Sebenta · Modelação 3D de componentes para maquinação CNC (UC02883)

Introdução

Esta sebenta ensina a modelar em CAD 3D um componente que vai ser produzido por maquinação assistida por computador (CNC). Não basta desenhar uma forma correta: o modelo tem de estar pronto para o passo seguinte, a programação CAM, que transforma a geometria em trajetórias de ferramenta e, por fim, em código para a máquina.

O percurso segue a lógica de um posto de trabalho real: primeiro analisar as especificações técnicas do componente a maquinar (desenho, ficha de fabrico, material, normas); depois criar a geometria para o processo de maquinação CNC, com a origem certa, as sobreespessuras certas e os raios internos compatíveis com as ferramentas disponíveis; por fim, preparar essa geometria para a comunicação com o CAM, a simulação e o fabrico em segurança.

Objetivos de aprendizagem (referencial): analisar as especificações técnicas do componente a maquinar; criar a geometria para o processo de maquinação CNC; aplicar regras de modelação 2D e 3D; alinhar a origem e o sistema de eixos do CAD com a maquinação; criar geometrias complementares; manipular superfícies; modelar e importar dispositivos de aperto e ferramentas específicas; configurar a simulação gráfica; exportar ficheiros CAD; identificar a comunicação entre o CAD e o CAM; efetuar a programação CAM para peças de geometria simples 2D e 3D; e aplicar as normas de segurança e saúde no trabalho.

Ao longo desta sebenta usamos um componente de referência: um suporte em alumínio, maquinado a partir de um bloco em bruto de 120 × 80 × 30 mm, com uma face facejada a 25 mm de espessura final e uma cavidade retangular de 10 mm de profundidade com cantos internos arredondados. Os mesmos números voltam em vários capítulos, para que as contas se verifiquem sempre entre si.

1. Da especificação técnica ao modelo CAD

Analisar as especificações técnicas do componente a maquinar é a primeira realização desta UC, e a que condiciona tudo o resto.

1.1 Desenho técnico e normas

O desenho técnico entrega vistas, cotas, tolerâncias dimensionais e geométricas, e o acabamento superficial exigido (por exemplo, Ra 1,6 µm numa face funcional). As normas aplicáveis (ISO de desenho técnico, tolerâncias GD&T) garantem que qualquer técnico interpreta o desenho da mesma forma, independentemente de quem o desenhou.

1.2 Materiais

O material do componente (liga de alumínio, aço, latão, polímero técnico) não é um detalhe decorativo: condiciona diretamente os parâmetros de corte (capítulo 9) e a escolha de ferramentas. Uma liga de alumínio admite velocidades de corte muito mais altas do que um aço inoxidável, para a mesma ferramenta.

1.3 A ficha de fabrico para maquinação CNC

A ficha de fabrico é o documento que liga o desenho à produção. Para o nosso componente de referência:

Exemplo resolvido, passo a passo, interpretar uma ficha de fabrico

1. Confirmar o material: alumínio 6082, uma liga de fácil maquinação.
2. Confirmar as dimensões do bruto: 120 × 80 × 30 mm, o ponto de partida do modelo.
3. Localizar a cota final que importa modelar primeiro: 25 mm de espessura na face superior.
4. Anotar o raio de canto mínimo exigido, 5 mm, que vai condicionar a escolha da ferramenta (capítulo 6).
5. Só depois de os quatro pontos anteriores estarem confirmados é que se abre o CAD para desenhar.

O modelo CAD final tem de refletir tanto a peça acabada como o bruto, porque o CAM usa os dois para calcular o material a remover.

2. Modelação 2D, 3D e por superfícies

2.1 Três tipos de geometria

O CAD representa a mesma forma de três maneiras diferentes, e confundi-las é um erro grave de auditoria:

Um sólido suporta operações booleanas (unir, subtrair, intersetar) e cálculo direto de massa e volume. Uma superfície não tem espessura nem um interior definido: várias superfícies têm de ser cosidas (stitch) até fecharem um volume antes de se comportarem como um sólido. Uma malha é sempre uma aproximação por facetas planas, tanto mais grosseira quanto maior for a tolerância de exportação usada para a gerar; nunca é mais exata do que essa tolerância, mesmo que pareça lisa ao olho.

