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desenho de construção mecânica

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  • Departamento de Engenharia Mecnica e Gesto Industrial

    O ENSINO DO DESENHO NA LICENCIATURA EM

    ENGENHARIA MECNICA

    SDI Seco de Desenho Industrial

    Maro de 2003

  • 1. INTRODUO O Desenho Tcnico essencial para a concepo e a comunicao, em praticamente todos os sectores da actividade industrial. O Desenho Industrial (tcnica grfica cujo objecto a descrio e a definio rigorosa dos elementos e conjuntos concebidos e fabricados pela indstria) tem um papel assinalvel no desenvolvimento tecnolgico, materializando-se em documentos fundamentais para o estabelecimento de contratos industriais, particularmente no foro internacional.

    O engenheiro, qualquer que seja o seu campo de aco, deve possuir slidos conhecimentos de Desenho Industrial, pois, se certo que nem todas as especialidades da engenharia tm necessidade de lidar intensamente com o desenho, todas elas desenvolvem actividades, interligadas com campos de aco de outros ramos da engenharia, que exigem o recurso ao desenho como veculo de comunicao tcnica.

    O alargamento, a internacionalizao e a liberalizao dos mercados, onde o out-sourcing de tarefas de produo e a utilizao de subcontratao so comuns e esto em crescimento, e a difuso cada vez mais ampla, no meio industrial, de Sistemas de Concepo (Desenho) e Fabrico Assistidos por Computador (CAD/CAM) contriburam para reforar a importncia do Desenho Industrial. S um bom conhecimento das tcnicas de Representao Grfica e da Normalizao permite tirar partido das enormes potencialidades oferecidas pelos sistemas de CAD.

    A Seco de Desenho Industrial (SDI) do DEMEGI responsvel pelo ensino de disciplinas de Desenho Industrial, nas licenciaturas em Engenharia Mecnica (LEM), em Gesto e Engenharia Industrial (LGEI), em Engenharia Metalrgica e de Materiais (LEMM), em Engenharia de Minas e Geoambiente (LEMG), em Engenharia Qumica (LEQ) (at 2002/03) e em Engenharia Electrotcnica e de Computadores (LEEC) (at 1996/97); e das disciplinas de Concepo e Fabrico Assistidos por Computador, nas licenciaturas em Engenharia Mecnica e em Gesto e Engenharia Industrial.

    Em contraste com o aumento da importncia do papel assumido pelo Desenho Industrial na generalidade dos sectores industriais, nas reestruturaes dos planos de estudos de algumas licenciaturas em Engenharia da FEUP, as disciplinas de Desenho foram retiradas (LEEC, em 1997/98 e LEQ, em 2003/04) ou o seu nmero foi reduzido (LEMM, em 1997/98). Os reflexos negativos destas decises comeam a fazer-se sentir, por exemplo, atravs de opinies de antigos alunos, expressas nas Sesses de Avaliao da LEMM, sobre os insuficientes conhecimentos adquiridos em Desenho face s necessidades da Indstria, e de alguns docentes da LEEC que constatam que os seus alunos no tm uma sdi demegi 1

  • preparao em Desenho adequada para a realizao de alguns projectos por si propostos ao nvel da licenciatura. 2. A ESTRUTURAO DO ENSINO DO DESENHO NA LICENCIATURA EM

    ENGENHARIA MECNICA O Desenho de Construo Mecnica (Mechanical Engineering Drawing, em lngua inglesa) uma rea bsica de conhecimento, numa licenciatura de Engenharia Mecnica, sendo fundamental para todos os profissionais cuja actividade esteja ligada concepo, construo ou reparao de peas ou de sistemas mecnicos. Os princpios de representao de peas constituem uma matriz mental de referncia para os projectistas de mquinas, de ferramentas ou de peas tcnicas.

    Neste contexto, a actual estruturao do ensino do Desenho na LEM teve em conta dois aspectos de base:

    - Os conhecimentos sobre Representao grfica adquiridos pelos alunos da LEM, no Ensino Secundrio;

    - O perfil de competncias requerido para um licenciado em Engenharia Mecnica pela FEUP.

    Relativamente ao primeiro aspecto, constata-se que do Regime de Acesso LEM no consta qualquer disciplina especfica de Representao grfica. Alguns inquritos informais realizados todos os anos, nas aulas, permitem constatar que 30 a 40% dos alunos admitidos no 1 ano nunca tiveram uma disciplina de Geometria Descritiva e 70 a 80% dos alunos nunca frequentaram qualquer disciplina de Desenho Tcnico, no Ensino Secundrio. Deve registar-se que, apesar da situao descrita, a disciplina de Geometria Descritiva foi retirada do plano de estudos da LEM, em 1997/98, aquando da sua ltima reviso.

    Por outro lado, assume-se que uma das competncias fundamentais a adquirir por um engenheiro mecnico licenciado pela FEUP, distinta das obtidas por um engenheiro-tcnico mecnico formado pelos Institutos Politcnicos, a maior e melhor formao ao nvel da engenharia de concepo, que lhe ministrada na FEUP.

