Executar desenho técnico em CAD (UC01172)

Há um pacote premium desta unidade: um PowerPoint editável de 100 ou mais diapositivos, um manual em PDF e dois testes com correção. Esta sebenta continua gratuita.

Introdução

Esta sebenta ensina a executar desenho técnico em CAD: preparar a conceção gráfica de um componente, representá-lo por projeções ortogonais, cotá-lo, especificar tolerâncias e acabamentos, desenhar esquemas funcionais e, por fim, exportar o resultado em papel e em suporte digital. O desenho técnico é a linguagem comum entre quem projeta, quem fabrica, quem monta e quem faz a manutenção. Num parque eólico ou numa central fotovoltaica, essa linguagem decide se uma flange encaixa na torre, se uma estrutura de suporte de módulos aguenta o vento, se um circuito hidráulico de uma turbina funciona e se um técnico de manutenção consegue desmontar um conjunto sem adivinhar.

O percurso segue a ordem em que um desenho nasce. Primeiro, perceber que tipos de desenho existem e como se organiza uma folha com legenda e lista de peças. Depois, conhecer o sistema de normalização que dá o mesmo significado a cada linha e a cada símbolo em qualquer país. Em seguida, aprender as convenções gerais (linhas, escalas, vistas, cortes e outras regras de representação), as ligações entre peças, a cotagem, as tolerâncias e ajustamentos, o acabamento superficial, os esquemas de condutas e de circuitos pneumáticos e hidráulicos e, finalmente, o desenho assistido por computador: unidades, coordenadas, camadas (layers), comandos, bibliotecas, perspetivas e impressão.

Objetivos de aprendizagem (referencial): preparar a conceção gráfica dos componentes a desenhar; executar as projeções ortogonais de peças e conjuntos; executar a cotagem de peças e conjuntos; e executar a exportação em suporte físico e digital, respeitando os métodos e procedimentos da aplicação informática, adequando as representações aos elementos a representar e cumprindo as normas e regras de representação e cotagem.

Como usar a sebenta. Os capítulos 1 a 3 dão o enquadramento (tipos de desenho, normas e convenções). Os capítulos 4 a 6 ensinam a representar e a cotar. Os capítulos 7 a 10 tratam do que dá significado técnico ao desenho: ligações, tolerâncias, rugosidade e esquemas. Os capítulos 11 e 12 mostram como fazer tudo isto no computador. Cada capítulo traz exemplos resolvidos passo a passo, tabelas de consulta e uma secção de erros típicos. No fim há um glossário, uma síntese e exercícios resolvidos.

Uma nota sobre os comandos de CAD. Os comandos citados (LINE, OFFSET, TRIM, DIMLINEAR e outros) usam os nomes mais divulgados em programas de CAD 2D e 3D. Noutro programa, ou numa versão traduzida, os nomes e os menus mudam, mas a lógica é a mesma. O que se aprende aqui é o raciocínio: qual a ferramenta certa para cada tarefa.

1. O desenho técnico: tipos, legendagem e lista de peças

O desenho técnico é a representação gráfica normalizada de um objeto, de um conjunto ou de um sistema, com toda a informação necessária para o fabricar, montar, inspecionar ou reparar. Não é um desenho artístico: não tem interpretações livres. Duas pessoas diferentes, em países diferentes, devem ler o mesmo desenho e chegar à mesma peça.

Para que serve um desenho técnico

Um desenho técnico cumpre quatro funções:

• Comunicar: passa a ideia do projetista ao fabricante, sem ambiguidades.
• Definir: fixa a forma, as dimensões, o material, as tolerâncias e o acabamento.
• Documentar: fica como registo contratual e histórico da peça, útil anos depois numa manutenção.
• Controlar: serve de referência para a inspeção, porque a peça produzida compara-se com o desenho.

Tipos de desenho técnico

O referencial distingue três tipos principais, que respondem a perguntas diferentes:

Há ainda outros desenhos que aparecem na prática: o desenho esquemático (que não representa a forma real, mas a função e as ligações, e que é o assunto do capítulo 10), o desenho de implantação (posição dos equipamentos num local) e o desenho de detalhe (uma zona ampliada de um desenho maior).

Regra prática: um desenho de conjunto responde a "como funciona?", um de montagem a "como se junta?" e um de produção a "como se faz?". Uma fábrica recebe sempre desenhos de produção; uma equipa de montagem no terreno trabalha com desenhos de montagem; um técnico que faz diagnóstico de avarias aproveita sobretudo os de conjunto e os esquemas.

A folha de desenho: formatos e margens

As folhas seguem a série A. O formato base, A0, tem 1 m² de área (841 × 1189 mm), e cada formato seguinte obtém-se dobrando o anterior ao meio pelo lado maior:

A razão entre o lado maior e o menor é sempre √2 (aproximadamente 1,414), e é isso que permite reduzir ou ampliar cópias sem desperdício de papel. A folha leva uma moldura que delimita a zona de desenho. A norma de formatos e disposição das folhas de desenho (ISO 5457) prevê uma margem maior do lado esquerdo, para arquivo ou furação, e margens menores nos restantes lados; consulta sempre a versão em vigor da norma para os valores exatos da tua entidade ou do teu software.

A legenda

A legenda (também chamada de carimbo ou legenda de identificação) é o quadro, normalmente no canto inferior direito da folha, que identifica o desenho. A norma dos campos de dados das legendas (ISO 7200) organiza esta informação. Uma legenda de peça costuma ter:

• Título ou designação da peça ou do conjunto.
• Número do desenho (referência única, que liga ao arquivo).
• Escala principal.
• Material e, quando aplicável, o tratamento.
• Autor, verificador e datas.
• Formato da folha e número da folha (folha 1 de 3).
• Símbolo do método de projeção (europeu ou americano).
• Unidade das cotas, em geral milímetros.
• Revisão (letra ou número) e data da última alteração.
• Tolerâncias gerais (por exemplo, a classe de tolerâncias gerais aplicada).

A legenda é lida em primeiro lugar. Quem recebe um desenho vê logo a que peça se refere, em que revisão está e se é a versão em vigor, o que evita fabricar com um desenho desatualizado.

A lista de peças e a numeração de posições

Num desenho de conjunto ou de montagem, cada peça recebe um número de posição dentro de um pequeno círculo (o balão), ligado à peça por uma linha de chamada fina com um ponto na extremidade, dentro do contorno da peça. A lista de peças (também chamada de nomenclatura) é a tabela que explica cada número:

Regras de bom uso: a lista pode ficar por cima da legenda, lida de baixo para cima, ou numa folha própria. Os números dos balões seguem uma ordem lógica (no sentido dos ponteiros do relógio ou por grupos), as linhas de chamada não se cruzam e peças iguais têm o mesmo número, com a quantidade na lista. Os elementos normalizados (parafusos, porcas, anilhas, rolamentos) não têm desenho próprio: identificam-se na lista pela designação normalizada.

Exemplo resolvido · Ler a legenda e a lista de um conjunto

Enunciado. Um desenho de conjunto de um apoio tem, na legenda, "Escala 1:2", "Formato A3", "Rev. C" e uma lista de peças com 5 posições, onde a posição 4 tem quantidade 4. Uma peça medida no desenho tem 40 mm. (a) Qual é o comprimento real da peça? (b) Quantos parafusos se encomendam para montar 6 apoios? (c) O que significa "Rev. C"?

Resolução.

1. Escala 1:2 é uma redução: o desenho mostra metade do tamanho real. Comprimento real = 40 × 2 = 80 mm.
2. Cada apoio leva 4 parafusos (posição 4). Para 6 apoios: 4 × 6 = 24 parafusos. Em obra encomenda-se uma pequena margem de segurança, mas a necessidade teórica é 24.
3. Rev. C é a terceira revisão do desenho (A, B, C). Antes de fabricar, confirma-se que é a revisão em vigor no arquivo, para não produzir com uma versão antiga.

Erro típico: medir no desenho em vez de ler a cota

Nunca se determina uma dimensão medindo o desenho com uma régua, porque o desenho pode ter sido reduzido na impressão, e o que manda é a cota escrita. A escala serve para interpretar a proporção, não para substituir as cotas.

2. Normalização: organizações e tipos de normas

Uma norma é um documento, aprovado por um organismo reconhecido, que estabelece regras, orientações ou características para atividades ou resultados, com o objetivo de obter um grau ótimo de ordem num dado contexto. Em desenho técnico, as normas dizem como se traçam as linhas, como se escreve a letra, como se cota e como se representa um parafuso, de modo que todos entendam o mesmo.

Porque se normaliza

A normalização traz vantagens concretas:

• Intercambialidade: um parafuso M10 ou um rolamento de uma dada série fabricado num país encaixa num furo desenhado noutro.
• Comunicação sem ambiguidade: um símbolo tem um significado único.
• Segurança e qualidade: os requisitos mínimos estão fixados.
• Redução de custos: menos variedade de peças, ferramentas e calibres.
• Comércio: facilita as trocas entre países e a certificação de produtos.

Numa turbina eólica ou numa instalação fotovoltaica de origem internacional, é a normalização que permite que os componentes de vários fabricantes se montem no mesmo sistema.

Organizações de normalização

Existem organismos em três níveis:

Tipos de normas e como se lê uma sigla

As siglas dizem a origem e o grau de adoção:

• ISO ...: norma internacional, publicada pela ISO.
• EN ...: norma europeia, publicada pelo CEN (ou CENELEC, na eletrotecnia).
• EN ISO ...: norma internacional adotada como europeia, sem alterações técnicas.
• NP ...: norma portuguesa, de origem nacional.
• NP EN ... e NP EN ISO ...: norma europeia, ou norma internacional adotada como europeia, que foi transposta para a coleção portuguesa. É a forma como a mesma norma de desenho técnico aparece em Portugal.

Isto significa que uma regra de desenho técnico da ISO chega a Portugal com um prefixo mais comprido, mas com o mesmo conteúdo. Quando um desenho cita uma norma, convém indicar a sigla completa e, sempre que possível, o ano de edição, porque as normas são revistas.

As principais normas aplicadas ao desenho técnico

Em vez de decorar números, importa saber que assunto cada norma cobre. Os principais temas, com a norma internacional de referência, são:

Estas normas são revistas ao longo do tempo, por isso, num trabalho real, consulta-se sempre a versão em vigor, através do organismo nacional de normalização ou do fabricante. Um exemplo de revisão: a norma que durante muitos anos regeu a indicação de rugosidade (ISO 1302) foi substituída pela série ISO 21920, pelo que desenhos antigos e desenhos novos podem exibir ligeiras diferenças de símbolo.

Normas do desenho e normas do produto

É útil separar dois grupos. As normas de desenho (a lista acima) dizem como representar. As normas de produto dizem como é o objeto: as dimensões de um parafuso, de um rolamento, de um perfil. Quando se desenha um parafuso M10 × 40 numa lista de peças, a designação remete para uma norma de produto; quando se desenha a sua rosca, aplica-se uma norma de desenho. Um bom desenhador usa as duas.

Exemplo resolvido · Decifrar uma referência normativa

Enunciado. Uma lista de peças indica "Parafuso de cabeça sextavada M12 × 50, classe 8.8" e, na legenda, "Tolerâncias gerais ISO 2768-m". Explica o que cada indicação diz.

Resolução.

1. M12: rosca métrica ISO de diâmetro nominal 12 mm; como não há passo indicado, o passo é o grosso (1,75 mm).
2. 50: comprimento do corpo do parafuso, medido abaixo da cabeça, em milímetros.
3. Classe 8.8: classe de resistência do material; o primeiro número, multiplicado por 100, dá a resistência à tração mínima em MPa (8 × 100 = 800 MPa); o segundo, dividido por 10 e multiplicado pelo primeiro, dá a relação entre limite de elasticidade e resistência (0,8 × 800 = 640 MPa).
4. ISO 2768-m: tolerâncias gerais para dimensões lineares e angulares sem tolerância individual, na classe de precisão média. Qualquer cota sem tolerância própria obedece à tabela da classe m (a tabela é vista no capítulo 8).

Erro típico: citar uma norma sem conferir a edição

Escrever "segundo a norma" sem indicar qual, ou usar uma norma retirada, deixa o desenho sem referência clara. A boa prática é citar a norma pela sigla e pelo ano, e confirmar no organismo de normalização se ainda está em vigor.

3. Convenções gerais de representação: folhas, escalas, linhas e letra

Antes de desenhar uma só vista, é preciso dominar as convenções que são comuns a todos os desenhos: as escalas, os tipos e as espessuras de linha e a escrita. É isto que torna qualquer desenho legível por qualquer pessoa.

Escalas

A escala é a relação entre a dimensão desenhada e a dimensão real do objeto: escala = dimensão no desenho : dimensão real. As escalas são normalizadas (ISO 5455):

Na legenda indica-se a escala principal. Um pormenor ampliado leva a sua própria escala junto da letra que o identifica. A cota escrita é sempre a dimensão real, independentemente da escala em que o desenho foi traçado: uma peça de 80 mm desenhada a 1:2 mede 40 mm no papel, mas a cota é 80.

Exemplo resolvido · Escolher a escala

Enunciado. Uma flange circular de 360 mm de diâmetro exterior e 25 mm de espessura vai ser desenhada em folha A3, com uma vista de frente e um corte lateral. A zona útil da folha ronda os 380 × 270 mm. Que escala escolher?