2.2 Modelação 2D e modelação 3D

A modelação 2D produz perfis (sketches) em plano: retângulos, círculos, arcos, cotados e vinculados por restrições geométricas (paralelismo, concentricidade, simetria) e dimensionais (comprimento, raio, ângulo). Um sketch totalmente vinculado (zero graus de liberdade) não se desloca quando outras partes do modelo mudam.

A modelação 3D encadeia features paramétricas a partir desses sketches: extrusão, revolução, varrimento, chanfre, boleado, casca. Cada feature depende da anterior; mudar uma cota do sketch de base propaga-se a toda a peça, o que é a razão de ser do CAD paramétrico.

Exemplo resolvido, construir o componente de referência

1. Sketch 2D do contorno retangular 120 × 80 mm, num plano à cota Z = 0 (topo do bruto).
2. Extrusão desse sketch a 30 mm de profundidade, negativa (para dentro do material): obtém-se o sólido do bruto.
3. Um segundo sketch 2D, à cota Z = −25 mm, define o contorno da face acabada, e uma extrusão de corte remove o excesso até essa cota.
4. Um terceiro sketch 2D, no interior da face a 25 mm, desenha o retângulo da cavidade com cantos de raio 5 mm; uma extrusão de corte de 10 mm cria a bolsa.
5. O resultado é um único sólido fechado, pronto para exportação (capítulo 3).

3. Formatos de CAD e exportação

3.1 O que cada formato preserva e perde

Exportar ficheiros CAD é uma aptidão avaliada nesta UC, e exige saber exatamente o que cada formato de troca preserva e o que perde:

Nenhum destes formatos é "melhor" em absoluto: cada um serve um destino diferente. O erro de auditoria mais comum é atribuir a um formato uma capacidade que ele não tem, por exemplo, achar que um .stl preserva a geometria exata (não preserva: é sempre uma aproximação poligonal) ou que o IGES fecha sólidos com a mesma fiabilidade do STEP (não fecha: é uma tecnologia mais antiga, propensa a pequenas lacunas entre superfícies).

3.2 A escolha para maquinação CNC

Para enviar geometria a um sistema CAM de maquinação, a regra desta UC é: exportar em STEP, esquema AP242. Este esquema, além do sólido exato, transporta as PMI (Product Manufacturing Information: cotas, tolerâncias, acabamentos anotados diretamente no modelo 3D), o que reduz a reintrodução manual de dados no CAM.

O STL fica reservado para maquetas, apresentações e verificação visual rápida; nunca deve ser a base de uma trajetória CAM de acabamento fino, porque a sua precisão está limitada pela tolerância de exportação com que foi gerado (tipicamente 0,01 a 0,05 mm, mas sempre uma aproximação, nunca a geometria exata).

1.º passo a passo: preparar e verificar uma exportação

1. Confirmar que o modelo é um sólido único e fechado (sem superfícies soltas nem lacunas).
2. Confirmar que a origem e o sistema de eixos já estão alinhados com a referência peça (capítulo 4).
3. Escolher o formato: STEP AP242 para o CAM de maquinação.
4. Confirmar a unidade do ficheiro (milímetros) antes de gravar.
5. Reabrir o ficheiro exportado num visualizador neutro, e confirmar visualmente que a geometria e as dimensões principais coincidem com o modelo original.

4. Sistema de eixos, origem e zero peça

4.1 O que é o zero peça

O zero peça é o ponto de origem (X0, Y0, Z0) a partir do qual a máquina CNC mede todos os movimentos durante a maquinação. Vem sempre definido na ficha de fabrico e nos planos de maquinação, nunca é uma escolha livre de quem modela.

