Desenho de conjuntos mecânicos em CAD

Introdução

A UC02877 ensinou a desenhar uma peça. Esta UC ensina a desenhar conjuntos — várias peças que se montam — em CAD 2D paramétrico. Da mesa de desenho à parametrização, passando por listas de peças (BOM), vistas explodidas, gestão de revisões.

Software de referência: AutoCAD ou Fusion 360 (gratuito para estudantes). Princípios aplicam-se a qualquer CAD.

1. Peça vs conjunto

1.1 Diferenças

Conjuntos típicos: redutores, bombas, suportes com fixação, painéis pneumáticos, dispositivos.

1.2 Estrutura de ficheiros

Convenção:

projecto-X/
├─ peças/
│  ├─ P-001_Veio.dwg
│  ├─ P-002_Carcaca.dwg
│  └─ P-003_Tampa.dwg
├─ conjuntos/
│  └─ A-001_Conjunto.dwg
├─ desenhos/
│  ├─ pdf/
│  └─ revisoes/
└─ comerciais/   (peças normalizadas usadas)

Naming consistente. P- peças, A- conjuntos (assemblies), R0/R1/... revisões.

2. Software CAD 2D — escolhas

2.1 Comparação

Para esta UC: AutoCAD se a escola tem licença; Fusion 360 se não.

2.2 Formato de ficheiros

• DWG — proprietário Autodesk, padrão indústria.
• DXF — abertura entre softwares (pode perder formatação).
• STEP, IGES — troca entre softwares 3D.
• PDF — saída final para impressão/distribuição.

Sempre exportar PDF + manter DWG/CAD nativo. PDF protege contra edições acidentais.

3. CAD paramétrico — conceitos

3.1 Esboço (sketch)

Geometria 2D que define uma forma. Tem: - Linhas, arcos, círculos, polilinhas. - Restrições (constraints) — relações geométricas. - Cotas — dimensões numéricas.

Esboço bem definido = totalmente vinculado (cor verde típica em CAD; mais nenhum movimento livre).

3.2 Restrições comuns

Restrições reduzem o número de cotas necessárias. Cota define medidas, restrição define relações.

3.3 Cotas conduzidas vs orientadoras

• Orientadora (driving) — controla a geometria. Mudar a cota muda o desenho.
• Conduzida (driven) — resulta da geometria. Mostra o valor, não controla.

Boa prática: usar orientadoras nas dimensões principais; conduzidas para verificar.

3.4 Histórico de operações

CAD paramétrico regista a sequência de operações: 1. Criar sketch. 2. Extrudir. 3. Cortar um furo. 4. Chanfrar arestas.

Cada passo é editável. Mudar o sketch original → tudo a jusante actualiza-se.

Vantagem do paramétrico: iteração rápida. Mudar Ø 20 → Ø 25 numa peça é 1 clique.

4. Desenhar uma peça em CAD (workflow)

4.1 Sequência geral

1. Definir plano de sketch (XY, XZ, YZ).
2. Desenhar geometria (linhas, arcos).
3. Aplicar restrições (paralelismo, igualdade, ...).
4. Adicionar cotas orientadoras.
5. Verificar que sketch está totalmente vinculado (verde).
6. Operação 3D — extrudir, revolucionar.
7. Features adicionais — furos, chanfres, raios.
8. Verificar dimensões finais (medir).
9. Gerar desenho 2D com vistas + cotagem.
10. Cartouche + notas.
11. Exportar PDF + DWG.

4.2 Layers (em AutoCAD 2D)

Organização por camadas:

Cada layer tem cor e estilo. Mudar tudo de uma vez = mudar o layer.

4.3 Atalhos úteis (AutoCAD)

• L — Linha.
• C — Círculo.
• A — Arco.
• PL — Polilinha.
• TR — Trim.
• EX — Extend.
• F — Fillet.
• CHA — Chamfer.
• O — Offset.
• MI — Mirror.
• AR — Array.
• M — Move.
• RO — Rotate.
• DIM — Cotagem.
• H — Hachura.
• Ctrl+Z / Ctrl+Y — Undo/Redo.

Aprender 15-20 atalhos torna o trabalho 3-5× mais rápido.