    Assim, no ensino do Desenho Tcnico e do Desenho de Construo Mecnica deve procurar-se conciliar o desenvolvimento das capacidades de expresso e de representao grfica e a sua utilizao em actividades de concepo com a aquisio de conhecimentos de natureza tecnolgica neste domnio, nomeadamente, sobre normalizao de sistemas e

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  • componentes mecnicos, especificaes geomtricas de produtos, princpios e mtodos de verificao, processos gerais de fabricao, etc.

    No ensino do Desenho Tcnico, os princpios gerais de representao so abordados no mbito da documentao tcnica de produtos (TPD technical product documentation), procurando-se, em simultneo, promover o desenvolvimento das capacidades de visualizao espacial e de comunicao tcnica, atravs da elaborao de desenhos em traado manual, muitas das vezes executados mesmo mo livre, tendo em conta que estas competncias so muito importantes na formao de um engenheiro com uma forte componente de concepo.

    No ensino do Desenho de Construo Mecnica, associam-se as tcnicas de representao grfica com conceitos relativos normalizao de sistemas e componentes mecnicos de utilizao geral e s especificaes geomtricas de produtos (GPS - Geometrical Product Specifications), para a elaborao de desenhos de conjunto e de detalhe (ou definio), em traado manual. Estes desenhos so peas fundamentais da documentao tcnica que acompanha as diferentes fases do ciclo de vida dos produtos.

    No ensino do Desenho e Fabrico Assistidos por Computador, promove-se uma aprendizagem da utilizao consistente de sistemas CAD 2D e 3D, resultante da incorporao dos conceitos da TPD, da normalizao de sistemas e componentes mecnicos e da linguagem GPS, anteriormente adquiridos.

    Os sistemas CAD avanados baseiam-se numa filosofia de representao paramtrica (com a introduo de relaes entre entidades geomtricas) de modelos tridimensionais (3D). Toda a informao das peas individuais e da montagem do conjunto fica guardada, sendo estabelecida uma relao biunvoca entre o modelo 3D (concepo) e a sua representao 2D (definio, fabricao e verificao), permitindo que qualquer alterao realizada posteriormente seja actualizada em todas as partes do sistema. Estes sistemas so ferramentas poderosas na estruturao e na comunicao de informao entre as fases de concepo, de produo e do controlo de qualidade dos produtos.

    No entanto, para se conseguir uma utilizao profcua e eficaz deste tipo de aplicaes, o utilizador deve possuir bons conhecimentos de construes geomtricas no espao 2D e de cotagem nominal, e ter adquirido a capacidade para estruturar toda a modelao e, dentro do possvel, para relacionar as sucessivas operaes a executar com as anteriormente realizadas, de modo a permitir que uma qualquer alterao possa ter o efeito pretendido sobre a totalidade do objecto e/ou sistema em causa.

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  • Neste contexto, o eventual ensino da utilizao de sistemas CAD em disciplinas de Computao, tal como foi agora adoptado no novo plano de estudos de Engenharia Civil, fora de um enquadramento como o atrs descrito, representaria um empobrecimento da formao dos alunos da LEM, uma vez que, na Engenharia Mecnica, a linguagem de representao grfica tem uma importncia, um alcance e uma exigncia muito maiores do que em Engenharia Civil.

    Em sntese, pode afirmar-se que a estratgia de ensino do Desenho adoptada na LEM tem em conta que, com o incremento do out-sourcing de tarefas de produo registado a nvel mundial, a indstria nacional tem uma necessidade, cada vez maior, de dispor de competncias prprias no domnio do desenvolvimento de produtos, s possveis com a existncia de profissionais de engenharia com uma boa formao nas diversas vertentes atrs descritas. 3. AS DISCIPLINAS DE DESENHO E DE COMPUTAO GRFICA NA LEM Na licenciatura de Engenharia Mecnica (LEM) o ensino do Desenho distribudo pelas seguintes trs disciplinas:

    Desenho Tcnico (1 semestre), cujos principais objectivos so: a introduo do conceito de normalizao em geral e da sua importncia na Engenharia; a aquisio de slidos conhecimentos sobre a representao de objectos, em termos da sua geometria e dimenses nominais; a introduo dos conceitos de tolerncia e de intermutabilidade; o desenvolvimento das capacidades de visualizao espacial, atravs da leitura de desenhos em representao ortogrfica, e das capacidades de comunicao tcnica, atravs da execuo de desenhos em representao isomtrica.

    Desenho de Construo Mecnica (4 semestre), cujos principais objectivos so: uma primeira abordagem ao desenho de concepo, com a execuo de desenhos de conjunto em representao ortogrfica e a seleco de elementos mecnicos normalizados; uma introduo anlise funcional de mecanismos, a partir da leitura de desenhos de conjunto em representao ortogrfica, com a execuo de desenhos de definio de produto acabado de alguns dos seus elementos componentes, aplicando os conceitos da linguagem GPS; e o desenvolvimento da capacidade para estabelecer relaes entre as fases de concepo, de definio e de fabricao.

    Concepo e Fabrico Assistidos por Computador (5 semestre), cujos principais objectivos so: o desenvolvimento das capacidades para manusear informao geomtrica sdi demegi 4

  • e no geomtrica, na rea da produo, a prom