Para o nosso componente de referência:

• X0, Y0: canto superior esquerdo da face superior do bruto (o canto de aperto, encostado ao batente do torno de bancada).
• Z0: topo da face superior do bruto, antes de qualquer remoção de material.

4.2 Ajustar a origem do modelo à referência peça

Este é um dos três critérios de desempenho da UC: ajustar o sistema de eixos e a origem do modelo, de acordo com a referência peça e os planos de maquinação. Na prática:

1. Identificar, na ficha de fabrico, o ponto e o plano de referência (o "zero peça" definido pelo programador CAM ou pelo desenho de fabrico).
2. Colocar a origem do sketch base do CAD exatamente nesse ponto.
3. Verificar que todas as cotas (furos, cavidade, contorno) se referem, direta ou indiretamente, a essa origem.
4. Repetir a verificação antes de exportar: uma origem alterada a meio do projeto, para facilitar um sketch, tem de ser reposta.

Um zero peça mal alinhado não estraga só uma cota: desloca toda a peça maquinada em relação ao bruto real preso na máquina.

Exemplo resolvido, alinhar a origem

O desenho de fabrico do nosso componente define o zero peça no canto superior esquerdo da face superior. Um furo de fixação está cotado, no desenho, a 20 mm em X e 15 mm em Y desse canto.

• Correto: origem do sketch no canto (0, 0); o furo desenha-se em (20, 15).
• Errado: origem no centro geométrico da face (60, 40 a partir do canto); o furo teria de se desenhar em (−40, −25) a partir do centro, um cálculo desnecessário e uma fonte de erro quando a peça for revista.

5. Sobreespessuras e tolerâncias de maquinação

5.1 O que é a sobreespessura

A sobreespessura de maquinação (também chamada sobrematerial ou allowance) é a camada extra de material deixada propositadamente por uma operação de desbaste, para ser removida por uma operação de acabamento posterior. Garante que o acabamento trabalha sempre sobre material limpo, com uma carga de corte previsível e um bom resultado superficial.

5.2 Exemplo resolvido, passo a passo, na face superior

Componente de referência: bloco em bruto de 30 mm, espessura final de 25 mm, sobreespessura de acabamento de 0,5 mm.

1. Material total a remover na face: 30 − 25 = 5 mm.
2. O desbaste para antes da cota final, deixando a sobreespessura: 25 + 0,5 = 25,5 mm.
3. Material removido no desbaste: 30 − 25,5 = 4,5 mm.
4. O acabamento remove o que resta: 25,5 − 25 = 0,5 mm.
5. Confirmação: 4,5 mm (desbaste) + 0,5 mm (acabamento) = 5 mm, exatamente o total do passo 1.

5.3 A mesma regra na cavidade

A cavidade tem profundidade final de 10 mm, com a mesma sobreespessura de 0,5 mm em fundo e paredes:

A regra aplica-se sempre da mesma forma, em qualquer face, fundo ou parede: o desbaste para antes da cota final, na medida exata da sobreespessura escolhida, e o acabamento fecha a diferença. Nunca se salta a sobreespessura numa face "só porque parece menos crítica": a rugosidade final (capítulo 1) depende de o acabamento remover sempre a mesma camada fina e controlada.

6. Raios internos e diâmetro da ferramenta

6.1 A regra fundamental

Uma fresa cilíndrica de topo é redonda: nunca consegue produzir, num canto interno, um raio mais pequeno do que o seu próprio raio. Esta limitação física traduz-se numa regra de modelação que se aplica em todos os exemplos desta sebenta, das fichas e do projeto, sem exceção:

Rcanto (no modelo CAD) ≥ Rferramenta = D / 2

De forma equivalente, resolvendo em ordem ao diâmetro: D ≤ 2 × Rcanto.

6.2 Exemplo resolvido, aplicar a regra

A cavidade do componente de referência tem, na ficha de fabrico, um raio de canto de projeto Rcanto = 5 mm.