Resolução.

1. Em 1:1, o diâmetro de 360 mm cabe na largura (380 mm), mas a altura útil é só 270 mm, e a vista de frente tem 360 mm de altura: não cabe.
2. Experimenta-se 1:2: o diâmetro passa a 180 mm. Sobram 270 − 180 = 90 mm na altura e, na largura, 380 − 180 = 200 mm para o corte lateral (25 mm de espessura a 1:2 = 12,5 mm) e para as cotas. Cabe com folga.
3. Existe uma escala intermédia normalizada? Entre 1:1 e 1:2 não há. Escolhe-se 1:2.
4. Na legenda escreve-se "1:2"; as cotas continuam a indicar 360 e 25.

Tipos de linha

As linhas têm significado: não se escolhe a linha pela estética, mas pelo que ela representa (série ISO 128). Os tipos principais são:

A espessura das linhas segue uma série com a razão √2 entre valores consecutivos: 0,13; 0,18; 0,25; 0,35; 0,5; 0,7; 1; 1,4; 2 mm. A relação entre linha grossa e linha fina é de 2:1. Na prática, escolhe-se um par: por exemplo, 0,5 mm para a grossa e 0,25 mm para a fina num A4 ou A3, e 0,7 e 0,35 mm num A1 ou A0. Numa mesma folha, o par escolhido mantém-se.

Prioridade quando linhas coincidem. Quando duas linhas diferentes se sobrepõem, desenha-se a mais importante e omite-se a outra nesse trecho. A ordem é: 1) aresta ou contorno visível; 2) aresta ou contorno oculto; 3) traço do plano de corte; 4) eixos e linhas de simetria; 5) linhas de chamada e de cota e hachuras. Esta ordem evita que uma linha importante fique escondida por outra menos importante. Nota prática: um eixo tapado por uma aresta pode continuar a mostrar-se pelos pequenos prolongamentos para fora do contorno.

Cruzamentos e terminações. Os eixos prolongam-se ligeiramente (cerca de 2 a 3 mm) para lá do contorno; cruzam-se em traços longos, não em pontos; e um centro de circunferência marca-se com o cruzamento de dois traços. Nas circunferências pequenas, o eixo pode ser traçado em linha contínua fina.

Escrita normalizada

A letra técnica (ISO 3098) tem altura de caracteres escolhida numa série (2,5; 3,5; 5; 7; 10 mm...) e deve ser clara, legível e uniforme, sem enfeites. Em desenho de produção usam-se normalmente 2,5 ou 3,5 mm para cotas e notas, e 5 ou 7 mm para títulos. Os textos leem-se da base da folha ou do lado direito. Em CAD, escolhe-se um estilo de texto técnico, de preferência com tipo de letra de traço simples, e fixa-se a altura de acordo com a escala de impressão (capítulo 11).

Exemplo resolvido · Escolher linhas para uma vista

Enunciado. Na vista de frente de uma flange com um furo central, quatro furos de fixação equidistantes e uma cavidade circular que aparece a tracejado, que linhas usas? Qual é a linha de cada elemento?

Resolução.

1. Contorno exterior da flange e do furo central: contínua grossa (arestas visíveis).
2. Furos de fixação vistos de frente: contínua grossa na circunferência de cada furo.
3. Eixos do furo central e dos furos de fixação: traço e ponto fina, a cruzar no centro.
4. Círculo de furação (circunferência que passa pelos centros dos furos): traço e ponto fina.
5. Cavidade oculta: tracejada (grossa ou fina, mas igual em toda a folha).
6. Cotas e linhas de chamada: contínua fina.

Erros típicos nas linhas

• Usar a mesma espessura para todo o desenho, perdendo a hierarquia.
• Desenhar eixos em linha contínua, que se confunde com arestas.
• Fazer traços de cota grossos, que competem com o contorno.
• Misturar pares de espessuras diferentes na mesma folha.

4. Projeção ortogonal: vistas e perspetivas

Uma peça tem três dimensões, mas o papel (e o ecrã) só tem duas. A projeção ortogonal resolve este problema: representa a peça por várias vistas planas, cada uma obtida olhando para a peça perpendicularmente a uma das suas faces. Em conjunto, as vistas descrevem a forma completa.

Como se obtém uma projeção ortogonal

Imagina a peça dentro de uma caixa transparente de seis faces. Cada face da caixa é um plano de projeção. Os raios de projeção são perpendiculares ao plano (daí "ortogonal") e paralelos entre si, como se o observador estivesse infinitamente longe. A imagem que fica em cada plano é uma vista. Depois "abre-se" a caixa e rebatem-se os planos num só plano, o da folha.

Método europeu e método americano

Existem dois métodos de dispor as vistas, e o desenho deve dizer qual foi usado, através do símbolo na legenda:

O símbolo de cada método é um pequeno desenho de um tronco de cone visto de frente e de lado, e vem na legenda. Em Portugal usa-se o método europeu, mas é essencial reconhecer o símbolo quando se recebem desenhos de fabricantes estrangeiros, sobretudo de equipamentos importados.

As vistas principais

No método europeu, os nomes e as posições são:

• Vista de frente (alçado principal): a vista de referência, em torno da qual as outras se dispõem.
• Vista de cima (planta): fica debaixo da vista de frente, alinhada pelas larguras.
• Vista da esquerda (alçado lateral esquerdo): fica à direita da vista de frente, alinhada pelas alturas.
• Vista da direita, vista de baixo e vista de trás: usadas só quando necessárias.

As vistas ligadas por projeção mantêm alinhamentos: a vista de frente e a vista de cima partilham as larguras (alinhamento vertical); a vista de frente e a vista lateral partilham as alturas (alinhamento horizontal). A profundidade vê-se na planta e no alçado lateral, e transfere-se de uma para a outra com um arco de 45° ou com a cota.

Escolher a vista de frente e o número de vistas

A boa prática é seguir estes critérios:

1. A vista de frente é a que mostra mais forma e mais pormenores da peça, e que a orienta na posição de trabalho ou de montagem (uma peça torneada desenha-se com o eixo na horizontal).
2. Usa-se o número mínimo de vistas que defina a peça por completo. Uma peça de revolução simples (um veio) descreve-se com uma só vista mais cotas com o símbolo Ø; uma peça com furos laterais pode precisar de duas; uma peça de forma complexa, de três ou mais.
3. Evitam-se arestas ocultas desnecessárias. Quando as vistas ficam cheias de tracejados, em vez de mais vistas usa-se um corte (capítulo 5).
4. Escolhem-se vistas que deixem os furos e os pormenores visíveis em verdadeira grandeza.

Exemplo resolvido · Obter as vistas de uma cantoneira de fixação

Enunciado. Uma cantoneira de fixação de módulos fotovoltaicos é um perfil em L, com 80 mm de largura (direção X), abas de 50 mm e 40 mm, 4 mm de espessura. A aba horizontal (50 mm) tem dois furos Ø9, afastados 40 mm entre eixos e a 12 mm da borda. Define as vistas.

Resolução.

1. Vista de frente: escolhe-se aquela em que o L aparece de perfil, porque mostra a forma de L e as duas espessuras. Mostra o perfil com 50 mm de base e 40 mm de altura, e os furos aparecem ocultos, a tracejado (atravessam a aba horizontal).
2. Vista de cima (por baixo da frente): mostra um retângulo de 80 × 50 mm com os dois furos visíveis, contínua grossa, com os eixos a traço e ponto. Alinha-se pelas larguras da vista de frente.
3. Tem-se informação suficiente: forma de L (vista de frente) e posição dos furos (vista de cima). Duas vistas bastam; a vista lateral não traria informação nova.
4. Cota-se o perfil na vista de frente (50, 40, 4) e a posição dos furos na vista de cima (12, 40, Ø9, 80). A cotagem aprofunda-se no capítulo 6.

Perspetivas

A projeção ortogonal descreve bem, mas lê-se com treino. Para mostrar a forma "como se vê", usam-se perspetivas: representações de um só plano que dão a sensação de volume. Em desenho técnico, usam-se sobretudo as axonométricas, em que as arestas paralelas na realidade continuam paralelas no desenho:

• Isométrica: os três eixos fazem 120° entre si, com os eixos laterais a 30° da horizontal. Os três eixos têm a mesma redução teórica (cerca de 0,816), mas na prática os comprimentos desenham-se em verdadeira grandeza (o desenho fica ampliado cerca de 22,5% relativamente à projeção isométrica pura, o que é aceite). As circunferências ficam elipses.
• Dimétrica: duas escalas iguais e uma diferente; menos usada.
• Cavaleira: a face da frente fica em verdadeira grandeza (um quadrado continua quadrado) e a profundidade segue uma direção oblíqua, em geral a 45°, com os comprimentos de profundidade reduzidos a metade. É rápida de fazer à mão.

A perspetiva serve para ilustrar (manuais de montagem, listas de peças explodidas, catálogos) e para verificar a interpretação das vistas. Não substitui as vistas cotadas para o fabrico.

Exemplo resolvido · Isométrica de um paralelepípedo

Enunciado. Desenha em isométrica um bloco de 60 (largura) × 40 (profundidade) × 30 (altura).

Resolução.

1. Traça-se um eixo vertical (altura) e dois eixos a 30° da horizontal, um para a direita (largura) e outro para a esquerda (profundidade).
2. Marcam-se os comprimentos reais ao longo dos três eixos: 60, 40 e 30 mm.
3. Constroem-se as arestas paralelas a cada eixo para fechar as faces visíveis: topo, frente e lado.
4. Traçam-se as arestas visíveis em contínua grossa. As arestas ocultas só se desenham quando necessário, e então em tracejado.

Erros típicos

• Dispor as vistas pelo método americano num desenho que indica o europeu (ou o inverso).
• Desenhar três vistas para uma peça que se define com uma, ou o contrário: faltar a vista que mostra um furo.
• Desalinhar as vistas, perdendo a correspondência entre elas.
• Cotar a perspetiva como se fosse uma vista ortogonal.

5. Cortes, secções e outras convenções de representação

Quando o interior da peça é complicado, as arestas ocultas enchem a vista de tracejados e a leitura fica difícil. O corte resolve este problema: imagina-se a peça seccionada por um plano, retira-se a parte que está entre o observador e esse plano, e desenha-se o que fica, como se vê no corte.

Cortes e secções

Um corte mostra o que está no plano de corte e atrás dele. Uma secção mostra apenas o que está no plano de corte, isto é, a "fatia" da peça, sem o que está atrás. Em ambos, as superfícies atingidas pelo plano de corte (a matéria cortada) preenchem-se com hachuras.

Plano de corte. Marca-se na vista onde o corte é definido, com uma linha traço-ponto fina, grossa nas extremidades e nas mudanças de direção, com setas que indicam a direção da observação e duas letras maiúsculas (A, B, C...). O corte ou a secção resultante intitula-se "Corte A-A" ou "Secção B-B". Se o plano de corte coincidir com o plano de simetria e o corte for evidente, pode dispensar-se a marcação.

Hachuras. São linhas finas, paralelas, igualmente espaçadas, normalmente a 45° em relação ao contorno ou à linha de eixo, que preenchem a área cortada. Regras:

• O espaçamento é constante em cada peça, e escolhido em função da área.
• Peças adjacentes no mesmo corte hachuram-se em sentidos opostos ou com espaçamentos diferentes, para se distinguirem.
• A mesma peça, em vistas de corte diferentes, tem hachuras iguais.
• Não se atravessam as hachuras com linhas de cota; se for inevitável, interrompem-se as hachuras na zona do texto.
• Os materiais podem ter hachuras convencionais, mas na maioria dos desenhos de peças usa-se a hachura geral (a 45°).

Tipos de corte

Secções rebatidas e deslocadas

Uma secção rebatida desenha-se sobre a própria vista, com contorno em linha contínua fina, como se a secção tivesse sido rodada 90° sobre o plano de corte; é económica quando a forma é simples. Uma secção deslocada desenha-se fora da vista, ligada ao plano de corte pelas letras, com contorno contínuo grosso. É preferida quando a vista está carregada de pormenores. Servem sobretudo para mostrar perfis: a forma de uma nervura, de uma aresta, de um perfil de alumínio, de um rasgo de chaveta.

Elementos que não se cortam longitudinalmente

Convenção essencial: não se hachuram, quando cortados no sentido do seu comprimento (longitudinalmente), os elementos que são maciços ou cuja função ficaria mal compreendida: veios, parafusos, porcas, anilhas, chavetas, cavilhas, rebites, esferas, nervuras e dentes de rodas dentadas. Aparecem inteiros, sem hachuras, mesmo que o plano de corte passe no seu eixo. Já em corte transversal (perpendicular ao comprimento) hachuram-se normalmente. Por isso, num desenho de conjunto, o parafuso aparece "por inteiro" no meio de duas peças hachuradas, e o veio atravessa o corte sem hachuras.

Exemplo resolvido · Escolher o corte para um conjunto de apoio

Enunciado. Um apoio de veio tem: caixa de alumínio (com furos de fixação), dois rolamentos, veio de aço, tampa aparafusada com 4 parafusos. Define como representar o conjunto em corte.

Resolução.

