Capa do Artigo Bancada Part: criando modelos sólidos no FreeCAD

Bancada Part: criando modelos sólidos no FreeCAD Deixe um comentário

Introdução

Na bancada Part estão as principais ferramentas de modelagem sólida do FreeCAD. Basicamente, qualquer desenho é transformado em objeto sólido, através de operações específicas, como extrusão e revolução.

Deve-se sempre levar em conta alguns parâmetros especiais, como o eixo de referência.

Extrusão

Extrudar é projetar um objeto (linha, ponto, plano, poligonal, etc) na direção de um eixo.

Se extrudamos um ponto, obtemos uma linha. No desenho ao lado, extrudei 3 vezes o mesmo ponto Point001, nas direções de X (vermelho), Y (amarelo) e Z (azul).

Repare, à direita, na aba Data da caixa Property View, que a posição do ponto está em (0,0,0).

Hierarquia de objetos

Vamos olhar agora para a caixa Tree View, à esquerda, e veremos que foram criados 3 objetos, Extrude, Extrude001, e Extrude002.

Se mudamos a posição do objeto Point001, os objetos de extrusão também mudam de posição, porque são hierarquicamente dependentes do mesmo ponto Point001.

De volta às extrusões

Se extrudarmos uma linha reta, temos um plano. Temos o mesmo tipo de hierarquia, na Tree View. Também podemos manipular hierarquicamente uma série de propriedades, na caixa de propriedades.

Se extrudarmos um objeto plano (retângulo, polígono, círculo, texto, etc.), obtemos um objeto sólido. Repare a hierarquia dos objetos à esquerda, e algumas propriedades da string FilipeFlop, à direita.

Um pouco de mágica

Se quisermos mudar o nome FilipeFlop para Maker Hero, e fazer com que aquele pentagrama se transforme num heptagrama, basta procurar os objetos iniciais, na Tree View, e alterar seus parâmetros na Property View.

Porém, devemos sempre observar o eixo de extrusão: em qual direção estamos projetando um objeto?

Sempre verifique, na bancada Draft, em qual plano você está desenhando. E, na hora de extrudar um objeto, verifique na caixa Combo a direção que este objeto está sendo extrudado.

Outros dois parâmetros importantes são o comprimento (opção Length Foward) e o ângulo de extrusão.

Extrusões em ângulo

Se aplicarmos um ângulo de extrusão a um retângulo, obtemos um tronco de pirâmide. Este ângulo pode ser positivo ou negativo.

Fazemos isso diretamente na caixa Combo (opção Taper Angle), durante a extrusão, ou posteriormente na Property View.

Porém, aqui temos o primeiro exemplo de erro matemático, que podemos experimentar no FreeCAD.

Recomendo inclusive que você tente reproduzi-lo, experimentando vários ângulos de extrusão, para entender na prática: se o ângulo de extrusão for muito grande, as faces laterais da pirâmide irão se cruzar, gerando um erro de processamento, matematicamente impossível (ao menos neste Universo).

Sólidos de Revolução

Tomemos um ponto, distante 10mm da origem, na direção de X. Se fizermos com que ele gire 360° em torno do eixo Z, acompanhando o plano XY, e seguirmos sua trajetória, o resultado final será um círculo.

Lembre-se: todas estas opções devem ser checadas na caixa Combo, ao criar a revolução, ou alteradas posteriormente na Property View.

Agora vamos desenhar um quadrado, no plano XZ, distante da origem, e fazê-lo agora girar 270°, em torno do eixo Z. Obtivemos agora um sólido de revolução. Não se esqueça de marcar a opção Create Solid, na caixa Combo, ou o resultado será uma malha, e não um sólido.

Vamos desenhar um perfil de viga T, no plano YZ, distante da origem. Se colocarmos uma linha paralela a X, e selecionarmos esta linha como eixo de revolução para a viga T (opção Select Reference, na caixa Combo), teremos um belo pórtico de viga T calandrada!

Mais um pouco de mágica: experimente agora mudar a linha vermelha de posição, usando a função mover da bancada Draft, ou alterar parâmetros do sólido de revolução na Property View.

Para modelar uma garrafa, primeiro desenhamos meio perfil dela, no plano XZ, com seu eixo coincidindo com o eixo Z, e aplicamos uma revolução de 360° em torno de Z.

Na aba View, da caixa Property View, alterei a cor,em Shape Color, e aumentei a transparência, para melhorar a visualização.

Chanfros e arredondamentos

Para chanfrar ou arredondar um objeto, o procedimento é o mesmo. Vou explicar aqui o procedimento para chanfros.

Primeiro, selecione o objeto clicando nele. Perceba que ele muda de cor:

Depois, clique no botão chanfrar (ou arredondar, se preferir), para abrir a caixa Combo.

Agora, temos 2 escolhas a fazer: primeiro a mais simples.

Definimos se vamos chanfrar apenas algumas arestas específicas (Select Edges), ou faces inteiras (Select Faces). Clique nas arestas ou faces que deseja chanfrar ou arredondar.

Agora, algo mais complicado: queremos que o chanfro seja uniforme (Constant Length), ou que cada lado do chanfro tenha uma distância específica (Variable Length), em relação à aresta chanfrada? Aí vai de vocês, projetistas, decidirem.

Você também pode escolher as faces e arestas, bem como as respectivas distâncias de chanfro, na tabela que aparece na parte inferior da caixa Combo.

Vamos fazer um chanfro variável em toda a face superior do nosso bloco, com 1mm para cima, e 3mm para baixo:

E o resultado será:

Muito importante: reparem nosso caminho agora na Tree View: o objeto Rectangle gerou um objeto Extrude, que por sua vez gerou um objeto Chamfer, e ambos estão hierarquicamente ligados.

Podemos mudar as dimensões do retângulo, e tanto Chamfer como Extrude serão modificados:

O mesmo vale para Extrude:

E ainda podemos alterar os parâmetros do chanfro (incluindo adicionar ou retirar faces e vértices) clicando nele com o botão direito do mouse, na Tree View, e escolhendo a opção Edit Chamfer Edges:

 

Concluindo

Até agora explicamos apenas os procedimentos mais básicos, o mínimo que vocês precisam saber, sobre o FreeCAD.

Mas tenho certeza de que os modeladores técnicos que lêem esta coluna, a este momento, já sentiram como o trabalho deles pode ser absurdamente mais produtivo.

Para eles, eu tenho uma notícia: ainda nem começamos a brincar!

Quando o fornecedor te avisa nos 45 do segundo tempo que não tem mais aquela espessura de chapa, e você diz adeus ao fim de semana. Ou quando o cliente pede uma “pequena” modificação no projeto.

A tal “coisinha rápida”, a destruidora de fins de semana, engolidora de orçamentos, termina quando você consegue mensurar exatamente quanto aquela correção no projeto vai custar do seu tempo.

Você sabe exatamente a hora de dizer para seu cliente: “resolvo em 5 minutos”, ou “isto não estava previsto no orçamento, portanto vai custar mais caro”, sendo honesto com ele e com você mesmo!

Continuem acompanhando esta coluna e, nos próximos meses, vocês estarão modelando num patamar muito acima do que imaginam!

No próximo artigo, vamos aprender a criar operações booleanas parametrizadas!

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