Apostila GDT - Embraer

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Curso Básico de GD&T EMBRAER Segundo a norma ASME Y14.5M–1994 (NE 03-073)

Projeto Análise de Tolerância VPI/DPR VPI/DTE ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

Rev. / (Nov/2002)

1

Nota dos Autores A Embraer utiliza a norma ASME Y14.5M-1994 como padrão para expressão de tolerâncias dimensionais e geométricas. A norma Embraer aplicável é a NE 03-073.

Embora algumas referências bibliográficas utilizadas na elaboração deste material sejam baseadas nas normas ISO, todos os conceitos citados estão em concordância com a norma ASME Y14.5M-1994.

Elaboração:

Daniel Carlos da Silva Alexandre Oliveira Pasin Luiz Henrique Marques

Colaboração:

Antônio Carlos de Oliveira Eduardo de Moura Tancredo Rodolfo Chagas Carlos Lyra Villas Boas

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Índice Introdução • • • • • • • • • • • • • •

O que é GD&T? Histórico O GD&T e o Cenário Normativo As 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&T GD&T e a Engenharia Simultânea Engenharia Dimensional O que é? Para que serve? ED x GD&T 5PDCA`s Fazem a Engenharia Dimensional Critério de Qualidade (ICP) Empilhamento de Tolerâncias Métodos de Cálculo de Tolerância Tolerância Estatística

•

Softwares de Simulação e Análise de Tolerâncias

?

Definições • • • • • • •

Elemento Feature of Size – FOS Tolerâncias Geométricas Dimensões Básicas Quadro de Controle AMES, MMC e LMC Símbolos e Características das Tolerâncias

• • • •

Outros Símbolos Regra #1 Regra #2 Fixação de Peças no Espaço

Datums • • • • • • • • • • •

Definição de Datum Datum Superfície Datum Linha de Centro Datum Plano Central Alvo Datum Alvo Datum Área Alvo Datum Linha Alvo Datum Ponto Sujeição de Datums Planos Sujeição de Datums Cilíndricos Regra do Diâmetro Primitivo – Roscas e Engrenagens

Posição • • • •

Definição e Características Forma da zona de Tolerância Exemplo de zona de Tolerância Fórmulas de Cálculo de Tolerância

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Índice Posição

Circularidade

• • •

Exercícios de Aplicação Princípio de Máximo Material (Bônus de Tolerância) Modificadores , e em Furos e Pinos

• • •

• • • • • •

Condição Virtual Condição Virtual para Furos Condição Virtual para Pinos As 9 regras para a Tolerância de Posição Composta As 5 regras para Tolerância Múltipla de Posição Calibre de Papel

ml s

Retitude • • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição – Superfície Plana Procedimento de Medição – Superfície Cilíndrica Procedimento de Medição – FOS Planar Procedimento de Medição – FOS Cilíndrica Procedimento de Medição – FOS Cilíndrica

•

Procedimento de Medição – Aplicação em Base de Unidade

s m

Planeza • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição

Cilindricidade • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição

Circularidade e Cilindricidade - Medição • • • • • • •

Perfis Lobulares Medição com 3 Pontos (número ímpar de lóbulos) Medição com 2 Pontos (número par de lóbulos) Erros Comuns na Medição de Circularidade e Cilindricidade Erros de Interpretação Erros de Setup Erros Gerais

Paralelismo • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição – Plano - Plano Datum Procedimento de Medição – Plano - Linha Datum Procedimento de Medição – Linha - Plano Datum Procedimento de Medição – Linha - Linha Datum

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Índice Perpendicularidade • • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição – Plano - Linha Datum Procedimento de Medição – Plano - Plano Datum Procedimento de Medição – Linha - Linha Datum Procedimento de Medição – Linha - Plano Datum Exercícios de Aplicação

Angularidade • • • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição – Plano - Linha Datum Procedimento de Medição – Plano - Plano Datum Procedimento de Medição – Linha - Linha Datum Procedimento de Medição – Linha - Plano Datum Procedimento de Medição – Linha - Linha Datum (zona cilíndrica) Procedimento de Medição – Linha - Plano Datum (zona cilíndrica)

Batimento • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Batimento Circular Radial Batimento Circular Axial Batimento Circular Radial – Fixação entre Pontas Batimento Circular Radial – Fixação em Seções Transversais

• Batimento Circular Qualquer • Batimento Circular Qualquer – Inclinação Variável • Batimento Circular Qualquer – Inclinação Definida • Batimento Total Radial • Batimento Total Axial • Batimento Total Qualquer • Batimento Total Qualquer – Controle de Localização da Superfície • Batimento Total Qualquer – Refino de com e •

Exercícios de Aplicação

t h g

Perfil • • • • • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Especificação do Perfil Especificação da Zona de Tolerância Conversão de Tolerância Cartesiana para Perfil Perfil de Superfície – Controle da Forma dos Contornos Perfil de Superfície – Controle da Localização dos