1. Diâmetro máximo de ferramenta admissível: D ≤ 2 × 5 = 10 mm.
2. Ferramenta escolhida no armazém: fresa de topo plano de D = 8 mm, logo Rferramenta = 8 / 2 = 4 mm.
3. Verificação: 4 mm ≤ 5 mm. Cabe, com 1 mm de folga entre o raio da ferramenta e o raio mínimo exigido.

6.3 Exemplo resolvido, quando a ferramenta NÃO cabe

Suponhamos agora que o mesmo desenho é revisto e o canto passa a Rcanto = 3 mm, mas continua-se a planear usar a fresa de D = 8 mm (Rferramenta = 4 mm).

1. Verificação: 4 mm > 3 mm. Não cabe: a ferramenta deixaria sempre um canto residual de 4 mm, maior do que o pedido.
2. Diâmetro máximo agora admissível: D ≤ 2 × 3 = 6 mm.
3. Solução: escolher uma fresa de D = 6 mm, Rferramenta = 3 mm; verificação: 3 mm ≤ 3 mm. Cabe exatamente, sem folga.
4. Alternativa, se não houver fresa de 6 mm disponível: alargar o canto no modelo para 4 mm ou mais (nunca menos), e confirmar essa alteração com quem valida o desenho antes de avançar.

Esta verificação faz-se sempre antes de a geometria seguir para o CAM, nunca depois: descobrir tarde que um canto não é maquinável obriga a refazer o modelo, e possivelmente a alterar a ficha de fabrico e o desenho de origem.

7. Geometrias complementares e dispositivos de aperto

7.1 Geometrias complementares

Criar geometrias complementares em CAD significa desenhar elementos de apoio ao fabrico que não fazem parte da peça final:

• Referências de aperto: superfícies planas temporárias para prender a peça no torno de bancada.
• Pontos e eixos de construção: para localizar furos, centros de padrões circulares ou planos de simetria.
• Sobrematerial de aperto: uma "orelha" de material, cortada na última operação, quando a peça sozinha não tem onde ser presa (por exemplo, peças circulares finas).

Estas geometrias vivem no mesmo ficheiro, mas devem ficar claramente identificadas como auxiliares, para nunca serem confundidas com a peça funcional entregue ao cliente.

7.2 Dispositivos de aperto e ferramentas específicas

O modelo 3D completo, pronto para simulação (capítulo 12), inclui também:

• Dispositivos de aperto: mordentes, grampos, batentes; modelados de raiz quando são peças à medida, ou importados de bibliotecas do fabricante quando são de catálogo.
• Ferramentas específicas: fresas, brocas e os respetivos porta-ferramentas, para verificar folgas antes de maquinar de facto.

Importar em vez de remodelar poupa tempo e garante que as dimensões do dispositivo real coincidem exatamente com as do modelo usado na simulação. É a partir deste conjunto completo, peça mais bruto mais aperto mais ferramenta, que a simulação gráfica consegue detetar colisões reais (capítulo 12).

8. Manipular superfícies complexas

8.1 Quando usar superfícies

Nem toda a geometria se resolve com features sólidas simples. A modelação por superfícies entra quando a forma é orgânica ou tem transições que a extrusão e a revolução não descrevem bem:

• Criar superfícies por varrimento, loft (várias secções em planos diferentes) ou preenchimento entre curvas de referência.
• Aparar (trim) e prolongar (extend) superfícies para as ajustar entre si.
• Coser (stitch) um conjunto fechado de superfícies até obter um sólido válido.
• Espessar (thicken) uma superfície, quando se pretende transformá-la diretamente num sólido de parede fina.

8.2 O momento crítico: fechar o sólido

Manipular superfícies é uma aptidão exigente porque pequenos desalinhamentos deixam lacunas que impedem o fecho do sólido. Uma superfície "quase fechada" continua a ser uma superfície, não um sólido: o CAM recusa, ou falha a meio, ao tentar gerar trajetórias completas sobre uma pele com lacunas.

Para maquinação CNC de precisão, o destino final é sempre o sólido fechado, mesmo quando o caminho de modelação passou por superfícies intermédias.