1. O conjunto é aproximadamente de revolução em torno do eixo do veio. Um corte total pelo eixo do veio mostra o interior inteiro: rolamentos, encostos, tampa e veio.
2. Vão aparecer hachuradas a caixa, a tampa e os anéis dos rolamentos. A caixa e a tampa hachuram-se em sentidos opostos ou com espaçamentos diferentes para se distinguirem.
3. O veio, os parafusos e as esferas dos rolamentos não se hachuram (corte longitudinal).
4. Os parafusos da tampa, que estão fora do plano de corte, podem ser mostrados deslocando-os com um corte por planos concorrentes ou indicando-os só na vista exterior.
5. Numeram-se as peças com balões e escreve-se a lista de peças.

Outras convenções de uso geral

Além de cortes e secções, o desenho técnico tem outras convenções que evitam trabalho e confusão.

Peças adjacentes. Os contornos de peças vizinhas que não fazem parte do objeto desenhado, mas ajudam a perceber a posição ou a função, desenham-se em traço e dois pontos fina. Num desenho de produção de um suporte, o módulo fotovoltaico fixado pode aparecer assim, só como referência.

Elementos repetidos. Quando há muitos elementos iguais, regularmente dispostos (furos num círculo, dentes de uma roda, ranhuras, nervuras), desenha-se um só ou alguns e indicam-se os restantes pelos eixos, com a notação do número de elementos: por exemplo, "12 × Ø14". Poupa tempo e evita erros de cópia.

Elementos ampliados. Para pormenores pequenos (um rasgo de vedante, uma saída de rosca, um raio), circunscreve-se a zona com um círculo de linha fina, atribui-se-lhe uma letra e desenha-se o pormenor ampliado noutro local, com a sua escala: "Pormenor A (5:1)".

Peças móveis. A posição extrema de uma peça móvel (uma alavanca, a haste de um cilindro, um braço de seguimento solar) desenha-se em traço e dois pontos fina, sobre a vista da posição normal.

Peças acabadas e em bruto. Quando é preciso mostrar a peça em bruto (forjada, fundida, laminada) e a peça acabada, desenha-se o contorno do bruto com traço e dois pontos fina sobre o da peça acabada, e a diferença é a sobre-espessura de maquinagem. Mostra-se assim quanto material se vai remover.

Textura da superfície e direção das fibras. Para além da rugosidade, que se trata no capítulo 9, indica-se, quando a função o exige, a direção das estrias deixadas pela maquinagem (paralela, perpendicular, cruzada, circular, radial, multidirecional) através de um símbolo junto ao símbolo da rugosidade. Para peças cuja resistência depende da direção das fibras (forjados, laminados, madeira), indica-se a direção com uma seta de duas pontas junto da vista.

Peças com vistas idênticas e simétricas. Numa peça simétrica, pode desenhar-se só metade da vista, terminada pelo eixo de simetria com dois pequenos traços finos paralelos nas extremidades. Para peças que são iguais mas simétricas entre si (esquerda e direita), desenha-se uma só e escreve-se uma nota, "peça simétrica da peça n.º ...", ou "esq. e dir.", na legenda. É útil em estruturas de suporte, onde os montantes esquerdo e direito são imagem um do outro.

Interrupções. Peças compridas e de secção constante (veios, perfis, tubos) podem ser interrompidas com uma linha fina ondulada ou em zigue-zague, desenhando-se só as extremidades; a cota continua a indicar o comprimento total.

Exemplo resolvido · Aplicar elementos repetidos e simetria

Enunciado. Uma flange tem 12 furos Ø14 num círculo de furação de Ø300. Como se representa para economizar vistas e se deixar tudo claro?

Resolução.

1. Desenha-se a vista de frente: a circunferência exterior, o furo central e a circunferência de furação a traço e ponto.
2. Desenham-se só um ou dois furos sobre o círculo de furação, com os seus eixos.
3. Cota-se com "12 × Ø14" e o diâmetro do círculo de furação "Ø300" (cota de referência de posição). Como os furos são equidistantes, o ângulo entre eles é 360° ÷ 12 = 30°, que se pode indicar ou subentender.
4. Faz-se um meio-corte na vista lateral para mostrar a espessura e o furo.

Erros típicos

• Hachurar um parafuso ou um veio cortados longitudinalmente.
• Hachurar peças adjacentes com a mesma orientação e espaçamento, tornando-as indistinguíveis.
• Esquecer-se de marcar o plano de corte ou de pôr letras nele.
• Desenhar todos os furos de uma série repetida e cotar um a um.
• Usar traço contínuo para o contorno de uma peça adjacente.

6. Cotagem de peças e conjuntos

A cotagem é a inscrição, no desenho, de todas as dimensões necessárias para definir completamente a peça, sem repetições nem ambiguidades. Uma vista perfeita mas mal cotada não serve para fabricar. A cotagem segue as regras da série ISO 129.

Elementos de uma cota

Cada cota tem quatro partes:

1. Linha de cota: linha contínua fina, paralela à dimensão que se mede, com setas (ou traços oblíquos, mais comuns em construção civil) nas extremidades.
2. Linhas de chamada (ou de extensão): linhas contínuas finas, perpendiculares à dimensão, que prolongam o contorno e que ultrapassam a linha de cota cerca de 2 mm. Começam com um pequeno afastamento do contorno.
3. Valor da cota: número escrito em geral acima da linha de cota e centrado. Em desenho mecânico, as cotas estão em milímetros sem se escrever a unidade.
4. Símbolos: Ø (diâmetro), R (raio), □ (lado de um quadrado), SØ e SR (diâmetro e raio de esfera), M (rosca métrica), × (número de elementos ou chanfro 1 × 45°).

As cotas leem-se da base da folha ou do lado direito. As setas têm cabeça fechada ou aberta, com um comprimento de cerca de 3 mm e abertura aproximada de 15°.

Regras de ouro da cotagem

1. Cada dimensão uma só vez no conjunto de vistas. Repetir uma cota é convidar a uma incoerência quando o desenho for alterado.
2. Todas as cotas necessárias, nenhuma a mais. A peça deve poder fabricar-se sem ter de calcular cotas nem de medir no desenho.
3. Colocar as cotas na vista que mostra melhor o elemento, de preferência fora do contorno e agrupadas.
4. Não cruzar linhas de cota; cotas mais pequenas dentro, mais próximas do contorno, e as maiores fora.
5. Evitar cotar arestas ocultas (tracejadas), preferindo cotar no corte.
6. Cotar a partir de referências funcionais: faces de apoio, eixos, planos de simetria.
7. Os valores correspondem à dimensão real, independentemente da escala.
8. Furos: cotar o diâmetro (Ø) e a posição do eixo, e a profundidade quando não passante; para vários furos iguais, "n × Ø".
9. Peças cilíndricas cotam-se com Ø; no seu sentido de revolução, uma só vista pode bastar.
10. Não cotar a mesma dimensão de duas maneiras (por exemplo, em série e em paralelo para o mesmo troço).

Sistemas de cotagem

Há quatro maneiras de dispor cotas de elementos alinhados, e cada uma tem vantagens e inconvenientes:

Há ainda a cotagem acumulada: uma só linha de cota que parte de uma origem (um ponto com um círculo) e, em cada elemento, indica a distância acumulada. É uma forma compacta do sistema em paralelo.

Tipos de cotas por função

Nem todas as cotas têm o mesmo peso:

• Cotas funcionais (F): essenciais para o funcionamento da peça ou do conjunto. Costumam levar tolerâncias apertadas.
• Cotas não funcionais (NF): necessárias para fabricar, mas que não afetam a função.
• Cotas auxiliares: informativas, entre parênteses e sem tolerância, que se derivam de outras. Não se usam para fabricar nem para inspecionar.

Distinguir as cotas funcionais ajuda a decidir onde se justifica uma tolerância apertada (que custa mais) e onde se pode deixar a tolerância geral.

Cotagem de elementos particulares

Diâmetros e raios. A cota de um círculo completo leva Ø, e a do arco inferior a meio círculo leva R. As linhas de cota do raio têm uma só seta, tocando o arco. Para raios muito grandes, usa-se uma linha de cota quebrada.

Chanfros. Um chanfro a 45° cota-se numa única indicação: "1 × 45°". Para outros ângulos, indicam-se o comprimento e o ângulo (por exemplo, "2 × 30°").

Furos roscados. Indica-se o símbolo M e o diâmetro nominal, o passo se não for o grosso, e a profundidade da rosca: "M8", "M10 × 1,25", "M8 ↧ 16", sendo "↧" o símbolo de profundidade (também aceite com a palavra escrita). O diâmetro do furo de broca (diâmetro menor da rosca) pode aparecer numa segunda linha.

Elementos equidistantes. Para furos igualmente espaçados, escreve-se "6 × Ø9 EQS" (de equispaced) ou indica-se o ângulo entre eles (60° para 6 furos).

Ângulos. Linhas de cota em arco centradas no vértice; os valores leem-se na horizontal ou ao longo do arco.

Cotas de tolerância. Quando há tolerância, escreve-se a seguir à cota, em forma de desvios ou de símbolo de tolerância (capítulo 8): Ø25 H7, ou 25 +0,021/0.

Cotagem de conjuntos. Nos desenhos de conjunto cotam-se apenas as dimensões de conjunto: as de ligação à envolvente (distâncias entre furos de fixação), as gerais (comprimento, largura e altura totais) e as de ajustamento (Ø25 H7/g6, indicadas no ponto de contacto). Não se cotam peças individuais num desenho de conjunto.

Exemplo resolvido · Cotar um veio escalonado

Enunciado. Um veio de aço tem 3 troços de diâmetros 20, 25 e 30 mm, de comprimentos 40, 60 e 30 mm, respetivamente, comprimento total 130 mm. Termina com chanfros de 1 × 45° nas duas pontas. Tem um rasgo de chaveta no troço de 25 mm, de 8 mm de largura. Como se cota?

Resolução.

1. Vista única (de frente, com o eixo horizontal). Como é de revolução, o diâmetro indica-se com Ø nas cotas.
2. Diâmetros: Ø20, Ø25, Ø30, na vista, junto a cada troço, fora do contorno.
3. Comprimentos em paralelo a partir da face esquerda (referência de montagem): 40, 100 e 130. Assim, o erro de cada troço não acumula. Se a função exigir os comprimentos individuais dos troços (40, 60, 30), pode usar-se cotagem em série, mas escolhe-se uma só para cada troço.
4. Chanfros: "1 × 45°" em cada ponta.
5. Rasgo de chaveta: cota-se a largura (8), o comprimento do rasgo, a posição ao longo do veio e a profundidade. A profundidade no veio costuma cotar-se pelo fundo do rasgo, medido a partir da geratriz oposta. Num veio de Ø25 com um rasgo de 4 mm de profundidade, essa cota é 25 − 4 = 21. Confirma-se sempre o valor na norma da chaveta usada.
6. Rugosidade e tolerâncias nas superfícies funcionais, que se estudam nos capítulos 8 e 9.
7. Verificação: soma-se 40 + 60 + 30 = 130, que coincide com o comprimento total. Se se cotassem em série os três troços e também o total (130), haveria cota a mais; neste caso, o total passa a auxiliar, entre parênteses: (130).

Exemplo resolvido · Cotar uma placa com furos

Enunciado. Uma placa retangular de 200 × 120 mm e 8 mm de espessura tem 4 furos Ø11 nos cantos, cujos centros distam 20 mm de cada lado. Como se cota?

Resolução.

1. Vista de cima: retângulo 200 × 120. Cotam-se o comprimento (200) e a largura (120).
2. Os furos: cota-se a posição do primeiro furo (20 do bordo esquerdo e 20 do bordo inferior), e a distância entre eixos dos furos: 200 − 2 × 20 = 160 na horizontal e 120 − 2 × 20 = 80 na vertical.
3. Escreve-se "4 × Ø11" em uma só indicação, ligada a um dos furos por uma linha de chamada.
4. A espessura 8 cota-se na vista de frente ou numa nota "espessura 8".
5. Verificação: todos os elementos estão definidos, e nenhuma cota repete outra.

Erros típicos de cotagem

• Cotas repetidas (a mesma dimensão em duas vistas) e, depois de uma alteração, uma delas fica desatualizada.
• Cotas em cadeia fechada: cotar todas as partes e o total, criando uma sobredeterminação.
• Cotar a tracejado.
• Linhas de cota a cruzar-se ou a cruzar o contorno.
• Esquecer o símbolo Ø ou o R.
• Cotar pela escala, ou seja, medir com régua em vez de escrever a dimensão real.
• Usar cotas sem referência funcional, de modo que o fabricante tem de calcular.

7. Representação de tipos e formas de ligação

Um equipamento é um conjunto de peças ligadas. Saber distinguir as formas de ligação e representá-las corretamente é essencial para ler um desenho de conjunto, perceber como se desmonta e escolher o elemento normalizado certo.

Ligações permanentes e desmontáveis

A escolha depende da função. Numa estrutura de suporte de módulos fotovoltaicos, que se monta em obra e pode precisar de ajustes, usam-se ligações aparafusadas (desmontáveis). Numa soldadura de uma base de torre feita em fábrica, usa-se ligação permanente. Em ambientes de vibração, como uma nacele, uma ligação roscada leva elementos de segurança contra desaperto (anilhas de pressão ou freio, porcas autoblocantes, produto de travamento de roscas).