Contornos

d

d

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5

Índice Perfil

Simetria

• • • • • •

• • •

d – Localização de Superfície d – ALL OVER d – Troca de Referencial d – Controle de Espessura d – Superfícies Coplanares d – Superfícies Coplanares com Offset Datum Conjugado • Perfil de Superfície d – Superfícies Cônicas • Perfil de Superfície d – Tolerância de Perfil Composta • As 8 Regras para a Tolerância de Perfil Composta • Perfil de Superfície d – Tolerância de Perfil Composta Perfil de Superfície Perfil de Superfície Perfil de Superfície Perfil de Superfície Perfil de Superfície Perfil de Superfície

• Tolerância Múltipla de Perfil • As 5 Regras para Tolerância Múltipla de Perfil • Tolerância Múltipla de Perfil – Controle de Linhas da Superfície Chapelonas • Perfil de Superfície – Superfícies Cônicas • •

d

Tolerância Múltipla – Superfícies Cônicas Perfil e Posições Combinados – BOUNDARY

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição

Peças Não Rígidas [16] • • • •

Peças Rígidas Peças Não Rígidas Nota de Restrição Estado Livre

• •

Alvo Datum em Peças Não Rígidas Datums na MMC em Peças Não Rígidas

@

Desenhos EMBRAER Bibliografia Anexo 1 •

Normas ISO relacionadas ao GD&T segundo Foster

Concentricidade • • •

Definição e Características Forma da Zona de Tolerância Procedimento de Medição

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Símbolos Usados na Apostila Símbolos de Medição

Outros Símbolos

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Introdução O que é GD&T ? Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) é uma norma de dimensionamento e toleranciamento (ASME Y14.5M–1994). No projeto mecânico, o GD&T é a linguagem que expressa a variação dimensional do produto no que diz respeito à função e ao relacionamento de seus elementos. [2] O GD&T é uma ferramenta de projeto mecânico que: • Promove a uniformidade na especificação e interpretação do desenho; • Elimina conjecturas e suposições errôneas; • Assegura que os profissionais do projeto, da produção e da qualidade estejam todos trabalhando na mesma língua. As técnicas e princípios do GD&T consideram o requisito de projeto sem prejudicar a qualidade e a funcionalidade do elemento. Através do dimensionamento funcional, permitem-se tolerâncias mais abertas em todos os estágios do processo de manufatura com garantia de montagem. [8]

Fig. a – Desenho sem GD&T.

seu objetivo é a COMUNICAÇÃO além da simples “aplicação
Ogeométrica”.
FUNÇÃO e RELACIONAMENTO são as palavras chaves.

Fig. b – Desenho com GD&T. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

8

Introdução Histórico [2] [4] Século XVIII - Revolução Industrial 1905 - William Taylor cria o calibrador Passa / Não passa; 1935 - ASA (American Standard Association) publica a “American Standard Drawing and Drafting Room Practices”. Primeira norma reconhecida para desenhos de engenharia; 1940 - O engenheiro inglês Stanley Parker, da Royal Torpedo Factory, realiza experiências com peças de torpedos e demonstra que a zona de tolerância para o posicionamento na montagem deve ser circular (true position) e não quadrada. (Fig. a); 1944 - Na Inglaterra é publicado um conjunto de normas pioneiras para desenho baseado nos estudos de Stanley Parker; 1957 - ASA aprova a “ASA Y14.5”. Primeira norma americana sobre dimensionamento e toleranciamento; 1966 - ANSI publica a “ANSI Y14.5M”. Primeira norma americana unificada com o sistema métrico, após muitos anos de debate; 1973 - Atualização para “ANSI Y14.5M-1973”; 1982 - Nova atualização para “ANSI Y14.5M-1982”; 1994 - ASME publica a “ASME Y14.5M-1994”. Com o objetivo de unificar os princípios de dimensionamento e toleranciamento com as normas internacionais da série ISO.

Ganho com a zona de tolerância circular

Fig. a – Zona de Tolerância Circular.

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Introdução O GD&T e o Cenário Normativo O GD&T tem, cada vez mais, nas empresas de manufatura e projeto mecânico, a mesma penetração que a ISO 9000 tem no meio industrial, comercial e de serviços. O GD&T é a mais popular entre as normas ASME e foi incorporada por outras normas técnicas, como ABNT, ISO, DIN, JIS, etc. Na Norma ISO o GD&T está dividido em tópicos e é coberto pelas normas encontradas no anexo 1. Além disso, a aplicação do GD&T é exigência de algumas normas, como a QS 9000, usada na indústria automobilística, e a AS 9100, usada na indústria aeronáutica. [2] [3] A norma ASME Y14.5M-1994 e sua norma complementar ASME Y14.5.1M-1994 “Mathematical Definition of Dimensioning and Tolerancing Principles” [6] têm como objetivo cobrir os princípios básicos do GD&T citando normas complementares quando necessário. Adicionalmente a norma ASME Y14.5.2-2000 “Certification of Geometric Dimensiong and Tolerancing Professionals” cita os conhecimentos necessários e a forma de avaliação para certificação de técnicos e engenheiros na linguagem junto à ASME.