5. Conjuntos (Assemblies)

5.1 Modelagem

Em CAD 3D paramétrico: 1. Inserir peças já criadas (referência). 2. Aplicar restrições de montagem (constraints): coincidência, concêntrico, distância, paralelismo entre faces/eixos. 3. CAD calcula posições automaticamente. 4. Verificar interferências (peças que se sobrepõem incorrectamente).

Em CAD 2D, mais manual: alinhar vistas e cotar relativamente.

5.2 Constraints típicas de montagem

• Coincidência de eixos — veio dentro de furo concêntrico.
• Coincidência de faces — duas peças encostadas.
• Distância entre faces — folga.
• Ângulo entre faces — orientação.
• Tangência — peças em contacto curvas.

Adicionar restrições uma a uma; ver peça a "encaixar" no ecrã.

5.3 Vistas do conjunto

• Vista geral — conjunto montado, várias vistas ortogonais.
• Corte — mostra interior + relações entre peças (com hachuras diferentes).
• Vista explodida — peças afastadas ao longo do eixo de montagem.
• Detalhes ampliados em zonas críticas.

6. Lista de peças (BOM — Bill of Materials)

6.1 Estrutura

6.2 Itens fabricados vs comerciais

• Fabricados: têm número de desenho (P-xxx, A-xxx). Material indicado.
• Comerciais: normalizados (DIN, ISO, fabricante). Não precisam desenho — referência da norma chega.

Exemplos comerciais: parafusos, porcas, anilhas, rolamentos, vedantes, molas, retentores, mangueiras.

6.3 Posicionamento no desenho

• Canto superior direito acima do cartouche — BOM pequeno.
• Folha separada quando muitos itens (> 15-20).
• Cada peça do desenho tem balão numerado ligado por linha à tabela.

6.4 Bibliotecas de peças normalizadas

CAD modernos têm biblioteca de peças normalizadas: - Parafusos DIN/ISO/ANSI. - Porcas, anilhas, molas. - Rolamentos (de fabricantes: SKF, Schaeffler, NSK). - Perfis (UPN, IPN, HEB).

Não modelar do zero. Inserir da biblioteca, configurar tamanho.

7. Vista explodida

7.1 O que é

Conjunto com peças afastadas ao longo dos eixos de montagem, mostrando como se monta.

Não é corte; é "explosão" controlada. Cada peça ao longo do seu eixo de inserção.

7.2 Quando usar

• Manuais de montagem.
• Catálogos comerciais.
• Manutenção (técnico sabe como desmontar).
• Apresentações ao cliente.
• Material formativo.

7.3 Em CAD 3D

CAD 3D paramétrico (Inventor, SolidWorks, Fusion) gera vistas explodidas automaticamente a partir das constraints de montagem. Configurar: - Direção da explosão por peça. - Distância de afastamento. - Ordem de montagem.

Output: vista 2D para o desenho ou animação para apresentação.

7.4 Setas e numeração

Cada peça com balão numerado + seta indicando direção de montagem.

   (4)       (3)         (1)        (2)
parafuso ──→ tampa ──→ carcaça ──→ veio ─── rolamento (5)

8. Cotagem em conjuntos

8.1 Não cotar para fabricar

Cada peça tem o seu desenho com cotagem completa. Não repetir no conjunto.

8.2 Cotar para instalar e usar

• Dimensão exterior global (envelope: C × L × A).
• Distância entre furos de fixação ao suporte.
• Curso útil se há componentes móveis.
• Folga axial / radial se relevante.
• Altura do eixo principal acima da base.
• Posição do veio de saída relativamente ao de entrada.

8.3 Cotas críticas de montagem

• Folgas entre peças móveis.
• Pré-cargas em molas / rolamentos.
• Alinhamentos angulares.

9. Revisões e gestão de versões

9.1 Numeração

Nº desenho:  A-2026-014
Revisão:     R2
Data:        2026-05-20
Autor:       João Silva
Verificador: Maria Santos
Aprovador:   Pedro Costa

9.2 Tabela de revisões

Lateral ou no cartouche:

9.3 Marcar zonas alteradas

• Triângulo numerado sobre cada zona alterada (triângulo com número da revisão).
• Nota lateral explica.
• Lista de revisões consolida.

9.4 Convenção de revisões

• R0 ou A — primeira emissão aprovada.
• R1 ou B — primeira revisão.
• Quando reset por mudança fundamental: começa nova série (R0 do novo).