9. Ferramentas e parâmetros de corte

9.1 Ferramentas de corte

Cada família de ferramenta tem um uso principal:

• Fresa de topo plano: faces, bolsas de fundo plano, contornos verticais.
• Fresa esférica (ball-nose): superfícies curvas, acabamento 3D.
• Fresa toroidal: compromisso entre as duas anteriores, robusta em desbaste 3D.
• Broca: furos cilíndricos, sempre antes de operações de rosca ou escareado.

Cada ferramenta tem um diâmetro (D) e um número de dentes (z, ou arestas de corte), ambos essenciais para calcular os parâmetros de corte.

9.2 Velocidade de rotação do fuso

A velocidade de corte (Vc), em metros por minuto, é tabelada pelo fabricante da ferramenta para cada par material/ferramenta. A partir dela calcula-se a rotação do fuso (n), em rotações por minuto:

n = (1000 × Vc) / (π × D)

Exemplo resolvido, passo a passo

Fresa de desbaste de D = 8 mm, a maquinar alumínio com Vc = 300 m/min:

1. Numerador: 1000 × 300 = 300 000.
2. Denominador: π × 8 ≈ 3,1416 × 8 ≈ 25,13.
3. Rotação: n = 300 000 / 25,13 ≈ 11 937 rpm.
4. Na prática, arredonda-se ao valor que a máquina permita (por exemplo, 12 000 rpm, se for o limite do fuso).

9.3 Avanço

O avanço (Vf), em milímetros por minuto, combina a rotação (n) com o avanço por dente (fz), também tabelado, e o número de dentes (z) da ferramenta:

Vf = n × fz × z

Continuando o exemplo, com fz = 0,05 mm/dente e uma fresa de z = 2 dentes:

Vf = 11 937 × 0,05 × 2 ≈ 1 194 mm/min

Estes dois valores, n e Vf, são os que se escrevem efetivamente no programa CNC.

10. Estratégias e operações de maquinação

10.1 Operações

O componente de referência resulta de operações encadeadas, sempre do mais grosseiro para o mais fino:

1. Facejamento: nivelar a face superior do bruto.
2. Contorno exterior: definir o perímetro da peça.
3. Fresagem de bolsa: abrir a cavidade interna, em desbaste e depois acabamento (capítulos 5 e 6).
4. Furação: furos de fixação ou de passagem, sempre depois do facejamento (para não errar a profundidade).
5. Chanfre: quebrar arestas vivas, por segurança e para facilitar a montagem.

10.2 Estratégias

A estratégia é o percurso e a lógica com que a ferramenta remove material dentro de cada operação:

• Desbaste em espiral ou em ziguezague: remove volume depressa, deixando a sobreespessura definida.
• Contorno de acabamento: uma só passagem, à cota final, ao longo do perímetro.
• Acabamento por varrimento: para superfícies curvas complexas, com fresa esférica ou toroidal.
• Trocoidal: em ranhuras estreitas e profundas, reduz o desgaste da ferramenta face a um ziguezague simples.

Este é o primeiro critério de desempenho da UC: garantir a modelação de acordo com a sequência e a estratégia de maquinação. A geometria tem de antecipar a estratégia, e não o contrário: os cantos internos, por exemplo, só admitem uma estratégia de acabamento se o raio já for compatível com a ferramenta disponível (capítulo 6).

11. Comunicação CAD/CAM e programação

11.1 A cadeia CAD para CNC

Modelo CAD (sólido, STEP AP242)
        →  Importação no CAM (geometria + bruto)
        →  Operações e estratégias
        →  Geração de trajetórias (toolpaths)
        →  Simulação gráfica
        →  Pós-processador  →  código G
        →  Máquina CNC

Identificar a comunicação entre o CAD e o CAM significa saber em que ponto exato desta cadeia cada decisão de modelação tem impacto: um zero peça errado (capítulo 4) desloca a peça inteira; um sólido aberto (capítulo 2) impede a importação; um raio de canto incompatível (capítulo 6) obriga a reprogramar.