GD&T, GPS e VDT? O GD&T, entretanto, não é atualmente o único esforço para criação de uma linguagem de comunicação efetiva de requisitos dimensionais de produtos. A ISO criou em 1995 um subcomitê denominado ISO/TR 14638:1995 Geometric Product Specification (GPS) e hoje conta com mais de sessenta projetos para novas normas ou revisões relacionadas ao GPS com foco em cobrir todas as etapas de desenvolvimento do produto (projeto, manufatura e qualidade). [19]

A ISO utiliza várias normas para cobertura dos assuntos relacionados ao GPS. Uma lista das principais normas ISO necessárias para cobertura do tema GD&T, segundo Foster [2], encontra-se no anexo 1 e uma descrição completa do relacionamento entre as normas ISO e ASME com relação ao tema GPS pode ser encontrada em Concheri et al. 2001 [19] ou no site do projeto Leonardo da Vinci [18]. Outra proposta existente dentro dos próprios subcomitês da ISO é a implantação do Vetorial Dimensioning and Tolerancing (VDT). Ao contrário do GD&T, que é baseado no conceito de calibres funcionais e práticas de chão de fábrica, o VDT segue as regras de sistemas CAD/CAM e MMCs para expressão dos desvios reais em relação às dimensões nominais [18]. GD&T x VDT

E no futuro? [2] [18] [19] GD&T – Linguagem atualmente mais madura. Emprestou vários conceitos para a ISO e pode ser considerado a base do GPS. Tende a ser complementado por conceitos desenvolvidos na esfera da ISO bem como na própria ASME. GPS – Projeto ambicioso que visa estender os conceitos do GD&T considerando todo o processo produtivo na expressão da variação dimensional. Ainda em fase de desenvolvimento. Necessita de uma uniformização de conceitos. VDT – Grande potencial de utilização, porém necessita de detalhamento, de integração com as linguagens CAD, DMIS, NC e de uma forma simples de interpretação.

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Introdução As 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&T

Vantagens [2] [3]


Redução de custos pela melhoria da comunicação;  Permite uma interpretação precisa e proporciona o máximo de

Mitos [13]

 Aumenta a zona permissível de tolerância de fabricação;  Em alguns casos, fornece "bônus" de tolerância;  Garante a intercambiabilidade entre as peças na montagem;  Garante o zero defeito, através de uma característica exclusiva que são os calibres funcionais;  Não é interpretável. Minimiza controvérsias e falsas suposições nas


O GD&T aumenta o custo do produto;  Não há necessidade do uso do GD&T;  O sistema cartesiano é mais fácil de usar;  Desenhos com GD&T levam mais tempo para serem feitos;  O GD&T e a norma ASME Y14.5M-1994 são confusos;  O GD&T deve ser usado somente em peças críticas;  Dimensionamento e toleranciamento geométrico são etapas

 Possui consistência para ser usado em aplicações computacionais.

 É possível aprender GD&T em 2 dias.

manufaturabilidade do produto;

intenções do projeto;

separadas;

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11

Introdução Engenharia Tradicional

GD&T e a Engenharia Simultânea [2][3][8]

N34 N35 N36 N37 N38 N39 N40

{OPERATION NUMBER : 4} s800m3 g00 x.000 y-26.482 z1.962 x-39.674 y58.878 y80.249 z-201.388 m8 y84.455 z-241.408

Antes do advento da Engenharia Simultânea: • O procedimento para o início da fabricação de um produto era sempre lento e ineficaz; • A ligação entre a criação e a materialização de um produto era feita por um desenho cotado simplesmente informando alguns parâmetros, os requisitos da engenharia do produto;

Não Monta?

• Ficava a cargo de outros departamentos, como ferramental, qualidade, processos, elaborar documentos complementares (folhas de processo, cartas de controle, etc.). Atualmente: • Com uma maior competição, a rapidez para o lançamento de um produto (time to market ), transformou-se em uma necessidade vital para as empresas; • A engenharia tradicional teve de ser reformulada e ser substituída pela engenharia simultânea; • O GD&T, nesse contexto, proporciona os recursos necessários para que o projeto mecânico possa informar os principais parâmetros não só do produto como também dos processos de fabricação, controle e montagem, otimizando o processo de desenvolvimento integrado do produto.

?

Engenharia Simultânea

?

Engenharia Simultânea – GD&T

? ?

N34 N35 N36 N37 N38 N39

{OPERATION NUMBER : 4} s800m3 g00 x.000 y-26.482 z1.962 x-39.674 y58.878 y80.249 z-201.388 m8N40 y84.455 z-241.408

?

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Introdução Engenharia Dimensional O que é?

Para que serve?

Conjunto de processos de uma empresa que permite gerenciar a variação dimensional do produto.

Para superar as expectativas do cliente quanto a:




• Características funcionais afetadas pela variação dimensional (gaps, steps, folgas,interferências, etc.);

Na Embraer: Projeto Análise de Tolerância em andamento.

• Performance dimensional (ruído, aerodinâmica, desgaste, etc.);

• Intercambiabilidade. Para reduzir custos pelo/a: • Projeto orientado à montagem com GD&T (design for manufacturing); • Uso de tolerâncias de fabricação mais abertas, garantindo montagem; • Estudo sistemático das melhores soluções de montagem; • Redução do retrabalho;

Visão: Visão “Prover à EMBRAER um conjunto de atividades, ferramentas e documentos que gerenciem a variação dimensional do produto”. Objetivo: Objetivo “Desenvolver, comunicar, implantar e validar mecanismos de controle dimensional para gerar um produto que supere as expectativas dos clientes quanto à performance dimensional, características funcionais, intercambiabilidade, a um mínimo custo de manufatura, montagem, retrabalho e manutenção”.