Ligações roscadas

A rosca é um filete helicoidal numa superfície cilíndrica ou cónica. Na rosca exterior (parafuso, perno) o filete está no exterior; na rosca interior (porca, furo roscado) está no interior. A rosca métrica ISO (designada por M) é a mais usada em equipamentos. Os termos principais são:

• Diâmetro nominal (d, ou D na rosca interior): o diâmetro maior, que dá nome à rosca (M10: 10 mm).
• Passo (P): distância entre dois filetes consecutivos, medida ao longo do eixo.
• Diâmetro menor (ou do fundo): aproximadamente d − 1,082 × P na rosca exterior.
• Sentido da hélice: à direita (normal) ou à esquerda (indicado com "LH").

A designação "M10" assume passo grosso. Para um passo fino, escreve-se, por exemplo, "M10 × 1,25". Os passos grossos mais comuns são:

O diâmetro da broca para roscar obtém-se, em aproximação, por d − P: para M8, 8 − 1,25 = 6,75, que arredonda para a broca normalizada de 6,8 mm.

Representação simplificada de roscas (ISO 6410). Não se desenha o filete helicoidal; usam-se convenções:

• Rosca exterior, vista lateral: o diâmetro maior (crista) em contínua grossa e o diâmetro menor (fundo) em contínua fina; o limite do comprimento útil da rosca em contínua grossa.
• Rosca exterior, vista de topo: a circunferência do diâmetro maior em contínua grossa e a do diâmetro menor em contínua fina, aberta num quarto (cerca de três quartos de circunferência).
• Rosca interior, em corte: o diâmetro menor em contínua grossa, o diâmetro maior em contínua fina; a hachura estende-se até à linha grossa (a do diâmetro menor).
• Rosca interior, vista de topo: a circunferência do diâmetro menor em contínua grossa e a do diâmetro maior em contínua fina, aberta em cerca de um quarto.
• Rosca em montagem: a rosca exterior prevalece sobre a interior (o parafuso "tapa" a porca).
• A linha fina do fundo da rosca deve ficar a uma distância da linha grossa aproximadamente igual à profundidade do filete; para desenhar à mão, um espaçamento de 0,8 mm ou mais.

Elementos de ligação roscada

• Parafusos: de cabeça sextavada, de cabeça cilíndrica com sextavado interior, de cabeça embutida, de cabeça abaulada. Descrevem-se por rosca, comprimento e classe de resistência.
• Pernos (prisioneiros): barras roscadas nas duas extremidades; um lado fica fixo na peça, o outro recebe a porca.
• Porcas: sextavadas, autoblocantes, de freio, de capa, de orelhas.
• Anilhas: planas (distribuem a carga e protegem a superfície), de pressão (travam o aperto), dentadas, de freio.

Exemplo resolvido · Designar e desenhar uma ligação aparafusada

Enunciado. Duas chapas de 10 mm, sobrepostas, são unidas por um parafuso M10 de cabeça sextavada, anilha plana e porca. Quanto deve medir, no mínimo, o parafuso?

Resolução.

1. Espessura total a apertar: 10 + 10 = 20 mm.
2. Anilha plana de M10 com cerca de 2 mm de espessura (valor corrente; confirma-se na norma de produto) → +2 mm.
3. Porca M10 com cerca de 8 mm de altura (valor corrente; confirma-se na norma de produto) → +8 mm. Mas o parafuso só precisa de atravessar a porca e ultrapassar-lhe 1 a 2 passos de rosca (1,5 mm cada passo em M10). Soma-se cerca de 3 mm de saída.
4. Comprimento mínimo teórico = 20 + 2 + 8 + 3 = 33 mm. Escolhe-se o comprimento normalizado seguinte: M10 × 35.
5. A lista de peças descreve uma posição por elemento, com a designação normalizada e a quantidade: "Parafuso de cabeça sextavada M10 × 35, classe 8.8", "Anilha plana para M10" e "Porca sextavada M10", cada uma com quantidade 1, e com a norma de produto de cada elemento na coluna da norma (é essa coluna, e não a designação, que fixa as dimensões do elemento; confirma-se a sigla e o ano no organismo de normalização). O furo de passagem nas chapas faz-se com folga, cerca de 11 mm.

Rodas dentadas e engrenagens

As rodas dentadas transmitem movimento de rotação entre veios. Numa turbina eólica com multiplicadora de velocidade, as engrenagens são o coração do sistema. Os parâmetros de uma roda cilíndrica de dentado reto:

Duas rodas só engrenam se tiverem o mesmo módulo.

Representação convencional. Não se desenham os dentes um a um:

• Vista lateral: círculo de cabeça em contínua grossa; círculo primitivo em traço e ponto fina; círculo de pé em contínua fina (ou omitido).
• Corte: os dentes não se hachuram na secção axial; o pé do dente desenha-se com linha contínua grossa.
• Engrenamento de duas rodas: os círculos primitivos tangenciam-se; na zona de engrenamento, os círculos de cabeça desenham-se grossos, com uma roda a tapar a outra.
• Os dados do dentado (módulo, número de dentes, ângulo de pressão, qualidade) vão numa tabela junto ao desenho.

Exemplo resolvido · Calcular um par de rodas dentadas

Enunciado. Um par de rodas cilíndricas de dentado reto tem módulo 3, com a roda motora de z₁ = 20 dentes e a roda movida de z₂ = 60 dentes. Calcula d, da, df de cada roda, a distância entre eixos e a relação de transmissão.

Resolução.

1. Roda 1: d₁ = 3 × 20 = 60 mm; da₁ = 3 × (20 + 2) = 66 mm; df₁ = 3 × (20 − 2,5) = 52,5 mm.
2. Roda 2: d₂ = 3 × 60 = 180 mm; da₂ = 3 × 62 = 186 mm; df₂ = 3 × 57,5 = 172,5 mm.
3. Distância entre eixos: a = (60 + 180) / 2 = 120 mm (ou, pela fórmula, 3 × (20 + 60) / 2 = 120).
4. Relação de transmissão: i = z₂ / z₁ = 60 / 20 = 3; o veio movido roda a um terço da velocidade, com um aumento do binário (ignorando perdas). É o princípio de uma multiplicadora ao contrário: numa turbina, é a roda grande que recebe o rotor lento e a pequena que roda depressa.

Anilhas, chavetas, cavilhas e troços

• Anilhas de retenção (freios de mola, circlips): ficam num rasgo do veio ou do furo e impedem o deslocamento axial. Representam-se por um corte do rasgo e por uma marca da anilha.
• Chavetas: peças prismáticas que ligam cubo e veio em rotação, transmitindo binário. A chaveta paralela é a mais comum; dimensiona-se pelo diâmetro do veio. Valores típicos (largura × altura): veio Ø de 22 a 30 mm → 8 × 7; de 30 a 38 → 10 × 8; de 38 a 44 → 12 × 8; de 44 a 50 → 14 × 9. Na vista, o rasgo cota-se com largura, comprimento e profundidade. Em corte longitudinal a chaveta não se hachura.
• Cavilhas: pinos cilíndricos, cónicos ou elásticos, que fixam a posição relativa de duas peças (posicionar) ou transmitem pequenos esforços. Cotam-se pelo diâmetro e comprimento, e o furo pode ter ajustamento apertado.
• Troços (cupilhas): pequenos arames dobrados, de secção semicircular, que atravessam um furo no veio ou no perno e travam uma porca de castelo. Têm função de segurança, desenham-se atravessando o furo. As dimensões vêm da norma de produto das cupilhas (ISO 1234, "Split pins") ou do catálogo do fornecedor.

Rebites

O rebite é um cilindro com cabeça que atravessa as peças, e cuja extremidade livre é deformada (a cabeça de fecho) para as unir de forma permanente. Tem pouco uso em estruturas novas de energias renováveis (substituído por soldadura e parafusos), mas ainda aparece em chapas, em revestimentos e em rebites cegos de fixação de caixas elétricas. Representa-se com o eixo (traço e ponto) e, em vista de topo, com uma cruz (símbolos convencionais) conforme o tipo (cabeça redonda, cabeça escareada, e se o furo foi aberto na oficina ou no local de montagem). Cota-se por diâmetro e posição, e na lista de peças com a designação normalizada.

Molas

As molas armazenam e devolvem energia elástica, absorvem choques e mantêm forças de contacto. Os tipos principais são as molas helicoidais de compressão, de tração, de torção, as molas de prato e as de lâmina. Em desenho, representam-se de forma simplificada (ISO 2162): uma mola helicoidal de compressão pode aparecer como uma sequência de espiras ou apenas como um retângulo com uma diagonal, e, em corte, só se desenham as secções dos fios hachurados. Os dados da mola (diâmetro do fio, diâmetro médio, número de espiras, comprimento livre, força para um dado comprimento) vão num quadro de características junto do desenho.

Soldadura

A soldadura une peças por fusão local, com ou sem material de adição. Nos desenhos, a soldadura indica-se com símbolos normalizados: uma linha de referência (com uma seta que toca a junta), o símbolo do tipo de cordão (em ângulo, topo a topo, em V, etc.), a dimensão do cordão (a, a espessura útil, ou z, o lado) e, se for caso disso, o contorno e a posição (soldadura de obra ou em todo o contorno). O dimensionamento é matéria de engenharia, mas o técnico deve saber ler o símbolo para perceber o que o desenho pede.

Outros elementos de ligação

Existem ainda ligações por colagem, por cravação, por encaixe elástico e por ajustamento apertado (veio e cubo montados com aperto), cada uma representada com os símbolos e as notas adequados. Nos conjuntos de energias renováveis, aparecem as abraçadeiras e grampos de perfis, os bornes e ligadores elétricos e os bucins de passagem de cabos, tratados como componentes normalizados da lista de peças.

Exemplo resolvido · Escolher a forma de ligação

Enunciado. Em cada caso, indica uma forma de ligação adequada e justifica: (a) rodas de uma ventoinha de arrefecimento no veio do motor, que se desmontam para limpeza; (b) fixação de chapas de uma caixa que nunca será aberta; (c) trinco de segurança que impede o desaperto de uma porca de castelo num pino sujeito a vibração.

Resolução.

1. (a) Chaveta com parafuso de aperto (ligação desmontável por chaveta), porque se pretende desmontar e transmitir binário.
2. (b) Rebites ou soldadura, ligações permanentes, porque a caixa não é aberta e se ganha estanquicidade e custo baixo.
3. (c) Troço (cupilha): atravessa o furo no pino e a ranhura da porca de castelo, travando-a mecanicamente.

Erros típicos

• Hachurar parafusos, chavetas e cavilhas em corte longitudinal.
• Desenhar o filete da rosca em vez de usar a convenção.
• Esquecer o passo quando é fino.
• Dar a mesma representação à rosca interior e à exterior (as linhas finas e grossas trocam-se).
• Misturar ligação permanente e desmontável numa lista de peças sem justificar.

8. Tolerâncias e ajustamentos

Nenhuma peça se fabrica com a medida exata: há sempre uma pequena diferença entre a cota projetada e a cota obtida. A tolerância é a variação admissível de uma dimensão. Indicá-la no desenho diz ao fabricante até onde pode ir sem a peça deixar de funcionar, e permite ao inspetor decidir se a peça está conforme ou não. Sem tolerâncias, o desenho não é um contrato.

Tolerâncias dimensionais: definições

Para uma dimensão com tolerância:

• Dimensão nominal (N): a medida de referência do desenho.
• Dimensão máxima (Dmáx) e mínima (Dmín): os limites aceitáveis.
• Desvio superior (ES no furo, es no veio) e desvio inferior (EI no furo, ei no veio): diferenças entre cada limite e a dimensão nominal.
• Tolerância (T): a diferença entre a dimensão máxima e a mínima: T = Dmáx − Dmín = ES − EI.

Convencionou-se maiúsculas para furos (elementos interiores) e minúsculas para veios (elementos exteriores).

Exemplo resolvido · Calcular uma tolerância

Enunciado. Uma cota é indicada como 40 +0,05 / −0,03. Calcula os limites e a tolerância.

Resolução.

1. Dmáx = 40 + 0,05 = 40,05.
2. Dmín = 40 − 0,03 = 39,97.
3. T = 40,05 − 39,97 = 0,08 mm.
4. A peça é aceite se a medição estiver entre 39,97 e 40,05 mm.

Ajustamentos

O ajustamento é a relação entre as dimensões de um furo e de um veio que se montam um no outro. O que interessa é o resultado: há folga ou aperto?

• Folga (F) = dimensão do furo − dimensão do veio, quando positiva: o veio roda ou desliza livremente.
• Aperto (A) = dimensão do veio − dimensão do furo, quando positiva: o veio é forçado.

Há três tipos de ajustamento:

Calculam-se os valores extremos:

• Folga máxima = Dmáx do furo − Dmín do veio.
• Folga mínima = Dmín do furo − Dmáx do veio.
• Aperto máximo = Dmáx do veio − Dmín do furo.
• Aperto mínimo = Dmín do veio − Dmáx do furo.
• Tolerância de ajustamento = soma das tolerâncias do furo e do veio = folga máxima − folga mínima (ou aperto máximo − aperto mínimo).

Sistema ISO de tolerâncias (ISO 286)

Para não escrever desvios à mão em cada cota, a norma ISO 286 define um código com duas partes: uma letra (posição da zona de tolerância relativamente à dimensão nominal) e um número (qualidade ou grau de tolerância). Exemplo: Ø25 H7 (furo) e Ø25 g6 (veio).

