auxilia na alteração do tipo de

vista, o qual se localiza na parte superior direita da área de projeção (figura AI 26). Com ele o

1056

usuário pode selecionar a vista desejada de forma muito rápida e fácil, pois basta clicar em uma

das 26 opções de vistas.

Na operação “Round” (Solid Edge ST) ou “Fillet” (Inventor 10), responsável pela

realização de raios e bordas na peça, o Solid Edge é mais simples, uma vez que o usuário apenas

deve que clicar sobre a aresta cujo raio será feito, escrever o valor do raio e teclar “Enter”. Já no

Inventor, uma caixa de diálogo surge, para que o usuário defina o seu valor e suas características,

e então selecionar a aresta que será modelada.

5.2 QUANTIDADES DE CLIQUES

O gráfico abaixo nos indica a comparação do número de cliques necessários para a

criação do Suporte Regulável. Nele temos o item “Parcial” e o “Total”. Sendo que o primeiro

desconsidera os cliques necessários para mover a peça ou para alterar a vista. Já o segundo,

considera todos os cliques dados desde o momento em que o programa foi iniciado.

1057

102

133

147

181

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Parcial Total

Comparação do número de cliques

Solid Edge ST

Autodesk Inventor 10

Gráfico 1 – Comparação do número de cliques Fonte: Dos autores

No gráfico acima podemos verificar que o número de cliques necessários para produzir

integralmente o suporte regulável foi consideravelmente menor no Solid Edge. Isto se deve aos

atalhos que o programa oferece, e, principalmente pela facilidade em fazer a extrusão de uma

face selecionada, vantagem essa que já foi citada no tópico anterior.

5.3 FACILIDADES DE OPERAÇÃO DAS FERRAMENTAS

Neste caso, o Inventor 10 exige um pouco mais do usuário em algumas operações, pois

apresenta muitas caixas de diálogo, onde o aluno deve definir todas as características de extrusão,

furação, bordas, rasgos, etc. Sendo que, muitas vezes, o aluno nem sequer entende o que significa

determinada opção de um comando.

1058

5.4 INTERATIVIDADE

Os dois programas apresentam uma interatividade muito boa com o usuário. Suas

representações são satisfatórias e se aproximam da realidade. A aparência dos programas é

agradável, criando um ambiente de trabalho harmonioso. No programa inventor, seu ponto forte

de interatividade, até o nível em que chegamos, é o item que auxilia na mudança de vista, em que

o usuário pode movimentar a peça da forma em que desejar utilizando-se do mouse. No Solid

Edge, o ponto forte é o atalho para extrusão, pois possibilita uma grande liberdade e facilidade

em criar sólidos geométricos, apenas utilizando o movimento do mouse.

6 CONCLUSÃO

A utilização de softwares CAD nos cursos de Engenharia Mecânica da FEB - UNESP,

possibilitou a reformulação dos contéudos ministrados, com redução de carga horária e ganho de

qualidade nos projetos desenvolvidos pelos alunos, alinhando-se com a realidade das indústrias e

o mercado de trabalho.

A atividade de projeto desenvolvida em ambiente virtual possibilita comunicação e

transmissão dos conceitos de uma forma mais dinâmica e adaptada ao universo dos alunos. O

computador é definitivamente estabelecido como ferramenta de projeto, proporcionando

comunicação rápida e precisa, para os profissionais aumentarem a sua capacidade de produção, e

qualidade do projeto, com representação em três dimensões, possibilitando diferentes formas de

visão, diminuindo a possibilidade de erros por incoerências.

No entanto os fundamentos da Geometria Descritiva e do Desenho Técnico continuarão a

ser imprescindíveis, permitindo que o projetista alie a técnica de representação à sua capacidade

criativa amparado na tecnologia CAD.

Entre os softwares comparados neste artigo, o programa Solid Edge, produzido pela

Siemens, se destacou em relação ao programa Inventor, produzido pela AutoDesk, pela sua

simplicidade, interatividade, menor tempo de execução do projeto, com necessidade de um

1059

número menor de cliques. No entanto, a presença marcante e maciça do Inventor 10 no mercado

ainda se faz notar na preferência dos usuários.

7 REFERÊNCIAS

SAMPAIO, Alcínia Zita de Almeida. Desenho Técnico – Introdução/Breve História. Instituto Superior Técnico, 2005. SPECK, Henderson José. Proposta para facilitar a mudança das técnicas de projetos: da prancheta á modelagem sólida (CAD) para empresas de pequeno e médio porte. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção). Florianópolis: UFSC, 2005. ESTEPHANIO, Carlos. Desenho técnico básico. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1984. SALMON R.; Slater M. Computer graphics: systems and concepts. Massachusetts: Addison-Wesley 1987 HARRIS, Ana Lúcia Nogueira de Camargo. APLICAÇÃO E RESULTADOS INICIAIS DE UMA NOVA DITÁTICA DE ENSINO PARA A DISCIPLINA DE DESENHO TÉCNICO NO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DA FEC – UNICAMP. Unicamp, 2006. COSTA, A.K.S; HARRIS, A. L. N.C. Estado atual da Educação a Distância e seu uso como apoio ao ensino em cursos de graduação em Engenharia Civil no Estado de São Paulo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENSINO DE ENGENHARIA - PROMOVENDO E VALORIZANDO A ENGENHARIA EM UM CENÁRIO DE CONSTANTES MUDANÇAS, 33. COBENGE, 2005, Campina Grande. Anais... Campina Grande: ABENGE, 2005. 1CD. OLIVEIRA, Vanderli Fava de; MARES-GUIA, Erike Caputo; SOUZA, Glauco Singulani de. Prancheta X Computador: Diferenças e Vantagens Projetuais. In: XI Simpósio Nacional de Geometria Descritiva e Desenho Técnico, GRAPHICA. Anais Recife, p. 231-238, 1994. FERRO, Antônio; RAPHAEL, José Romeu; FILHO, Paulo Binhoto. SENAI – SP.DMD. Exercícios 5. 2ª Ed. São Paulo, 1991. (Desenho).