• Redução dos custos de manutenção e reparo.

ED x GD&T O GD&T é a linguagem usada para expressar a variação dimensional considerando a montagem, conseqüentemente é uma ferramenta básica para a viabilização da engenharia dimensional.

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13

Introdução 5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional

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Introdução Critério da Qualidade (ICP) [15] As exigências de qualidade atuais alteraram o critério de que um produto está “OK” simplesmente por estar dentro de seu campo de tolerância. - Não basta fazer o gol, é preciso que ele esteja na região “OK”! (Fig.a) [3]

Aviso NC

Aviso

!


OK

!


NC

Para entender melhor esse tópico, alguns conceitos devem estar claros: • Os limites de especificação inferior e superior (LEI e LES) são estabelecidos durante o desenvolvimento do produto (DIP); • O índice de capacidade do processo (ICP) mede o quanto o processo consegue atender às especificações, ou seja, a porcentagem de itens que o processo é capaz de produzir dentro das especificações. Existem vários índices de capabilidade do processo, dentre eles o Cp e o Cpk, são os mais utilizados.

Cp =

LES − LEI 6σ

− µ µ − LEI  ; 3σ 3σ 

Valor Objetivo 6σ

TOL LEI

LES

Fig. a – Critério 6σ de qualidade.

 LES

Cpk = MIN  

Onde µ é a média da amostra e σ é o desvio padrão da amostra. Sendo d a média dos limites de especificação, Cp = Cpk quando d = µ. Quanto maior o ICP, melhor o processo estará atendendo às especificações. (Fig. b)

µ

LES LEI d Fig. b – Processo valor médio deslocado (Cp ≠ Cpk). ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

15

Introdução Um processo com ICP ≥ 1.33 é considerado um processo capaz. A indústria automobilística procura trabalhar com ICP ≥ 1.67. Para itens de segurança em determinadas montagens na indústria aeronáutica, são exigidos ICPs ≥ 2.00.

Classificação do Processo

Valor do ICP

Defeitos por milhão

Itens de segurança

ICP ≥ 2

Menor que 0.0018

Altamente capaz

1.67≤ ≤ ICP < 2

Entre 0.0018 e 8

Capaz

1.33 ≤ ICP < 1.67

Entre 8 e 70

Razoavelmente Capaz

1 ≤ ICP < 1.33

Entre 70 e 2700

Incapaz

ICP < 1

Mais de 2700

Através de um gráfico de acompanhamento dos valores dos índices Cp e Cpk das características funcionais de um produto, pode-se demonstrar o aperfeiçoamento e a evolução dos processos em questão, pois esses índices deverão apresentar tendência de melhoria. Isso é uma exigência de normas como a QS 9000 e a AS 9100. [15]

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Introdução Empilhamento de Tolerâncias [10] ROLL-DOWN A tolerância total da cadeia (T) é o requisito de projeto. As tolerâncias das peças individuais (tn) são calculadas em função desse fator limitante.

x

ROLL-UP Muitas vezes, porém, o processo é o fator limitante. Nesse caso a tolerância da dimensão total (T) é uma função das tolerâncias parciais (tn) .

tn = f (T, t1, t2…tn-1)

T = f (t1, t2…tn) D± T

d 2 ± t2

d 1 ± t1 d 3 ± t3

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Introdução Métodos de Cálculo de Tolerância [10]

 Pior Caso (Worst Case)

 Soma Quadrática (Root Square Sum)

• Todas as tolerâncias individuais estão em seus limites extremos;

• Todas as tolerâncias individuais seguem uma distribuição normal e são independentes entre si. • Método realista para muitas aplicações porém sem flexibilidade de análise.

• Método mais conservador e mais caro.

T=±

(t

1

+ t 2 + t 3 + ... + t n

)

T=

100 ± t

D2 = 20 ± 0.2

+ 0.01 0

2 1

+ t 22 + t 23 + ... + t n

• Análises estatísticas baseadas em cálculo computacional; • É o método mais flexível e que proporciona maior redução de custos.

)


Pior Caso (Worst Case)

d = 1.6 min / 2.4 max

102

(t


Simulação Monte Carlo

D3 = 30 ± 0.3

∫ Ω f(t 1, t 2 , t 3 ,..., t n )d

Ω s

Ω≈

∑ f (t , t , t ,..., t ) s

i =1

1

2

3

n

twc = ± (|t1| + |t2| + |t3| + |t4|) = ± (0.4 + 0.3 + 0.2 + 0.1) = ± 1 Hwc = 100 ± 1 (Não Conforme)

 Soma quadrática (Root Square Sum) • Tolerâncias com distribuição normal Cpc = Cpkc = 1 • Variáveis independentes entre si

D4 = 40 ± 0.4

tRSS = ± √ t12 + t22 + t32 + t42 = ± 0.55 HRSS = 100 ± 0.55 (Não Conforme)

D1 = 10 ± 0.1

!


Métodos estatísticos de cálculo de tolerância não devem ser aplicados a montagens com risco para a segurança do produto!