Qualidade de tolerância (IT). Existem 20 graus (IT01, IT0, IT1 a IT18). Quanto menor o número, menor a tolerância (mais precisão, mais custo). Uma qualidade IT7 é muito corrente em ajustamentos de precisão normal. Os valores de IT dependem do intervalo de dimensão nominal (tolerâncias fundamentais). Valores em micrómetros (1 µm = 0,001 mm):

Posição da tolerância (desvio fundamental). É a letra. Para os furos, a letra H significa que o desvio inferior é zero (EI = 0), logo a tolerância fica toda para cima da dimensão nominal. Para os veios, h significa que o desvio superior é zero (es = 0), logo a tolerância fica toda para baixo. As letras mais perto do início do alfabeto (a, b, c...) dão veios mais pequenos; as do fim (p, r, s...) dão veios maiores.

Sistema do furo normal e sistema do veio normal. Para combinar ajustamentos sem multiplicar ferramentas:

• Sistema do furo normal: o furo é sempre H, e o ajustamento varia mudando a letra do veio. É o mais usado, porque furar com brocas e alargadores normalizados é mais caro de variar do que tornear o veio com a medida que se quiser.
• Sistema do veio normal: o veio é sempre h, e o ajustamento varia mudando a letra do furo. Usa-se quando um mesmo veio calibrado (por exemplo, varão retificado) leva vários elementos montados com ajustamentos diferentes.

Ajustamentos recomendados

Das muitas combinações possíveis, a norma recomenda um conjunto reduzido. No sistema do furo normal, os mais correntes são:

Exemplo resolvido · Folga num ajustamento H7/g6

Enunciado. Num ajustamento Ø25 H7/g6, calcula os limites do furo e do veio, as folgas máxima e mínima e a tolerância de ajustamento. Dados (µm): para o intervalo 18 a 30 mm, IT7 = 21, IT6 = 13; desvio fundamental de g: es = −7.

Resolução.

1. Furo H7: EI = 0; ES = 0 + 21 = +21 µm. Limites: 25,000 e 25,021 mm.
2. Veio g6: es = −7 µm; ei = es − IT6 = −7 − 13 = −20 µm. Limites: 25 − 0,007 = 24,993 e 25 − 0,020 = 24,980 mm.
3. Folga máxima = 25,021 − 24,980 = 0,041 mm.
4. Folga mínima = 25,000 − 24,993 = 0,007 mm.
5. Tolerância de ajustamento = 0,041 − 0,007 = 0,034 mm, igual à soma 0,021 + 0,013.
6. Conclusão: sempre com folga (de 7 a 41 µm); é um ajustamento de deslizamento preciso.

Exemplo resolvido · Aperto num ajustamento H7/p6

Enunciado. Para o mesmo Ø25, calcula o ajustamento H7/p6. Dados: p6 tem ei = +22 µm.

Resolução.

1. Furo H7: 25,000 a 25,021 mm.
2. Veio p6: ei = +22; es = 22 + 13 = +35 µm. Limites: 25,022 a 25,035 mm.
3. Aperto mínimo = Dmín do veio − Dmáx do furo = 25,022 − 25,021 = 0,001 mm.
4. Aperto máximo = Dmáx do veio − Dmín do furo = 25,035 − 25,000 = 0,035 mm.
5. Conclusão: sempre com aperto (de 1 a 35 µm): o veio só entra com prensa ou por dilatação térmica do furo.

Exemplo resolvido · Ajustamento incerto H7/k6

Enunciado. Ø25 H7/k6 (para k6, ei = +2 µm, nesta gama). Qual o comportamento?

Resolução.

1. Furo: 25,000 a 25,021. Veio: ei = +2, es = 2 + 13 = +15 µm → 25,002 a 25,015.
2. Folga máxima = 25,021 − 25,002 = 0,019 mm.
3. Aperto máximo = 25,015 − 25,000 = 0,015 mm.
4. Como há tanto folga possível como aperto possível, o ajustamento é incerto: o resultado depende das medidas reais das duas peças.

Inscrição de tolerâncias no desenho

Há três formas de indicar uma tolerância dimensional, que se podem combinar:

1. Com símbolo ISO: Ø25 H7 ou Ø25 g6.
2. Com desvios em números: Ø25 +0,021/0 ou Ø25 −0,007/−0,020 (o desvio superior em cima, o inferior em baixo).
3. Com símbolo e desvios entre parênteses: Ø25 g6 (−0,007/−0,020).

Num ajustamento, no desenho de conjunto, indica-se o par junto à cota: Ø25 H7/g6 (furo à frente, veio atrás). Nos desenhos de produção de cada peça, indica-se só o símbolo respetivo (H7 no furo, g6 no veio).

Tolerâncias gerais e representação simplificada

Para evitar escrever tolerâncias em todas as cotas, o desenho aplica tolerâncias gerais a todas as dimensões sem tolerância individual, indicadas na legenda ou numa nota. A norma ISO 2768 define classes: f (fina), m (média), c (grosseira) e v (muito grosseira). Para a classe m, os desvios admissíveis em dimensões lineares são:

Escreve-se: "Tolerâncias gerais: ISO 2768-m". Só se indica tolerância individual nas cotas funcionais, onde a precisão tem consequência. É assim que se mantém o desenho legível e o fabrico económico.

É a isto que se chama representação simplificada das tolerâncias: em vez de carregar cada cota com os seus desvios, escreve-se uma nota única na legenda (a classe de tolerâncias gerais) e deixam-se os desvios individuais, ou o símbolo ISO, só nas cotas funcionais. Um desenho de produção típico tem três ou quatro cotas com tolerância individual e todas as outras cobertas pela nota.

Qualidade e tolerâncias

A qualidade (IT) está ligada ao processo de fabrico e ao custo. Indicação orientativa:

Regra de ouro: a tolerância deve ser tão larga quanto a função permitir, porque cada passo para uma qualidade mais apertada encarece a peça. Pedir IT6 onde servia IT9 é gastar dinheiro sem ganho.

Tolerâncias de forma e de posição (geométricas)

As tolerâncias dimensionais não chegam: duas peças com a mesma medida podem ser uma reta e a outra curva. As tolerâncias geométricas (ISO 1101) limitam a forma, a orientação, a posição e a batimento de elementos. Indicam-se num quadro retangular dividido em compartimentos, ligado ao elemento por uma linha de chamada com seta:

O elemento de referência (datum) assinala-se com um triângulo e uma letra num quadrado (A, B...). Grupos de tolerâncias:

Os símbolos da coluna 3 são os caracteres Unicode de cada característica; no desenho, traçam-se como descrito na coluna 4. Um quadro lê-se da esquerda para a direita e escreve-se com barras verticais a separar os compartimentos, por exemplo [ ⟂ | 0,05 | A ] (perpendicularidade, 0,05 mm, referência A) ou [ ⌖ | Ø0,1 | A | B ] (posição, zona cilíndrica de Ø0,1 mm, referências A e B). No desenho vai sempre o símbolo, nunca o nome: é a primeira coisa a treinar no quadro, à mão, antes de abrir o CAD.

Posição teórica. A posição de um elemento com tolerância de posição define-se por dimensões teóricas exatas, escritas dentro de um retângulo e sem tolerância individual; a zona de tolerância fica centrada nessa posição teórica. Por exemplo, um furo cotado com 40 e 25 dentro de retângulos, com o quadro [ ⌖ | Ø0,1 | A | B ], tem o eixo dentro de uma zona cilíndrica de Ø0,1 mm centrada no ponto (40; 25) medido a partir das referências A e B. A tolerância não está na cota, está no quadro.

Exemplo resolvido · Ler um quadro de tolerância

Enunciado. Junto à face de apoio de uma flange vê-se o quadro [ ⟂ | 0,05 | A ], sendo A o eixo do furo central. O que exige?

Resolução.

1. O tipo é perpendicularidade (o símbolo ⟂, um T invertido): a face tem de ser perpendicular à referência.
2. O valor é 0,05 mm: a face deve ficar entre dois planos paralelos distantes 0,05 mm, ambos perpendiculares ao eixo A.
3. A referência A é o eixo do furo central, então o eixo de rotação define a orientação.
4. Consequência prática: ao apertar a flange à sua contraparte, a face encosta bem, sem folga irregular nem aperto desigual nos parafusos, e o equipamento roda alinhado.

Erros típicos

• Esperar uma folga confortável de um ajustamento H7/h6: com desvio zero nos dois lados, a folga mínima é nula, e o conjunto pode ficar justo, sobretudo se as peças saírem no limite do material.
• Trocar maiúscula por minúscula (a maiúscula é do furo, a minúscula do veio).
• Pedir IT6 em todas as cotas, sem necessidade.
• Esquecer as tolerâncias gerais na legenda.
• Cotar uma peça com tolerâncias que não somam com a função: ajustamento calculado com a medida nominal em vez dos limites.
• Confundir tolerância de forma com tolerância dimensional.

9. Acabamento superficial e rugosidade

Mesmo a superfície mais bem maquinada é, vista ao microscópio, uma sucessão de picos e vales. A rugosidade descreve esses picos e vales, e o acabamento superficial é o conjunto de características da superfície que resulta do processo. Controla o atrito, o desgaste, a vedação, a resistência à fadiga, a aderência de tintas e revestimentos e até o aspeto. Para uma superfície de apoio de um rolamento, uma rugosidade excessiva roi o veio; para uma superfície de vedação de um óleo hidráulico, causa fugas.

Definições

• Rugosidade Ra (média aritmética): média aritmética dos valores absolutos dos desvios do perfil em relação à linha média, ao longo de um comprimento de avaliação. É o parâmetro mais usado; expresso em micrómetros (µm).
• Rugosidade Rz (altura máxima do perfil): soma da maior altura de pico e da maior profundidade de vale, num comprimento de amostragem. Dá uma ideia do "pior" pico. Também em µm.
• Ondulação: variações de maior comprimento de onda do que a rugosidade, devidas a vibrações ou a deformações da máquina.
• Estrias (lay): a direção predominante dos sulcos, em função do processo.

Símbolos e valores

O símbolo gráfico de rugosidade é um "V" invertido (um ângulo aberto para a superfície) com variações:

O valor da rugosidade escreve-se por baixo da linha horizontal que prolonga o traço comprido do símbolo (posição a), que é a posição reservada ao requisito único; as posições restantes guardam-se para o processo de fabrico, a direção das estrias e a sobre-espessura. Por exemplo, Ra 1,6 (µm). Os valores de Ra seguem uma série preferencial: 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,6; 3,2; 6,3; 12,5; 25 µm. Cada valor é cerca de o dobro do anterior.

Nota sobre a norma. A indicação da rugosidade foi regida durante muito tempo por uma norma, ISO 1302, hoje substituída pela série ISO 21920. Em desenhos antigos ainda aparecem os símbolos e as classes de rugosidade N1 a N12 (N8 é Ra 3,2; N7 é Ra 1,6; N6 é Ra 0,8; N5 é Ra 0,4). Um técnico deve saber ler ambas as formas, e nos desenhos novos usar a norma em vigor.

Inscrição nos desenhos

• O símbolo coloca-se sobre a superfície que especifica, ou sobre uma linha de chamada, com a ponta a tocar a superfície pelo lado de fora do material.
• Lê-se da base da folha ou da direita, como as cotas.
• Cada superfície leva o símbolo uma só vez, na vista onde melhor se vê, e junto da cota.
• Quando a maioria das superfícies tem o mesmo acabamento, indica-se junto da legenda da folha, seguido de um símbolo entre parênteses, a mostrar que há exceções indicadas na peça: "Ra 3,2 (símbolo base entre parênteses)". As superfícies com outro valor levam o seu próprio símbolo.
• Para um valor máximo admissível usa-se "Ra max."; sem "max" entende-se o critério de 16% (norma anterior), por isso, em dúvida, usa-se a indicação do máximo.
• Se a direção das estrias importa, junta-se o símbolo de direção: paralelas (=), perpendiculares (⟂), cruzadas (X), multidirecionais (M), circulares (C) ou radiais (R).

Selecionar o acabamento

A seleção do acabamento é um compromisso entre função e custo. Cada passo para uma rugosidade mais fina pode dobrar o custo de fabrico.

Estes valores são orientativos, não são valores normalizados. O valor a especificar vem da norma de produto, do catálogo do fabricante do componente (por exemplo, do retentor ou do rolamento) ou da especificação da entidade.

Rugosidade e tolerância dimensional andam juntas. Quanto mais apertada a tolerância, mais fina deve ser a rugosidade, porque, se os picos forem da ordem de grandeza da tolerância, a medida real fica indefinida. Como regra de bolso, Rz deve ser uma fração pequena da tolerância (menos de metade).

Exemplo resolvido · Atribuir acabamento a um veio

Enunciado. Um veio de apoio tem três zonas: (a) assento do rolamento, Ø25 k6; (b) zona de vedação com retentor, Ø30; (c) zona não funcional, de ligação ao rotor, que fica como veio do bruto laminado. Atribui acabamentos.

Resolução.