11.2 Programação CAM para geometria 2D e 3D

Efetuar a programação CAM transforma o modelo em operações concretas:

• Geometria 2D (contornos, bolsas de fundo plano, furos): operações diretas de contorno, bolsa e furação, associadas às estratégias do capítulo 10.
• Geometria 3D (superfícies curvas, do capítulo 8): estratégias de acabamento por varrimento.

Para cada operação, o programador CAM confirma quatro coisas que já deviam vir definidas do CAD: a ferramenta, os parâmetros de corte (capítulo 9), a sobreespessura (capítulo 5) e o zero peça (capítulo 4). A programação CAM não corrige um modelo mal preparado, apenas revela os seus problemas.

12. Simulação, pós-processamento e segurança

12.1 Configurar a simulação gráfica

Antes de qualquer código chegar à máquina, configura-se a simulação gráfica, reunindo no mesmo ambiente o modelo, o bruto, as ferramentas e os dispositivos de aperto (capítulo 7):

• Colisões entre ferramenta, porta-ferramentas, grampos e peça.
• Material remanescente: zonas que a estratégia escolhida não chegou a maquinar.
• Percursos de segurança entre operações, sem a ferramenta a atravessar a peça em vazio.

12.2 Pós-processamento

O pós-processador traduz as trajetórias genéricas geradas no CAM para o código G específico da máquina de destino: cada controlador CNC (Fanuc, Siemens, Heidenhain, entre outros) tem a sua sintaxe própria, e o pós-processador é o que garante que o mesmo projeto CAM produz o código correto para a máquina onde vai correr.

12.3 Normas de segurança e saúde no trabalho

Aplicar as normas de segurança é uma aptidão avaliada, tão real como qualquer regra de modelação:

• Simular e verificar colisões antes de maquinar: nunca correr um programa novo sem simulação prévia.
• Zona de trabalho fechada: fechar a porta ou o resguardo da máquina antes de iniciar o ciclo; nunca maquinar com o resguardo aberto.
• Equipamento de proteção individual (EPI): óculos de proteção e proteção auditiva sempre; nunca luvas nem roupas largas junto de ferramentas em rotação, porque podem ser agarradas pelo fuso.
• Vigilância da primeira execução: acompanhar a primeira corrida de um programa novo, junto do botão de emergência, mesmo depois de a simulação não ter apresentado avisos.

⚠️ Simular sem colisões não substitui a vigilância da primeira execução real: a simulação depende de o modelo do aperto e das ferramentas estar completo e correto.

Erros comuns

• Modelar só a peça acabada, esquecendo o sólido do bruto, o que impede o cálculo correto do desbaste.
• Confundir superfície com sólido: tentar operações booleanas ou cálculo de volume numa geometria que ainda não está cosida e fechada.
• Exportar em STL para acabamento fino, esquecendo que uma malha é sempre uma aproximação, nunca a geometria exata.
• Colocar a origem por conveniência (por exemplo, no centro geométrico), ignorando a referência peça definida na ficha de fabrico.
• Saltar a sobreespessura numa face ou numa parede, obrigando o acabamento a trabalhar sobre uma superfície irregular.
• Desenhar um canto interno mais apertado do que o raio da ferramenta disponível, descobrindo o erro só no CAM.
• Simular sem o modelo dos dispositivos de aperto, escondendo colisões reais.
• Confiar cegamente na simulação e dispensar a vigilância da primeira execução real na máquina.