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18

Introdução
Simulação Monte Carlo

• Tolerância com distribuição normal

Cpkc1 = Cpkc2 = Cpkc3 = Cpkc4 = 1 Cpc1 = Cpc2 = Cpc3 = Cpc4 = 1 • Desvio Padrão p/ σ1 = 0.033 t1 = ± 0.1 (± 3σ1)

σ2 = 0.067 σ3 = 0.100 σ4 = 0.133




t2 = ± 0.2 (±3σ2) t3 = ± 0.3 (±3σ3) t4 = ± 0.4 (±3σ4)

Cp =

LES − LEI 6σ − µ µ − LEI  ; 3σ 3σ 

 LES

Cpk = MIN  

HSMC (± 3σ)mont = 100 ± 0.4 (Não Conforme) Para Cpmont= Cpkmont = 0.73

Reavaliação

E se...

σ1 = 0,033 σ2 = 0,067 σ3 = 0,100 σ4 = 0,133

p/ σ`1 = 0,033 p/ σ`2 = 0,04 p/ σ`3 = 0,04 p/ σ`4 = 0,06

HSMC` (± 3σ)mont = 100 ± 0.4 (Conforme) Para Cpmont= Cpkmont = 1.50

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19

?

Introdução Tolerância Estatística

Peça 1

[1] [18]

σ1 = 0.033

O GD&T assume como padrão que todas as tolerâncias são calculadas no pior caso.

D1 = 10 ± 0.1

?

Cpk 1 =

As montagens são completamente intercambiáveis.

?

Quando o símbolo é aplicado à tolerância dimensional ou geométrica, a variação dimensional permissível não é mais atribuída à peça e sim a um lote de peças.

10 ± 0.1 Cpk ≥ 1 / Cp – Cpk = 0

Peça 2

Neste caso temos duas possibilidades: 1. Lotes de conjuntos montados e aprovados que contenham peças com medidas além das tolerâncias especificadas no pior caso;

2

Peça 3

20 ± 0.2

Em uma montagem podemos, estatisticamente, ter uma peça muito pequena (9 mm) e uma muito grande (11 mm) e o resultado final será uma montagem OK.

?

10 ± 1




11

30.3 − 30 = 2.5 (muito alto!) 3 x 0.04

Cpk ≥ 1,67 / Cp – Cpk = 0 NI 1219 30 ± 0.3

? ?

Cpk ≥ 2.5 / Cp – Cpk = 0 ou 30 ± 0.2

9 20 ± 0.5

Cpk 3 =

σ3 = 0.04 D3 = 30 ± 0.3

Exemplo:

10 ± 1

NI 1219

20.2 − 20 σ2 = 0.04 Cpk 2 = = 1.67 3 x 0.04 D = 20 ± 0.2

2. Lotes de conjuntos montados e reprovados que contenham peças com medidas dentro das tolerâncias especificadas usando tolerância estatística. Então, por que usar tolerância estatística?

10.1 − 10 = 1.0 3 x 0.033

Peça 4 20

!

Os desenhos EMBRAER utilizam uma flag com a NI-1219, cujo texto é: “TOLERANCE BASED ON STATISTICAL SIMULATION AND ANALYSIS FOR ASSEMBLY TOLERANCES ACCORDING TO REPORT [XXXXXXX]”.

σ4 = 0.06

D3 = 40 ± 0.4

NI 1219

Cpk ≥ 1.67 / Cp – Cpk = 0

Cpk 4 =

40.4 − 40 = 2.22 (muito alto!) 3 x 0.06

Cpk 4 =

40.3 − 40 = 1.67 3 x 0.06

40 ± 0.3

?

Cpk ≥ 1.67 / Cp – Cpk = 0

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NI 1219 20

Introdução Softwares de Simulação e Análise de Tolerâncias Os softwares de simulação de tolerância de montagem são usados para avaliar o impacto das cadeias de tolerância ( tolerâncias individuais das peças, métodos de localização e seqüências de montagem). • Na forma; • No ajuste; • Na função do conjunto (requisito de projeto). Montagens simples podem ser estudadas com análises de tolerâncias 1D e 2-D e sua variação pode ser avaliada através dos métodos do Pior Caso ou de Soma Quadrática.

0.8 mm

Para montagens mais complexas ou casos em 3-D, a relação entre as variações dimensionais tornam praticamente impossível a análise da cadeia de tolerância sem o uso de softwares de simulação. Com o surgimento dos softwares de simulação, a análise de variação dimensional do produto torna-se “digerível”, desde que os conceitos de variação sejam entendidos.

Característica Analisada

Como resultado da simulação, são obtidos o histograma da variação, Cpmont, Cpkmont e, além disso, outras informações relevantes, como o percentual dos produtos não conformes e a contribuição individual da tolerância de cada componente sobre a variação na montagem. [9]

Aplicação de Tolerâncias Simulação Numérica

Histograma da variação na montagem

Contribuição Individual dos componentes

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21

Definições Elementos (Features) • Termo geral aplicado a uma porção física de uma peça, como um furo, uma superfície ou uma ranhura, por exemplo. • Podem ser classificados em adimensionais, como, por exemplo, uma face plana ou uma superfície qualquer, ou dimensionais, como furos, rasgos, espessuras ou qualquer outra porção física que possua dimensão.




