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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO ( PPGEP )

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO ( PPGEP ). MANUFATURA AUXILIADA POR COMPUTADOR PROF.: Dalberto Dias da Costa Lab. Usinagem – Departamento de Engenharia Mecânica.

samira
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO ( PPGEP )

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  1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA PRODUÇÃO (PPGEP) MANUFATURA AUXILIADA POR COMPUTADOR PROF.: Dalberto Dias da Costa Lab. Usinagem – Departamento de Engenharia Mecânica

  2. Ementa: (Unidades didáticas):Modelagem de sólidos e superfícies. Modelagem por B-rep, triângulos e nuvem de pontos. Formatos abertos para representação e transferência de modelos geométricos (STEP e STL). Sistemas CAD. Sistemas CAM (fabricação e inspeção). Prototipagem rápida (manufatura por camadas). BIBLIOGRAFIAChang, TC, Wysk, Wang, HP. Computer-Aided manufacturing. Prentice Hall, 1998 Lee, K. Principles of CAD/CAM/CAE systems. Addison-Wesley, 1999 Groover, M. P. CAD/CAM : computer-aided design and manufacturing. Englewood Cliffs : Prentice, 1984. Zeid, I. Mastering CAD/CAM. McGraw-Hill Science/Engineering/Math. 2005Mäntylä, M. An Introduction to Solid Modeling. Computer Science Press. 1988 Revistas especializadas:Computer Integrated and Robotics in Manufacturing;Computer-Aided Design;Computers in Industry;International Journal of Advanced Manufacturing Technology Rapid Prototyping Journal.

  3. PROGRAMA Forma de Avaliação: três trabalhos (T1,T2 e T3) T1: Interface em MS Visual Basic para extração de informações geométricas nos formatos STEP, STL e DXF. T2: Preparar artigo sobre tema selecionado (veja os temas sugeridos abaixo). T3: Engenharia reversa de um componente a ser definido em aula: modelagem, planejamento, simulação e usinagem. [1] Artigo deverá ser enviado por e-mail

  4. MODELAGEM DOS PRODUTOS PRODUTO X COMPONENTE Fonte: www.eaton.com.br/automotive Fonte: www.howstuffworks.com/engine.htm

  5. MODELAGEM DE UM COMPONENTE INFORMAÇÕES TECNOLÓGICAS GEOMETRIA • Forma • Dimensões • Material • Tratamento das superfícies • Textura • Propriedades mecânicas/elétricas • Tolerâncias geométricas e dimensionais • Quantidade ...

  6. MODELAGEM GEOMÉTRICA MODELOS FÍSICOS (JÁ EXISTENTES) CRIAÇÃO • Desenho e dimensionamento em sistemas CAD/CAE Desenho e dimensionamento manuais Modelos físicos (Esculturas) Engenharia reversa (digitalização e adaptação)

  7. MODELAGEM DIGITAL ELEMENTOS GEOMÉTRICOS BÁSICOS (ponto, linha, círculo, cônicas, arcos e polígonos simples) Imagens ou nuvem de pontos Transformações 2D(rotação, translação, escala espelhamento, cisalhamento) Entidades 2D complexas (polígonos complexos; contornos; curvas de forma livre,..) Interseções, arredondamentos, recortes, splines, offsets Extrusão •  Rotação Varredura •  Loft Analíticas e/ou Polinominas (NURBS) superfícies sólidos Básicos e/ou poliedros Espessamento; offset; arredondamentos; ... União, interseção, subtração, features, cascas arredondamentos, ... Sólidos complexos ou montagens

  8. REPRESENTAÇÕES Decomposição – um conjunto de pontos é representado como uma coleção de objetos simples combinados por uma operação de “colagem”. Construção – um conjunto de pontos é representado por uma combinação de conjuntos primitivos de pontos. Cada primitivo é representado como uma instância de um tipo de sólido primitivo. Fronteiras – um conjunto de pontos é representado por meio de sua fronteira. A fronteira de um conjunto tridimensional de pontos é uma superfície bidimensional que usualmente é representada como uma coleção de faces.  MarttiMäntylä – Anintroduction to solidmodelling

  9. DECOMPOSIÇÕES ENUMERAÇÃO ESPACIAL DECOMPOSIÇÃO EM CÉLULAS O espaço ocupado pelo sólido é preenchido por pequenos cubos (voxels) O espaço ocupado pelo sólido é definido pela colagem de pequenas células (formas diferentes)

  10. ConstrutiveSolidGeometry (CSG) diferença cilindro união cubo esfera Árvore CSG

  11. Boundary representation (B-rep) Fonte: T-C Cahng & Wysk

  12. ENTIDADES GEOMÉTRICAS Representação computacional ???

  13. ESTRUTURA DE DADOS E FORMATOS ACIS B-rep CAD-kernel PARASOLID FORMATOS *Proprietários fechados (ex: sldprt, dwg) *Proprietários abertos (ex: dxf, stl) *Neutros (ex: IGES, STEP)

  14. B-rep – arquivo em formato STEP (Standard for the Exchange of Product model data) http://www.steptools.com/library/fundimpl.pdf

  15. STL (Standard Tessellation Language)

  16. ENGENHARIA REVERSA (DIGITALIZAÇÃO POR CONTATO) Nuvem de pontos Coordenadas cartesianas

  17. ENGENHARIA REVERSA (DIGITALIZAÇÃO SEM CONTATO)

  18. ENGENHARIA REVERSA (NUVEM DE PONTOS E MODELAGEM 3D)

  19. Processamento de imagens Pré-processamento Detecção de bordas Segmentação Vetorização Segmentação de imagens médicas utilizando o software Mimics – Fonte: Bazan, 2004

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