Mini-Projecto · Modelar um componente de mobiliário para maquinagem CNC
Contexto
A marcenaria "Traço Certo" vai lançar uma nova linha de mobiliário e precisa de modelos digitais das peças, prontos para seguir para a etapa de CAM e maquinagem CNC. Foste contratado/a para modelar um componente de mobiliário à tua escolha (um assento de banco com concavidade, uma frente de gaveta com puxador escavado, um tampo com face abaulada, ou outro à tua escolha, com aprovação do formador), a partir de um desenho técnico, garantindo que o modelo é exequível e pronto para maquinar.
Trabalhas individualmente ou a pares, com o software de modelação sólida disponível na sala, e entregas o modelo 3D mais um pequeno dossiê (desenho de partida, decisões de exequibilidade e capturas do modelo).
Requisitos
Funcionais
- Desenho técnico de partida da peça, com cotas principais definidas por ti (ou fornecido pelo formador).
- Análise de exequibilidade documentada, com pelo menos 2 constrangimentos identificados e resolvidos.
- Modelo construído com sketch totalmente definido como geometria-base.
- Pelo menos 1 sólido criado por extrusão, rotação ou varrimento.
- Pelo menos 1 operação de subtração (furo, rasgo ou cavidade).
- Pelo menos 2 operações de acabamento: bolear, chanfrar ou perfilar.
- Pelo menos 1 superfície tridimensional aplicada a uma face não plana da peça.
- Elementos facilitadores da maquinagem integrados e justificados (raios de canto interiores, espessuras mínimas, sobrematerial, pontes ou furos de referência, faces de apoio).
- Volume de trabalho (bloco de material em bruto) modelado, com o sobrematerial e a origem de peça definidos.
- Esboço, em texto ou desenho simples, do molde de fixação previsto para a peça.
Não-funcionais
- Modelo organizado numa árvore de construção legível, com operações na sequência correta.
- Ficheiro nativo guardado, mais uma exportação em formato STEP.
- Capturas de ecrã do modelo em pelo menos 2 vistas diferentes.
- Dossiê claro, com as decisões de exequibilidade justificadas.
Fases
Fase 1 · Escolha e análise do desenho (2h) Escolher a peça, reunir ou desenhar o desenho técnico de partida, e analisar a exequibilidade: identificar constrangimentos e propor soluções.
Fase 2 · Planeamento do modelo (2h) Decidir a sequência de operações: que planos usar, que sketches são precisos, que sólidos e superfícies vão compor a peça.
Fase 3 · Geometria-base e primeiro sólido (4h) Construir o sketch principal, totalmente definido, e gerar o primeiro sólido por extrusão, rotação ou varrimento.
Fase 4 · Subtrações e acabamentos (4h) Aplicar as subtrações necessárias (furos, rasgos, cavidades) e os acabamentos de bolear, chanfrar ou perfilar.
Fase 5 · Superfícies e elementos facilitadores (4h) Modelar a superfície tridimensional prevista e integrar os elementos facilitadores da maquinagem, com justificação escrita.
Fase 6 · Volume de trabalho, fixação e exportação (2h) Modelar o volume de trabalho e a origem de peça, esboçar o molde de fixação, correr a lista de controlo do modelo, exportar em STEP e organizar o dossiê.
Fase 7 · Apresentação (2h) Apresentar o modelo à turma, explicando as decisões de exequibilidade e os elementos facilitadores integrados.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Análise de exequibilidade e soluções propostas | 15% |
| Geometria-base (sketch) e sólido principal | 15% |
| Subtrações e acabamentos (bolear/chanfrar/perfilar) | 15% |
| Superfície tridimensional aplicada corretamente | 20% |
| Elementos facilitadores da maquinagem justificados | 15% |
| Volume de trabalho, molde de fixação, exportação e dossiê | 10% |
| Apresentação | 10% |
Erros comuns
- Modelar antes de analisar a exequibilidade, descobrindo constrangimentos só no fim.
- Sketch subdefinido, que se deforma ao longo da modelação.
- Raio de canto interior menor do que o raio da ferramenta disponível.
- Aplicar boleados ou chanfros antes de a forma geral do sólido estar definida.
- Superfície com descontinuidade face às faces adjacentes, impossível de fechar em sólido.
- Esquecer o molde de fixação, resolvendo-o só na oficina.
- Exportar só em formato nativo, inutilizável por quem não tem o mesmo software.
- Esquecer o volume de trabalho e a origem de peça, ou importar sem conferir as unidades.
Bónus (opcional)
- Modelar um conjunto com dois ou mais componentes posicionados entre si (por exemplo, o pé e o tampo).
- Isolar um componente do conjunto para lhe aplicar um acabamento adicional, e devolvê-lo à posição original.
- Propor duas soluções alternativas para o mesmo constrangimento de exequibilidade, e justificar a escolha final.
- Documentar a árvore de construção com nomes descritivos para cada operação, em vez dos nomes genéricos do software.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que os elementos facilitadores da maquinagem se integram durante a modelação, e não só depois, já na etapa de CAM? E qual foi a decisão de exequibilidade mais difícil que tomaste neste projeto, e porquê?