Para fins de aplicação de tolerâncias geométricas, linhas de centro e planos centrais podem ser considerados elementos embora não sejam uma porção física da peça. [3]

Feature of Size (FOS) FOS é, por definição, um elemento dimensional que possui centro, linha de centro ou plano central, como, por exemplo: pinos, furos e rasgos [1] [3].




A esfera também é uma FOS.

Elementos do tipo FOS ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

22

Definições Tolerâncias Geométricas • Informações de projeto utilizadas para controlar a variação de características geométricas (função); • Única forma de garantir o inter-relacionamento dos elementos de uma peça;

Dimensão básica

Tolerância geométrica Quadro de controle

• Termo geral aplicado à categoria de tolerâncias usadas para controlar forma, localização, orientação, batimento e perfil; [2] [3]




A tolerância dimensional permite controlar a tolerância geométrica que pode ser considerada um refino da primeira. Os desenhos EMBRAER, a partir do programa do EMBRAER 170, que possuem tolerâncias geométricas devem conter a NI-856, que faz um link para NE 03-073, a qual possui a ASME Y14.5M-1994 anexada.

Dimensões Básicas (Cotas Básicas) • Valores numéricos usados para descrever a posição, o perfil, a forma e a orientação teoricamente exatos de um elemento ou de um alvo datum; [1] • A variação permissível nesse caso é estabelecida pelo quadro de controle;

Espessura de alma Datum

• Para a identificação, os valores das cotas básicas são colocados dentro de retângulos; • Elas pressupõem um quadro associado, pois só assim fazem sentido, exceto no caso de localização do alvo datum.[2]

! A cota básica deve necessariamente nascer de um datum!
! Não se pode aplicar tolerância geral à cota básica!




Na EMBRAER, um número dentro de um retângulo sem uma linha de cota associada representa espessura de alma de peça.

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23

Definições Quadros de Controle • Retângulos usados para aplicação das tolerâncias que contêm o símbolo da característica geométrica, o valor de tolerância, os datums de referência e os modificadores, se aplicáveis; • A leitura correta do quadro de controle é um ponto-chave para a interpretação em GD&T. Lembrando que o GD&T é uma linguagem precisa e clara, este deve possuir somente uma interpretação; (Fig.a)




O GD&T permite a inclusão de notas abaixo do quadro de controle para elucidar alguma dúvida que possa existir somente com a leitura do quadro ou simplesmente para acrescentar alguma informação que não é possível expressar dentro do mesmo. [1] [2] Fig. a – Quadro de controle

AMES, MMC E LMC AMES - Actual Mating Envelope Size – Por definição, o GD&T assume que as dimensões dos elementos são as do envelope inscrito, ou circunscrito, que tocam seus pontos mais proeminentes. A dimensão de um elemento é a dimensão de sua AMES; MMC -

Maximum Material Condition – Condição de Máximo Material – É a condição na qual o elemento tem o maior peso, dentro do seu limite de dimensão;

LMC -

Least Material Condition – Condição de Mínimo Material – É a condição na qual o elemento tem o menor peso, dentro do seu limite de dimensão.[1] (Fig. b)

Fig. b – AMES,MMC e LMC ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

24

Definições Símbolos e Características das Tolerâncias

Tabela de características de tolerâncias geométricas. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

25

Definições Outros Símbolos Nome

Símbolo

Condição de máximo material Condição de mínimo material Zona de tolerância projetada Estado Livre (1) Plano Tangente Diâmetro Diâmetro esférico

m l p @ $ n Sn

Nome Escareado de faces paralelas Escareado cônico Profundidade Linha de centro Conicidade Declividade Ao longo de todo perímetro

Raio esférico

SR

Alvo Datum

Raio controlado

CR

Símbolo de origem de dimensão

Tolerância estatística Envelope (2) e métodos de especificação de textura
Símbolos (rugosidade) são cobertos pelas normas ANSI Y14.6 e ANSI /ASME B46.1

Símbolo

? {

v w x

yz q

e A1

Seção reta quadrada Entre os pontos

E#F

(1)

Usado para peças sem rigidez estrutural, ver tópico ”Peças Não Rígidas” (2) Não pertence à ASME Y14.5M-1994. Usado em desenhos europeus antigos para indicação de aplicação da regra #1

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26

Definições Outros Símbolos (exemplos) Fig. a - Ao longo de todo o perímetro;

Fig. b - Entre os pontos;

Fig. c - Seção reta quadrada;

Fig. d - Símbolo de origem de dimensão;

Fig. e - Escareado de faces paralelas;

Fig. f - Escareado cônico;

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27

Definições

cueg

Regra #1 [1][2][3]

Quando se utiliza somente tolerância dimensional em um elemento FOS, ela exerce controle sobre a dimensão e também sobre as características de forma ( , , , ) dos elementos com três condições;

a. Eixo

b. Furo

1. As variações dimensionais do elemento em qualquer seção devem estar dentro do envelope definido pela AMES; 2. As superfícies de um elemento não devem ultrapassar o limite de forma perfeita na MMC. Esse limite é a verdadeira forma geométrica representada pelo desenho. Não é permitida a variação na forma se o elemento for produzido no seu limite da MMC; 3. Não há a exigência de forma perfeita quando o elemento estiver na condição de mínimo material.