1. (a) Assento do rolamento: superfície de ajustamento de precisão, com aperto ligeiro; Ra 0,8 (retificado), com símbolo de remoção de material.
2. (b) Zona do retentor: vedação dinâmica, o lábio do retentor roda sobre a superfície; Ra 0,4 (valor orientativo; o valor a especificar vem do catálogo do fabricante do retentor), sem estrias helicoidais (que bombeiam óleo), e normalmente maquinada por retificação com entrada, sem avanço axial.
3. (c) Superfície do bruto: não precisa de acabamento; símbolo sem remoção de material (círculo).
4. Indicação global junto da legenda: "Ra 3,2" seguido do símbolo base entre parênteses para as restantes superfícies maquinadas.

Exemplo resolvido · Relacionar N e Ra

Enunciado. Um desenho antigo pede "N7" numa face de apoio. Que Ra é e qual o processo habitual?

Resolução.

1. N7 corresponde a Ra = 1,6 µm.
2. É uma superfície acabada com torneamento ou fresagem de acabamento. Se for um assento de um componente com ajustamento rigoroso, poderá justificar-se um acabamento melhor (Ra 0,8).
3. Ao atualizar o desenho para a norma em vigor, escreve-se "Ra 1,6" com o símbolo de remoção de material.

Erros típicos

• Pedir Ra 0,2 em todo o desenho, encarecendo desnecessariamente.
• Dar rugosidade fina a uma superfície sem função.
• Escrever a rugosidade em mm em vez de µm.
• Esquecer a indicação global e carregar cada superfície com um símbolo.
• Tolerâncias dimensionais apertadas com rugosidade grosseira (incompatível).
• Ignorar a direção das estrias em superfícies de vedação.

10. Desenho esquemático: condutas, canalizações, circuitos pneumáticos e hidráulicos

Um esquema é um desenho que representa como um sistema funciona e como os seus componentes se ligam, e não a forma nem a posição física real. Uma pessoa que só olha para um esquema não vê tubos tortos ou cabos de comprimentos diferentes: vê símbolos ligados por linhas. O esquema responde a "o que liga a quê e para quê?", é a ferramenta de eleição para projetar, explicar e diagnosticar avarias num sistema.

Esquema e desenho de construção

Um sistema completo tem normalmente os dois: o esquema diz o que se liga, o desenho de montagem diz onde e como.

Regras gerais de um bom esquema

1. Símbolos normalizados: usar a simbologia da norma, sem inventar. Uma válvula tem um símbolo único.
2. Linhas retas, horizontais e verticais, com o mínimo de cruzamentos. Um cruzamento sem ligação mostra-se sem ponto; uma ligação (junção) mostra-se com ponto.
3. Fluxo da esquerda para a direita e de baixo para cima (ou de cima para baixo, de forma consistente), com a fonte de energia numa extremidade e os atuadores na outra.
4. Identificação: cada componente com uma referência única (por exemplo, 1.0, 1.1, 0.1), e uma lista de componentes.
5. Clareza: espaçamento regular, texto legível, sem sobreposições.
6. Estado de repouso: os componentes representam-se na posição de repouso (sem acionamento), salvo indicação em contrário.

Esquemas de condutas e canalizações

As condutas e canalizações transportam fluidos: ar, água, óleo, gás. Em instalações de energias renováveis aparecem nos circuitos de arrefecimento de conversores e de multiplicadoras, nos circuitos de lubrificação de uma multiplicadora, nos circuitos hidráulicos de uma turbina e nas tubagens de sistemas solares térmicos. Um esquema de canalização mostra:

• As tubagens, com a sua designação (diâmetro nominal, material).
• Os acessórios: válvulas de corte, de retenção, de segurança; filtros; bombas; permutadores; depósitos; instrumentos de medida (manómetros, termómetros, caudalímetros).
• O sentido do fluxo, com setas.
• A identificação do fluido (por cor ou por abreviatura na linha).

Cores de linha. É costume, mas não obrigatório, usar cores diferentes para fluidos diferentes (por exemplo, azul para água fria, vermelho para água quente). Convém definir a legenda de cores no desenho.

Circuitos pneumáticos e hidráulicos

Pneumática usa ar comprimido como fluido de trabalho; hidráulica usa líquido (óleo). A pneumática é limpa, rápida e para esforços pequenos a médios; a hidráulica transmite forças muito grandes, com movimentos controlados e precisos. Em turbinas eólicas, é a hidráulica que costuma acionar o passo das pás em alguns modelos, os travões do rotor e do sistema de orientação. A simbologia é normalizada (série ISO 1219 para os símbolos gráficos dos sistemas e componentes de potência fluida).

Símbolos dos principais componentes

Os símbolos descrevem a função, não a forma. Os mais importantes são:

Antes da tabela, uma chave que resolve metade dos símbolos: o enchimento do triângulo diz o fluido, cheio em hidráulica (líquido) e vazio, só contorno, em pneumática (gás); e o sentido do triângulo diz a função, para fora é fornecer caudal (bomba, compressor), para dentro é receber caudal e dar movimento (motor).

Linhas nos esquemas de fluido

Válvulas direcionais: vias e posições

A designação de uma válvula direcional tem dois números: vias/posições. Por exemplo, uma válvula 3/2 tem 3 vias (três ligações) e 2 posições; uma 5/2 tem 5 vias e 2 posições; uma 4/3 tem 4 vias e 3 posições. Cada posição é um quadrado; dentro dele, cada via é um ponto de ligação, e as setas indicam o caminho do fluido. As ligações podem identificar-se com letras (P pressão, A e B utilização, R e S escape ou retorno, T tanque) ou com números, comum em pneumática: 1 alimentação; 2 e 4 utilizações; 3 e 5 escapes; 12 e 14 pilotagens (o 12 liga 1 a 2; o 14 liga 1 a 4).

Acionamentos representam-se nos lados do símbolo: manual (botão, alavanca), mecânico (rolete, came), elétrico (eletroválvula, solenoide), pneumático (piloto), e retorno por mola.

Exemplo resolvido · Esquema pneumático de um cilindro de duplo efeito

Enunciado. Esquematiza o comando de um cilindro de duplo efeito (que fecha uma comporta de uma caixa de equipamentos) por uma válvula 5/2 acionada por botão e com retorno por mola, alimentada por um grupo filtro-regulador.

Resolução.

1. Atuador: desenha-se o cilindro de duplo efeito, referência 1.0, com as duas câmaras (haste do lado esquerdo e do lado direito conforme a convenção).
2. Válvula de comando: uma válvula 5/2, referência 1.1: dois quadrados, o direito com setas cruzadas e o esquerdo com setas paralelas; botão de acionamento à esquerda e mola de retorno à direita.
3. Ligações da válvula: 1 (alimentação) ao grupo de tratamento de ar; 2 à câmara de recuo e 4 à câmara de avanço; 3 e 5 ao escape. A ordem não é arbitrária: numa 5/2 monoestável, a posição de repouso, a que a mola impõe, liga 1 a 2, por isso a via 2 tem de alimentar a câmara que mantém o cilindro recolhido. A pilotagem 14, do lado do botão, é a que liga 1 a 4 e manda o cilindro avançar. Confirma-se sempre no símbolo da válvula do catálogo, porque há fabricantes com convenções próprias.
4. Fonte de energia: o grupo filtro-regulador (0.1) e, antes, o compressor ou a rede (0.0).
5. Leitura funcional: em repouso, a mola mantém a válvula numa posição em que o ar vai para a câmara de recuo e o cilindro está recolhido. Ao premir o botão, a válvula muda de posição, o ar passa para a câmara de avanço e o cilindro estende-se; ao largar, a mola repõe a válvula e o cilindro recolhe.
6. Lista de componentes: tabela com referência, designação e características (diâmetro, curso, pressão de trabalho).

Exemplo resolvido · Ler um circuito hidráulico simples

Enunciado. Um circuito tem: reservatório, bomba, válvula de alívio, válvula 4/3 de centro fechado, cilindro de duplo efeito e filtro de retorno. Explica o funcionamento.

Resolução.

1. A bomba aspira óleo do reservatório e envia-o a pressão para a linha de alimentação.
2. A válvula de alívio está ligada em paralelo: se a pressão exceder o valor regulado, abre e devolve o óleo ao reservatório, protegendo o circuito.
3. A válvula 4/3 tem três posições: numa, o óleo vai para uma câmara do cilindro (avanço); noutra, para a câmara oposta (recuo); na posição central, de centro fechado, bloqueia as duas linhas e o cilindro fica imobilizado na posição em que estiver (com a bomba a descarregar por pressão na válvula de alívio).
4. O óleo que sai do cilindro regressa ao reservatório através do filtro de retorno, que retém impurezas.
5. Numa turbina, um circuito semelhante aciona, por exemplo, o travão ou o ajuste do passo de uma pá, onde a imobilização na posição central é uma função de segurança.

Outros esquemas funcionais

Além dos de fluidos, há outros esquemas funcionais que um técnico de energias renováveis lê e desenha:

• Esquema elétrico unifilar: mostra o circuito elétrico por uma só linha, com símbolos gráficos normalizados para elétricos. Num sistema fotovoltaico: módulos, ligados em fileiras (strings), caixa de junção com proteções, inversor, quadro de corrente contínua (com seccionador e descarregadores de sobretensão), quadro de corrente alternada (com proteção diferencial e disjuntor) e contador ou ligação à rede.
• Esquema de blocos: caixas ligadas por setas; mostra a sequência funcional (rotor, multiplicadora, gerador, conversor, transformador, rede) sem entrar em pormenor.
• Esquema de princípio ou funcional elétrico (multifilar): mostra os condutores e comandos individuais.
• Esquema topográfico ou de implantação: situa os componentes no espaço.
• Diagrama de fluxo (P&ID simplificado): tubagens e instrumentos de um circuito térmico.

Analisar circuitos e componentes

Para analisar um esquema, seguir um método:

1. Identificar a fonte de energia (rede, compressor, bomba, gerador, módulos).
2. Percorrer o esquema seguindo o fluxo (de energia ou de fluido) até aos atuadores ou cargas.
3. Para cada componente, perguntar: qual é a sua função? (comandar, proteger, regular, converter, medir?).
4. Ver a posição de repouso e imaginar o acionamento, descrevendo a sequência de funcionamento.
5. Identificar proteções (válvulas de alívio, fusíveis, disjuntores) e elementos de segurança.
6. Confrontar com a lista de componentes e com o desenho de montagem.

Exemplo resolvido · Esquema unifilar de uma instalação fotovoltaica pequena

Enunciado. Uma pequena instalação tem 2 fileiras de módulos ligadas a um inversor, e este a um quadro de corrente alternada, com ligação à rede. Descreve o esquema.

Resolução.

1. Fileiras: dois grupos de módulos em série (símbolo de gerador fotovoltaico), cada um com a identificação "String 1" e "String 2".
2. Proteção em CC: cada fileira passa por um fusível ou disjuntor adequado e um seccionador de corrente contínua que permite isolar os módulos do inversor para manutenção; descarregador de sobretensão (dispositivo de proteção contra sobretensões).
3. Inversor: símbolo de conversor com "=" (entrada, corrente contínua) e "~" (saída, corrente alternada).
4. Quadro CA: disjuntor de proteção da saída do inversor e proteção diferencial, ligados ao ponto de ligação à rede.
5. Medida: contador de energia.
6. Cada elemento tem uma referência (Q1, F1, ...) e consta de uma lista de componentes com as suas características.

Erros típicos

• Desenhar símbolos à vontade, sem norma.
• Representar os componentes no estado acionado, sem o dizer.
• Linhas de comando e de potência com o mesmo traço.
• Esquema sem identificação de componentes nem lista.
• Linhas que se cruzam sem necessidade e confundem as ligações.
• Misturar escalas e posições reais com símbolos.

11. Desenho assistido por computador: unidades, coordenadas, camadas e comandos

O desenho assistido por computador (CAD) substitui o estirador por um ambiente onde o desenho é construído com rigor numérico, editado sem apagar e reutilizado. A grande vantagem não é só a rapidez: é a precisão (as entidades têm coordenadas exatas), a repetibilidade (copiar, espelhar, fazer séries), a organização (camadas e bibliotecas) e a partilha (ficheiros que qualquer pessoa abre). Mas o computador não sabe de normas: o rigor e a norma são do utilizador.

Preparar o ambiente: um procedimento fixo

Antes de desenhar uma linha, prepara-se o ficheiro. Um bom método (e é o que o referencial pede: "respeitar métodos e procedimentos da aplicação informática") é:

1. Criar o ficheiro a partir de um modelo (template) da entidade, com unidades, camadas, estilos de texto, de cota e de legenda já configurados.
2. Definir as unidades (milímetros) e a precisão de apresentação.
3. Definir os limites (a zona de desenho) ou trabalhar em escala 1:1.
4. Criar ou confirmar as camadas.
5. Ativar as ajudas (ortogonal, rastreio polar, referência a objetos).
6. Guardar com um nome que siga a convenção (código do desenho, revisão) e ir guardando, com cópias de segurança.

Sistema de unidades

No desenho mecânico trabalha-se em milímetros e em graus decimais. A regra fundamental do CAD é desenhar sempre à escala real (1:1): um objeto de 80 mm desenha-se com 80 unidades. A escala só aparece na impressão. Isto simplifica tudo: não se fazem contas de escala ao desenhar. As unidades de desenho têm de coincidir com as unidades de inserção de ficheiros externos: importar um ficheiro em polegadas num desenho em milímetros dá peças 25,4 vezes diferentes (1 polegada = 25,4 mm). A precisão (casas decimais) afeta apenas a apresentação: o programa guarda os valores com precisão interna muito maior.