9.5 Arquivar revisões antigas

Cada revisão arquivada (PDF + DWG) com nome inequívoco:

A-2026-014_R0_2026-04-01.dwg
A-2026-014_R0_2026-04-01.pdf
A-2026-014_R1_2026-04-15.dwg
...

10. Boas práticas

10.1 Templates

Empresa/escola tem template padrão com: - Cartouche pré-feito. - Layers pré-definidos (com cores e tipos de linha). - Estilos de cotagem (texto, setas, tolerâncias). - Estilos de texto. - Estilos de hachura.

Começar sempre do template. Não criar do zero ou misturar templates.

10.2 Naming convention

P-2026-001_Veio_R1.dwg     (peça)
A-2026-001_Redutor_R2.dwg  (assembly)
D-2026-001_Detalhe_R0.dwg  (detalhe)

Sem espaços, sem acentos, sem caracteres especiais. Data + número + descrição curta + revisão.

10.3 Backup

• Git + LFS para texto + DWG (DWG via Git LFS).
• Drive/Dropbox sincronizado.
• Backup local semanal (disco externo).
• Para projectos críticos: 3 cópias (3-2-1: 3 cópias, 2 mídias, 1 fora do local).

10.4 Comunicação

• PDF para clientes/produção (não permite edição acidental).
• DWG/DXF para outras agências CAD.
• STEP/IGES para troca entre softwares 3D.
• Email com versão clara — v_final_FINAL_v2.pdf cria confusão. Usar datas + revisão.

10.5 Revisão por par

Antes de enviar: 1. Verificar cotagem completa. 2. Verificar tolerâncias plausíveis. 3. Verificar cartouche. 4. Verificar normas (ISO 2768, tolerâncias gerais). 5. Pedir colega que leia e questione. 6. Iterar.

11. Erros frequentes

• Mudar cota no desenho 2D sem actualizar o modelo 3D — em CAD paramétrico, desenho deveria ficar associativo.
• Templates misturados — estilos de cotagem diferentes por desenho.
• Layers ignorados — geometria espalhada, difícil de manter.
• Sketch não totalmente vinculado — peça muda sozinha em alterações posteriores.
• Esquecer revisão ao mandar — receptor pensa que é versão anterior.
• PDF sem CAD — produção pede DWG, ficha incompleta.
• Em conjuntos, repetir cotagem de fabrico (deve estar só nas peças individuais).

12. Liga a outras UCs

• UC02877 — desenho de peça (base para esta UC).
• UC02878 — modelagem 3D (origem natural do conjunto).
• UC02923 — montagem física do conjunto desenhado.
• UC02867 / UC02938 — manutenção usa desenhos de conjunto + BOM diariamente.

13. Conclusão

CAD 2D para conjuntos é uma disciplina de organização tanto quanto técnica. Templates, naming, layers, revisões — sem isto, projectos com 50+ peças tornam-se ingovernáveis em semanas. Quem domina CAD bem é quem organiza bem; o software ajuda mas não pensa por ti.

Iteração rápida com paramétrico é a maior vantagem. Aproveita.

Apêndice A · Templates suggestion

Folha: A3 horizontal
Cartouche: canto inferior direito, ISO 7200 padrão
Layers:
  - 0: reservado
  - Contornos: contínua 0.5 mm (vermelho)
  - Escondidas: tracejada 0.25 mm (amarelo)
  - Eixos: mista 0.25 mm (azul)
  - Cotas: contínua 0.25 mm (verde)
  - Texto: contínua 0.25 mm (verde)
  - Hachura: contínua 0.25 mm (cinza)
  - Auxiliar: contínua 0.13 mm (cinza claro)
Estilo de cota:
  - Texto: 2.5 mm, ISO sem serifa
  - Setas: 2.5 mm, 30° abertura
  - Tolerâncias: linear ISO

Apêndice B · Recursos

• Tutoriais Autodesk — autodesk.com/learn (gratuitos).
• CADTutor — cadtutor.net.
• Fusion 360 Tutorial Series — autodesk no YouTube.
• Lynda / LinkedIn Learning — cursos pagos completos.
• GrabCAD — biblioteca de modelos partilhados.
• TraceParts — modelos de peças normalizadas e comerciais.
• McMaster-Carr — catálogo americano com modelos 3D livres.