! Aplicada somente a elementos que são FOS!
! A regra # 1 não é aplicada a:
• Elementos que não são FOS;

• Peças sujeitas a variação em estado livre (sem rigidez estrutural); • Mercadorias como tubos, barras, chapas e perfis estruturais a menos que especificada em desenho através de tolerância geométrica.





Tolerância Geométrica só faz sentido para refinar a regra #1 ou para garantir o inter-relacionamento entre os elementos. Quando é desejável permitir que uma superfície de um elemento exceda os limites de forma perfeita na MMC, pode-se utilizar a nota: PERFECT FORM AT MMC NOT REQUIRED.

n 20

+ 0.1 0

+ 0.1 0

n 20

n 20.1

n 20.1 (MMC)

(LMC)

n 20

n 20.1 n 20 (LMC)

n 20

n 20 (MMC)

Limite de Forma Perfeita na MMC

n 20.1

n 20.1

n 20 Regra #1 – Eixo ( a) e Furo ( b).

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28

Definições Regra #2

[1][2]

A utilização de modificadores nos quadros de controle obedece às seguintes regras:

s

• Para todos os tipos de tolerâncias geométricas, o modificador ( RFS – Regardless of Feature Size) se aplica à tolerância individual, ao datum ou a ambos, quando nenhum outro símbolo de modificador é especificado. Não é preciso colocar o símbolo;

y

m

l

• Os demais modificadores, como MMC, , ou LMC, , precisam ser especificados no desenho quando requeridos. [2]

!


r,i,h,t

z x

c,e,g,

3 graus de translação

As características geométricas de , não podem ser aplicadas na MMC ou LMC devido à natureza do controle!

3 graus de rotação

Fixação de Peças no Espaço Um objeto, sem limitações de movimento no espaço, tem seis graus de liberdade. Antes de uma operação de fabricação, inspeção ou montagem, esses seis graus de liberdade devem ser fixados, este procedimento é realizado com o auxílio de elementos de referência externos à peça.

c

a b Graus de liberdade de uma peça.

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29

Datums Definição de Datum • Elementos físicos externos à peça, usados para sujeitar os graus de liberdade da mesma; • Correspondem, sempre que possível, às interfaces de montagem da peça; • No GD&T, as tolerâncias de orientação e localização são referenciadas nos datums e as cotas básicas usam esses elementos como origem. (Fig. a)

As letras l,O e Q não podem ser utilizadas para a identificação ! dos datums! [1]


Fig. b – Datum superfície e conjugado

Datum Superfície • É a superfície de uma peça utilizada para se estabelecer um datum; • O símbolo do datum superfície deve ser aplicado diretamente na superfície plana, cilíndrica, esférica, etc, ou na sua linha de extensão, mas claramente separado da cota. [2] (Fig. b)


Fig. a – Definição de datums

Pode-se também simular um datum superfície utilizando dois elementos diferentes, como na figura acima. Quando isso ocorre, este datum é denominado datum conjugado.

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30

Datums Datum Linha de Centro • É a linha central da FOS associada;

Fig. a

! Só existe depois da definição da FOS correspondente!


Fig. b

• O símbolo do datum linha de centro deve ser aplicado no prolongamento da linha da cota correspondente ou, se o elemento for controlado por uma tolerância geométrica, deve-de aplicar no quadro de controle. [1] (Fig. a,b,c,d,e)

! Nunca colocar o


diretamente na linha de centro!

Fig. c

Fig. d

Datum Plano Central • É o plano central da FOS associada. (Fig. f)

! Só existe depois da definição da FOS correspondente!
• O símbolo do datum plano central deve ser colocado na extensão da linha da cota, como no caso do datum linha de centro.

! Nunca colocar o


Fig. e

Fig. f

diretamente na linha de centro!

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31

Datums Alvo Datum A sua aplicação é de grande valor para peças sem superfícies planas. O alvo datum pode ser de três tipos: ponto, linha ou área. O alvo datum estabelece o sistema de referência dos datums e, adicionalmente, assegura repetibilidade da localização da peça para as operações de manufatura e medição. [1] [2]

localizações e/ou formas dos alvos datums ponto, linha e área
As são controladas por cotas básicas.

Alvo Datum Área Esse tipo de datum deve ser estabelecido quando uma área ou áreas de contato são necessárias para assegurar a estabilidade da peça. Sua utilização corresponde a áreas de contato com ferramental ou gabaritos de montagem onde a face de contato do elemento de sujeição com a peça é plana. (Fig a -Datum A) [2] Fig. a – Localização de uma peça com o conceito de alvo datum

Alvo Datum Linha É indicado por um ponto em uma vista do desenho e uma linha tracejada na outra. Quando o comprimento do alvo datum linha deve ser limitado, o mesmo deve ser indicado no símbolo. (Fig a - Datum B) [2]

Fig. b

Ponto de contato

Alvo Datum Ponto É indicado por um círculo. São usados pelo menos três pontos para a definição de um datum primário, dois pontos um secundário e um para um datum terciário. Pode ser utilizado para definir datums usando planos diferentes. (fig a - Datum C) [2]

Pino de localização

Fig. c

Peça Fig. d

Áreas de contato A1, A2 e A3

Quando usar o alvo datum? • Peça fica “bamba” no contato com a superfície completa; • Somente partes (pontos, linhas ou áreas) da peça são funcionais; • A peça não possui superfícies planas ou FOS para serem usadas como datums.