Sistemas de coordenadas

Cada ponto do plano é definido por coordenadas. O CAD usa um sistema cartesiano (X para a direita, Y para cima, Z para fora do ecrã). Há dois tipos de sistema:

• WCS (sistema de coordenadas do mundo, ou global): o sistema fixo do ficheiro, com origem (0,0).
• UCS (sistema de coordenadas do utilizador, em português SCU): um sistema móvel, que o utilizador define para trabalhar em planos inclinados ou com origem noutro ponto.

Há quatro formas de introduzir um ponto:

Convenção dos ângulos: 0° é para a direita (eixo X positivo) e o sentido positivo é o contrário dos ponteiros do relógio.

Exemplo resolvido · Desenhar um retângulo com chanfro por coordenadas

Enunciado. Desenha, por coordenadas, o contorno de uma placa de 100 × 60 com um chanfro de 10 × 10 no canto superior direito.

Resolução.

1. Comando LINE, primeiro ponto: 0,0.
2. Segundo ponto: @100,0 (vai para a direita).
3. Terceiro ponto: @0,50 (sobe até onde começa o chanfro, 60 − 10 = 50).
4. Quarto ponto: @-10,10 (chanfro: recua 10 em X e sobe 10 em Y). Chega ao ponto absoluto (90, 60).
5. Quinto ponto: @-90,0 (vai para a esquerda até X = 0).
6. Sexto ponto: C (fechar) para voltar a (0,0), ou @0,-60.
7. Verificação: o último ponto é (0,60); o primeiro (0,0). O comprimento total na vertical é 60; na horizontal, 100. Resultado correto.

Camadas (layers)

Uma camada é um "acetato transparente" onde se guardam entidades com propriedades comuns de cor, tipo de linha e espessura. O desenho é a sobreposição de todas as camadas. As camadas permitem ligar, desligar, congelar e bloquear grupos de objetos, e mudar o aspeto de todos de uma vez. É a principal ferramenta de organização e a forma de cumprir a hierarquia de linhas da norma.

Criação e edição. No gestor de camadas, cria-se a camada, dá-se-lhe um nome, escolhe-se a cor, o tipo de linha e a espessura. Para mover objetos para outra camada, selecionam-se e muda-se a camada no painel de propriedades. É uma boa prática desenhar com as propriedades "por camada" (ByLayer), e não objeto a objeto.

Um conjunto-tipo de camadas (os nomes e cores seguem a convenção da entidade; este é um exemplo):

A cor serve, em geral, para ligar a camada a uma espessura de impressão (capítulo 12); a espessura "no ecrã" pode ser visualizada ou não.

Tipos de linha e escala de tipo de linha. Os tipos de linha (tracejado, traço e ponto) são definidos por um padrão que se ajusta com um fator de escala de tipo de linha (LTSCALE). Se o tracejado aparecer como linha contínua, o fator está desajustado: para um desenho em escala 1:1 de dimensão pequena, experimenta-se um valor menor; para um desenho grande, um valor maior.

Comandos de ajuda ao desenho

Estas ajudas são o que garante precisão:

• Ortogonal (ORTHO): limita o cursor a movimentos horizontais e verticais.
• Rastreio polar: o cursor "agarra" em incrementos de ângulo (por exemplo, 15° ou 45°).
• Referência a objetos (OSNAP): o cursor agarra pontos geométricos exatos: extremidade, ponto médio, centro, interseção, perpendicular, tangente, quadrante. É a regra de ouro: nunca clicar "ao olho" num ponto que existe: agarrar com OSNAP.
• Rastreio de referência a objetos: projeta alinhamentos temporários a partir de pontos agarrados, útil para projetar vistas.
• Grelha e snap: grelha visual e incremento do cursor.

Comandos de desenho

Comandos de edição

Exemplo resolvido · Desenhar uma flange por comandos

Enunciado. Desenha em CAD a vista de frente de uma flange com Ø180 exterior, furo central Ø60, e 6 furos Ø11 num círculo de furação Ø140, igualmente espaçados.

Resolução.

1. Camadas CONTORNO e EIXOS ativas; unidades em mm.
2. EIXOS: duas linhas cruzadas, uma horizontal e outra vertical, no ponto (0,0), em traço e ponto.
3. CONTORNO: CIRCLE com centro (0,0), diâmetro 180; outro com diâmetro 60.
4. Círculo de furação: na camada EIXOS, CIRCLE com diâmetro 140.
5. Primeiro furo: na camada CONTORNO, CIRCLE com centro na interseção do eixo horizontal com o círculo de furação (agarrar com OSNAP interseção: ponto (70,0)), diâmetro 11.
6. Série polar: ARRAY polar, objeto = o furo, centro = (0,0), 6 itens, ângulo total 360° (60° entre furos).
7. Eixos dos furos: opcional, cada furo com a sua cruz de centro (ou a série polar copia-os, se incluídos na seleção).
8. Verificação: a distância do centro ao centro de um furo é 70 (raio de furação). Os 6 furos estão a 0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°. O contorno de cada furo está longe 70 − 5,5 = 64,5 mm do centro no lado de dentro: maior do que o raio de 30 do furo central, portanto não há interferência.

Bibliotecas

Numa biblioteca guardam-se elementos reutilizáveis, ganhando tempo e garantindo coerência. Em CAD, são sobretudo blocos (BLOCK, INSERT): uma coleção de objetos com um nome, inserida muitas vezes como uma só entidade. Aplicações típicas: símbolos de rugosidade, símbolos de soldadura, parafusos, porcas, rolamentos, símbolos elétricos e de fluidos, legendas e molduras. Vantagens:

• Atualização global: se se redefinir o bloco, todas as suas inserções mudam.
• Ficheiros mais leves: guarda-se a definição uma vez.
• Atributos: texto variável dentro do bloco (referência, valor), útil em símbolos de esquemas e legendas.
• Biblioteca partilhada: pastas organizadas com símbolos aprovados pela entidade.

Um bloco insere-se a partir da definição guardada no próprio ficheiro ou de um ficheiro de biblioteca, e pode ser exportado para ficheiro próprio com WBLOCK. Para que herde as propriedades da camada onde é inserido, cria-se na camada 0 e com as propriedades por camada (ByLayer): a cor, o tipo de linha e a espessura passam a ser as da camada de inserção. A opção por bloco (ByBlock) é outra coisa: a entidade fica sem propriedade própria e assume a que for atribuída à inserção do bloco, o que serve quando se quer dar cor caso a caso ao mesmo símbolo. Para além dos blocos 2D, os programas de CAD 3D têm bibliotecas de componentes normalizados (parafusos e furos por tabela) que se inserem por norma e dimensão.

Exemplo resolvido · Criar um bloco de símbolo de rugosidade

Enunciado. Cria um bloco reutilizável do símbolo de rugosidade com um atributo para o valor de Ra.

Resolução.

1. Na camada 0, desenha-se o símbolo (um ângulo aberto sobre uma linha horizontal) com o vértice na origem do bloco.
2. Definem-se os atributos: etiqueta RA, pedido "Valor de Ra", valor por omissão "1,6", altura 3,5.
3. BLOCK: nome RUG_RA, ponto base no vértice, selecionam-se o símbolo e o atributo.
4. INSERT: o programa pergunta o ponto e o valor de Ra. Insere-se sobre a superfície ou uma linha de chamada, rodando, quando necessário.
5. Ganho: 20 símbolos num desenho inserem-se em segundos, todos iguais e atualizáveis.

Erros típicos em CAD

• Desenhar com escalas diferentes, "para caber".
• Clicar "ao olho" em vez de usar OSNAP, criando pontas que não se tocam (aparecem como buracos ao hachurar).
• Misturar todas as entidades na mesma camada, ou desenhar na camada errada.
• Usar LINE para contornos que depois se vão hachurar, em vez de polilinhas fechadas.
• Alterar cotas escrevendo manualmente o valor (cotas não associativas).
• Explodir blocos de biblioteca sem necessidade.
• Esquecer-se de guardar, e perder trabalho.

12. CAD: projeção ortogonal, cotagem, perspetivas, impressão e exportação

Este capítulo junta o que se aprendeu: usar o CAD para representar projeções ortogonais, cotar com as regras normalizadas, construir perspetivas e preparar o desenho para impressão e exportação, as duas últimas etapas do trabalho do referencial.

Projeção ortogonal em CAD

Em 2D, o método eficiente é projetar entre vistas com linhas auxiliares:

1. Desenha-se a vista de frente na camada CONTORNO.
2. Criam-se linhas de construção verticais (XLINE ou rastreio) a partir dos pontos notáveis da vista de frente, para definir as larguras da vista de cima. A profundidade vem das cotas.
3. Para a vista lateral, usam-se linhas horizontais a partir da vista de frente (alturas) e as profundidades da vista de cima, transferidas por uma reta a 45° ou por cópia à distância.
4. Concluem-se as vistas, apagam-se as linhas de construção (ou ficam numa camada própria, desligada) e ajustam-se as linhas ocultas para a camada OCULTAS.
5. Verifica-se o alinhamento entre vistas, a coerência das arestas e das linhas ocultas.

3D e vistas derivadas. Em CAD 3D, modela-se um sólido (por extrusão de um perfil, por revolução em torno de um eixo, por operações booleanas de união, subtração e interseção) e gera-se automaticamente as vistas ortogonais, os cortes e as perspetivas a partir do modelo. É mais rápido para peças complexas, mantém as vistas coerentes entre si (alterar o modelo atualiza as vistas) e produz o desenho de produção com cotas e anotações. As vistas geradas mantêm-se, contudo, sujeitas às regras de representação: o utilizador decide o que mostrar, o tipo de corte, o que hachurar e quais as linhas ocultas.

Cotagem em CAD

O CAD mede automaticamente a geometria e escreve o valor; isto elimina erros de leitura, se a geometria for exata. Por isso, a precisão do desenho (OSNAP, polilinhas bem fechadas) é a condição de cotas corretas.

Estilos de cota. Antes de cotar, define-se um estilo de cota (DIMSTYLE) que contém: o estilo de texto e a altura, o formato e o tipo de seta e o seu tamanho, as distâncias (afastamento ao contorno, extensão para lá da linha de cota, espaçamento entre linhas), as unidades (milímetros, número de casas decimais, símbolo decimal como vírgula), os símbolos (centro) e as tolerâncias. O estilo coloca-se na camada COTAS e fica guardado no modelo. Um desenho cotado com o estilo certo tem cotas uniformes.

Escala das cotas. O tamanho do texto e das setas no papel deve ser, por exemplo, 3,5 mm, independentemente da escala da vista. Duas formas de o garantir: (i) trabalhar com estilos anotativos, que ajustam o tamanho conforme a escala da janela; ou (ii) definir a escala global de cota igual ao inverso da escala de impressão (para impressão a 1:2, fator 2). O valor medido é sempre a dimensão real.

Comandos de cotagem.

Cotas associativas. As cotas em CAD estão ligadas à geometria: ao esticar ou mover a peça, o valor atualiza-se. Nunca se escreve por cima o valor medido: se for preciso uma cota diferente, corrige-se a geometria ou usa-se o formato oficial de cota auxiliar entre parênteses.

Exemplo resolvido · Definir um estilo de cota para um A3 a 1:2

Enunciado. Pretende-se que, no papel, o texto das cotas tenha 3,5 mm e as setas 3 mm, numa vista impressa à escala 1:2. Que valores se definem no estilo, sendo o desenho em 1:1?

Resolução.

1. A impressão a 1:2 reduz tudo para metade. Para um texto de 3,5 mm no papel, o texto no modelo tem de ter 3,5 × 2 = 7 mm.
2. Do mesmo modo, a seta de 3 mm no papel passa a 6 mm no modelo, e os afastamentos das linhas de chamada (por exemplo, 1 mm) passam a 2 mm.
3. Em vez de calcular à mão, definem-se os valores no papel (3,5; 3; 1) e aplica-se o fator de escala global = 2.
4. Se noutra janela do mesmo ficheiro a escala for 1:5, é preciso outro estilo (fator 5) ou usar estilos anotativos.
5. Verificação: imprimindo um teste, mede-se o texto com régua: deve dar 3,5 mm.

Perspetivas em CAD

Em 2D, constrói-se a isométrica com o snap isométrico (que alinha o cursor às direções de 30°, 90° e 150°). Desenha-se com as medidas reais ao longo dos eixos; as circunferências viram elipses isométricas (comando ELLIPSE, opção "isocírculo"). Em 3D, o programa gera diretamente a vista isométrica (vistas predefinidas, com a câmara a 45° de azimute e cerca de 35,3° de elevação) e as perspetivas cónicas (com ponto de fuga) para apresentações. Estas vistas servem para ilustrar manuais de montagem e verificar volumes, e são exportáveis como desenho.

Exemplo resolvido · Isométrica de um furo

Enunciado. Num bloco isométrico, qual a forma de um furo Ø20 na face superior?

Resolução.