Glossário

• Sólido (B-Rep): volume fechado, com interior e exterior bem definidos.
• Superfície (NURBS): pele sem espessura, sem interior definido.
• Malha (mesh): aproximação de uma geometria por triângulos planos, como num ficheiro .stl.
• Coser (stitch): juntar um conjunto de superfícies até formarem um sólido fechado.
• STEP AP242: esquema da norma ISO 10303 que preserva o sólido exato e as anotações de fabrico (PMI).
• PMI: Product Manufacturing Information, cotas e tolerâncias anotadas diretamente no modelo 3D.
• Zero peça: ponto de origem (X0, Y0, Z0) a partir do qual a máquina CNC mede os seus movimentos.
• Sobreespessura: material extra deixado pelo desbaste para o acabamento remover.
• Rferramenta: raio da ferramenta, igual a metade do diâmetro (D / 2).
• CAM: Computer Aided Manufacturing, o software que gera as trajetórias de ferramenta a partir do modelo CAD.
• Toolpath: trajetória calculada para a ferramenta percorrer durante uma operação.
• Pós-processador: programa que traduz as trajetórias do CAM para o código G de uma máquina específica.
• Velocidade de corte (Vc): velocidade tabelada, em metros por minuto, própria de cada par material/ferramenta.
• Avanço (Vf): velocidade de deslocamento da ferramenta, em milímetros por minuto.
• EPI: Equipamento de Proteção Individual.

Síntese

Modelar em CAD para maquinação CNC segue sempre a mesma ordem: analisar as especificações (desenho, ficha de fabrico, material) → escolher o tipo de geometria certo (sólido, superfície ou malha, conforme o caso) → construir o modelo com modelação 2D e 3D → alinhar a origem com a referência peça e o zero peça → aplicar sobreespessuras e garantir que os raios internos são compatíveis com as ferramentas disponíveis → acrescentar geometrias complementares e dispositivos de aperto → exportar em STEP AP242 → confirmar os parâmetros de corte e as estratégias de maquinação → simular, pós-processar e maquinar em segurança. Cada etapa depende das anteriores; um erro no início custa sempre mais caro a corrigir no fim.

Exercícios resolvidos

1. Um sólido, uma superfície e uma malha do mesmo componente chegam ao teu ecrã. Como distingues qual é qual, e qual usas para gerar trajetórias CAM de acabamento?

Resolução: o sólido tem interior e exterior bem definidos e suporta operações booleanas; a superfície é uma pele sem espessura, sem "dentro" nem "fora"; a malha aparece facetada, feita de triângulos planos. Para gerar trajetórias CAM de acabamento usa-se sempre o sólido, exportado em STEP AP242; a malha (.stl) fica reservada a maquetas e verificação visual.

2. A ficha de fabrico define o zero peça no canto superior esquerdo da face superior do bruto. Um colega coloca a origem do sketch no centro geométrico da face, "porque é mais fácil desenhar". Isto é aceitável?

Resolução: não. O zero peça vem da ficha de fabrico e dos planos de maquinação, não é uma escolha de conveniência de quem modela. Usar uma origem diferente obriga a recalcular todas as cotas e é uma fonte de erro; a origem do CAD tem de coincidir exatamente com o zero peça definido.

3. Um bruto de 30 mm tem de ficar com 25 mm de espessura final, com 0,5 mm de sobreespessura de acabamento. Onde para o desbaste, e quanto remove o acabamento?

Resolução: o desbaste para em 25 + 0,5 = 25,5 mm (removendo 30 − 25,5 = 4,5 mm); o acabamento remove os restantes 25,5 − 25 = 0,5 mm. Confirmação: 4,5 + 0,5 = 5 mm, o total a remover (30 − 25).

4. A cavidade tem um raio de canto de projeto de 5 mm. Uma fresa de topo plano de D = 8 mm cabe nesse canto?

Resolução: sim. O raio da ferramenta é Rferramenta = D / 2 = 8 / 2 = 4 mm. Como 4 mm ≤ 5 mm (o raio do canto), a regra Rcanto ≥ Rferramenta cumpre-se, com 1 mm de folga.

5. Calcula a rotação do fuso (n) e o avanço (Vf) para uma fresa de D = 8 mm, z = 2 dentes, a maquinar alumínio com Vc = 300 m/min e fz = 0,05 mm/dente.

Resolução: n = (1000 × Vc) / (π × D) = (1000 × 300) / (π × 8) = 300 000 / 25,13 ≈ 11 937 rpm. Vf = n × fz × z = 11 937 × 0,05 × 2 ≈ 1 194 mm/min.