1. Na isométrica, as circunferências de faces horizontais e verticais transformam-se em elipses.
2. Com o snap isométrico ativo e o plano "superior" selecionado, ELLIPSE → opção isocírculo → centro no ponto da face → raio 10.
3. A elipse tem o eixo maior perpendicular ao eixo que é normal à face; é o isocírculo que respeita a isométrica.

Layout e impressão

O desenho faz-se no espaço modelo (1:1) e apresenta-se no espaço de papel (layout), a folha real. O procedimento é:

1. Criar um layout com o formato de folha certo (A3, A4...) e a impressora ou traçador (ou "PDF").
2. Inserir a moldura e a legenda (bloco da entidade) a 1:1 no papel.
3. Criar janelas de visualização (viewports) que "olham" para o modelo, cada uma com a sua escala (1:2, 2:1, 5:1) e a camada VISTAS (que não se imprime).
4. Bloquear a escala das janelas, para ninguém a mudar sem querer ao usar o zoom.
5. Preencher a legenda (título, escala, autor, data).
6. Verificar a lista de peças e a numeração.

Espessuras e cores de impressão. O resultado em papel é controlado por uma tabela de estilos de impressão (CTB, por cor, ou STB, por estilo nomeado) que diz: "a cor vermelha imprime-se com 0,25 mm; a cor branca/preta com 0,5 mm". Assim, a hierarquia de linhas vê-se no papel mesmo que no ecrã as espessuras estejam desligadas. Na impressão a preto e branco todas as cores são mapeadas para preto.

Antes de imprimir:

• Pré-visualização completa.
• Escala de impressão 1:1 a partir do layout (o desenho já está à escala através das janelas).
• Verificar a área de impressão: margens que o dispositivo exige e orientação.
• Imprimir em teste, em A4, e medir uma cota com régua: se a escala está certa, a medida do papel × inverso da escala = cota real.

Exportação em suporte digital

Entregar apenas o ficheiro nativo nem sempre é possível. Os formatos mais comuns:

Boas práticas de entrega: nome do ficheiro seguindo a convenção (por exemplo, código do desenho, revisão); conferir que o PDF mantém a escala (medir uma cota); incluir as fontes e referências externas quando se entrega DWG (função de empacotar); purgar o desenho de elementos não usados; versionar (rev. A, B, C) e guardar cópia de segurança.

Exemplo resolvido · Preparar o PDF de um desenho de produção

Enunciado. Um desenho de produção A3 de uma flange, à escala 1:2, vai ser entregue em PDF ao fabricante. Quais os passos?

Resolução.

1. Layout A3 com a legenda da entidade, preenchida (título, nº, escala 1:2, material, rev.).
2. Viewport com escala 1:2, bloqueada, a mostrar a vista de frente e o meio-corte.
3. Camadas e estilo de impressão definidos (grossa 0,5; fina 0,25), monocromático.
4. Verificar cotas, tolerâncias, rugosidades, notas e tolerâncias gerais.
5. Imprimir para PDF no formato A3, com 1:1 no papel (porque a escala está nas janelas).
6. Abrir o PDF e medir um segmento de 100 mm cotado: no papel devem ser 50 mm. Se der, a escala está certa.
7. Nomear o ficheiro seguindo a convenção e arquivar o DWG correspondente na mesma revisão.

Erros típicos

• Imprimir com "ajustar à folha", o que destrói a escala.
• Cotas com tamanho de texto diferente de vista para vista.
• Esquecer-se de bloquear a escala das janelas.
• Entregar DXF quando o destinatário esperava um PDF, e vice-versa.
• Enviar o ficheiro sem verificar que a versão abre no programa do destinatário.
• Camadas com cores iguais mas espessuras diferentes pretendidas, e a tabela de impressão não as distingue.

Erros comuns

• Medir no desenho com régua em vez de ler a cota escrita.
• Misturar o método europeu e o americano, sem o símbolo na legenda.
• Linhas sem hierarquia: todas com a mesma espessura, ou eixos em contínua.
• Hachurar parafusos, veios, chavetas e cavilhas cortados longitudinalmente.
• Cotas repetidas ou em cadeia fechada (cotar todas as partes e o total).
• Cotar a tracejado, ou a partir de referências sem função.
• Esquecer Ø, R ou o passo da rosca na cotagem de furos e roscas.
• Trocar maiúscula e minúscula nos ajustamentos (maiúscula é furo, minúscula é veio).
• Pedir qualidade IT6 ou rugosidade Ra 0,2 em tudo, encarecendo sem necessidade.
• Esquecer as tolerâncias gerais na legenda.
• Esquema sem símbolos normalizados ou sem lista de componentes.
• Desenhar em CAD à escala reduzida "para caber", em vez de 1:1.
• Clicar ao olho sem referência a objetos, deixando contornos abertos.
• Tudo na mesma camada, sem hierarquia de linhas nem controlo de impressão.
• Imprimir com "ajustar à folha", perdendo a escala.
• Entregar sem conferir a revisão, produzindo uma peça com um desenho desatualizado.

Glossário

• Ajustamento: relação entre as dimensões de um furo e de um veio que se montam, dando folga ou aperto.
• Anilha: peça plana ou elástica colocada sob a porca ou a cabeça do parafuso, para distribuir a carga ou travar o aperto.
• Aperto: diferença positiva entre a dimensão do veio e a do furo antes da montagem; o veio é forçado.
• Balão: círculo com o número de posição de uma peça num desenho de conjunto.
• Bloco: conjunto de objetos de CAD com um nome, inserido como uma só entidade.
• Bruto: peça antes da maquinagem (fundida, forjada, laminada).
• CAD: desenho assistido por computador.
• Camada (layer): grupo de objetos de CAD com cor, tipo de linha e espessura comuns.
• Chaveta: peça prismática que liga o cubo ao veio e transmite binário.
• Cota: valor de uma dimensão inscrito no desenho.
• Cotagem: inscrição das dimensões no desenho.
• Corte: vista do que fica depois de imaginar a peça seccionada por um plano.
• Desenho de conjunto: desenho do equipamento montado, que mostra como funciona.
• Desenho de montagem: desenho que mostra a posição e a ordem de montagem das peças.
• Desenho de produção: desenho de uma só peça com toda a informação para a fabricar.
• Desvio: diferença entre um limite da dimensão e a dimensão nominal.
• Escala: relação entre a dimensão no desenho e a dimensão real.
• Folga: diferença positiva entre a dimensão do furo e a do veio; o veio roda ou desliza.
• Furo normal (sistema): sistema de ajustamentos em que o furo é sempre H.
• Hachura: linhas finas paralelas que preenchem a área de corte.
• IT: grau de qualidade da tolerância, de IT01 a IT18.
• Legenda: quadro de identificação do desenho, no canto inferior direito.
• Lista de peças: tabela que identifica as peças de um conjunto.
• Layout: folha de apresentação no espaço de papel, para imprimir.
• Módulo (de engrenagem): razão entre o diâmetro primitivo e o número de dentes.
• Norma: documento aprovado por um organismo reconhecido, com regras comuns.
• OSNAP: referência a objetos, que agarra pontos geométricos exatos.
• Passo (de rosca): distância entre dois filetes consecutivos.
• Projeção ortogonal: representação de um objeto por vistas perpendiculares às suas faces.
• Ra: rugosidade média aritmética, em micrómetros.
• Rugosidade: conjunto de picos e vales microscópicos de uma superfície.
• Secção: vista só do que está no plano de corte.
• Tolerância: variação admissível de uma dimensão.
• Tolerância geométrica: limite de forma, orientação, posição ou batimento de um elemento.
• Tolerâncias gerais: classe de tolerâncias aplicada a todas as cotas sem tolerância individual.
• Troço (cupilha): arame dobrado que trava uma porca de castelo ou um pino.
• Veio normal (sistema): sistema de ajustamentos em que o veio é sempre h.
• Viewport (janela): janela do layout que mostra o modelo a uma escala escolhida.

Síntese

Executar desenho técnico em CAD é comunicar com rigor. Começa-se por preparar a conceção gráfica: escolher o tipo de desenho (conjunto, montagem ou produção), a folha, a escala, a legenda e a lista de peças, sempre segundo as normas (ISO, EN, NP) que dão significado único a cada linha e símbolo. Representam-se as peças por projeções ortogonais pelo método europeu, com o número mínimo de vistas, cortes e secções quando o interior é complexo, e as convenções de peças adjacentes, elementos repetidos, ampliados, móveis e em bruto. Cota-se com as regras da cotagem: cada dimensão uma vez, referências funcionais, sem cadeias fechadas. As ligações (roscadas, rodas dentadas, anilhas, chavetas, cavilhas, rebites, molas, soldadura) têm representações convencionais. As tolerâncias (dimensionais ISO, gerais e geométricas) e o acabamento superficial (Ra) dizem quão rigorosa tem de ser a peça, equilibrando função e custo. Os esquemas (condutas, pneumática, hidráulica, elétricos) mostram a função e as ligações, com símbolos normalizados. No CAD, trabalha-se à escala 1:1, em milímetros, com coordenadas e ajudas de precisão (OSNAP), organizado em camadas, blocos e estilos de cota, e exporta-se o resultado por impressão no espaço de papel (escala nas janelas, estilo de impressão) e em PDF ou DXF. Em todas as fases contam o rigor, a organização e o respeito pelas normas.

Exercícios resolvidos

1. Uma peça com 120 mm de comprimento aparece, num desenho à escala 1:5, com que medida no papel? E qual a cota escrita?

Resolução: no papel, 120 ÷ 5 = 24 mm. A cota escrita é sempre a dimensão real: 120.

2. Escolhe a escala para uma peça de 480 × 300 mm numa zona útil de 380 × 270 mm.

Resolução: em 1:1 não cabe. Em 1:2 passa a 240 × 150, que cabe com folga para cotas e cortes. Escala 1:2.

3. No método europeu, onde fica a vista de cima em relação à vista de frente? E a vista da esquerda?

Resolução: a vista de cima fica por baixo da vista de frente; a vista da esquerda fica à direita da vista de frente.

4. Um parafuso M12 atravessa duas peças em corte longitudinal. Hachura-se o parafuso?

Resolução: não. Parafusos, veios, chavetas, cavilhas, rebites e outros elementos maciços cortados longitudinalmente aparecem sem hachuras.

5. Uma placa de 150 mm tem 3 furos alinhados, com o primeiro a 25 mm da extremidade e os restantes espaçados de 50 mm. Cota em paralelo a partir da extremidade esquerda.

Resolução: as posições dos furos a partir da extremidade são 25, 75 e 125 mm. Cota-se em paralelo: 25, 75, 125 (com 150 como comprimento total). Verificação: 150 − 125 = 25 de cada lado, simétrico.

6. Interpreta a designação "M10 × 1,25". Qual é o passo grosso do M10 e qual a diferença?

Resolução: é uma rosca métrica de 10 mm com passo fino de 1,25 mm. O passo grosso do M10 é 1,5 mm (e por isso a designação M10 sozinha subentende 1,5).

7. Calcula d, da e df de uma roda de módulo 2,5 e 24 dentes.

Resolução: d = 2,5 × 24 = 60 mm; da = 2,5 × 26 = 65 mm; df = 2,5 × (24 − 2,5) = 2,5 × 21,5 = 53,75 mm.

8. Uma cota é Ø40 −0,02/−0,05. Calcula os limites e a tolerância.

Resolução: Dmáx = 40 − 0,02 = 39,98; Dmín = 40 − 0,05 = 39,95; T = 39,98 − 39,95 = 0,03 mm.

9. Um furo Ø30 +0,021/0 recebe um veio Ø30 −0,020/−0,033. Calcula as folgas e classifica o ajustamento.

Resolução: furo 30,000 a 30,021; veio 29,967 a 29,980. Folga máxima = 30,021 − 29,967 = 0,054 mm; folga mínima = 30,000 − 29,980 = 0,020 mm. Como é sempre positiva, o ajustamento é com folga. Tolerância de ajustamento = 0,054 − 0,020 = 0,034 mm, igual a 0,021 + 0,013.

10. Que símbolo de rugosidade usarias numa superfície do bruto fundido que não se maquina?

Resolução: o símbolo com círculo (sem remoção de material), sem valor de Ra, ou com o valor de acabamento do próprio bruto se for exigido.

11. Num esquema pneumático aparece uma válvula "5/2". Que significam os números?

Resolução: 5 vias (ligações) e 2 posições. A numeração habitual das ligações é 1 (alimentação), 2 e 4 (utilizações) e 3 e 5 (escapes).

12. No CAD, porque se desenha sempre a 1:1 e se define a escala no layout?

Resolução: porque as coordenadas e as cotas ficam com valores reais, sem contas de escala, e o mesmo modelo pode ser apresentado a escalas diferentes em janelas diferentes. A escala é uma questão de apresentação, não de desenho.

13. Uma impressão a 1:2 deve ter texto de cotas de 3,5 mm no papel. Que altura de texto no modelo?

Resolução: 3,5 × 2 = 7 mm no modelo (ou, com fator de escala global 2, definem-se 3,5 mm no estilo).

14. Descreve três passos para confirmar que um PDF mantém a escala.

Resolução: (1) abrir o PDF na dimensão real (100%) ou imprimir em teste; (2) medir com régua um segmento de dimensão conhecida; (3) comparar com a cota dividida pela escala (um segmento de 100 mm a 1:2 deve medir 50 mm).