Pino de localização

Alvo Datum – ponto (b), linha (c) e área (d);

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32

Datums Sujeição de Datums Planos [2] [3] O estabelecimento dos datums se dá na ordem em que os mesmos aparecem no quadro de controle, obedecendo à ordem de sujeição das peças nos dispositivos de fabricação e controle. Dessa forma, eles podem ser do tipo primário, secundário ou terciário.

B

O datum superfície A é o primário e se estabelece por intermédio de três pontos de contato mais proeminentes. Nesse caso, trava três graus de liberdade da peça. O datum B é o secundário e trava mais dois graus de liberdade. No mínimo duas extremidades ou pontos de contato devem existir para que se obtenha o plano do datum B, perpendicular ao plano A. O datum C trava mais um grau de liberdade, usando apenas o ponto mais proeminente da fase associada a ele, referenciando a peça por completo no espaço.

C

B

C

B




Se a ordem dos datums no quadro de controle for alterada, a posição da peça no espaço também muda, pois os pontos mais proeminentes, responsáveis pelo estabelecimento dos datums, serão outros. C

Seqüência de sujeição de datums planos. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

33

Datums Sujeição de Datums Cilíndricos [2] [3] O conceito de sujeição dos datums cilíndricos é o mesmo dos datums planos. A ordem dos datums no quadro de controle também altera o procedimento de estabelecimento das referências das peças. O procedimento real, usado nas operações de torneamento, por exemplo, é feito apertando levemente a castanha para sujeitar o datum cilíndrico A. O menor cilindro circunscrito estabelece o datum linha de centro A. O datum secundário B é estabelecido encostando a superfície no fundo da placa.

Encostar no fundo da placa para estabelecer o datum B

Apertar para estabelecer o datum A

Placa de castanhas

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34

Datums Regra do Diâmetro Primitivo - Roscas e Engrenagens [1][2] Quando uma fixação roscada é especificada como um datum, o eixo de referência é derivado do diâmetro primitivo. Se uma exceção for necessária, a característica da rosca a partir da qual o eixo se deriva (assim como MAJOR ou MINOR ) deve ser apresentada abaixo do quadro de controle ou do símbolo do datum.

n

n

Quando uma engrenagem ou uma ranhura é especificada como datum, uma característica específica deve ser designada para derivar o eixo de referência (assim como PITCH , PD, MAJOR ou MINOR ) deve ser apresentada abaixo do quadro de controle ou do símbolo do datum.

n

n

n


Esse tipo de Datum deve ser evitado; de roscas são cobertas na norma ANSI Y 14.6 e
Especificações ANSI Y14.6aM; de engrenagens são cobertas pelas normas da série
Especificações ASME Y 14.7 e eixos ranhurados pela norma da série ANSI B.32

Fig. b - Datum em rosca

Fig. a - Indicações de datums para roscas e engrenagens; Fig. c - Sujeição de Datums em engrenagens

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35

Posição j Definição e Características

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36

Posição j Forma da Zona de Tolerância

FOS

CILÍNDRICA

∅t

PLANAR

Eixo teórico

t

Eixo real possível (peça aprovada)

Zona de Tolerância

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37

Posição j Outras Zonas de Tolerância de Posição Tolerância de posição bidirecional: Necessidade de especificação de tolerâncias mais abertas em uma direção que em outra. Nesse caso a zona de tolerância não será cilíndrica mas sim retangular. Pode ser aplicada tanto em furos cilíndricos quanto em furos quadrados. [1] (Fig. a, b)

A

C B

Fig. b

Fig. b

Fig. a

Outras Formas de FOS – “ Boundary” : A zona de tolerância é igual à diferença entre o elemento na MMC e sua tolerância de posição. A forma dessa zona é a mesma do elemento na sua posição verdadeira. Para isso é usada a nota BOUNDARY abaixo do quadro de controle. [3] (Fig. c, d)




Fig. c

Zona de Tolerância

Para furos não paralelos e não normais à superfície, a tolerância de posição também se aplica. A forma da zona de tolerância pode ser cilíndrica ou bidirecional, como para qualquer outra FOS. [1] Fig. d ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

38

Posição j Exemplo de Zona de Tolerância Zona de tolerância de posição cartesiana: (Fig.a)

0,2

A

= L2 = (0.2)2 = 0.04mm2

0,2

Fig. a

Zona de tolerância de posição cilíndrica (real): (Fig.b) A

=

πD2

=

π (0.28)2

4 A

=

4

0.063mm2

n 0.28


Ganho na zona de tolerância A

-A

x 100 = 57%

A Fig. b ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

39

Posição j

nT

Fórmulas de Cálculo de Tolerância Para: T – Valor da tolerância de posição para cada placa F – Furo na condição de máximo material P – Parafuso na condição de máximo material A condição crítica ocorre quando: 1. O furo e o parafuso estão na MMC; 2. O parafuso encosta no furo.

nP nF


A tolerância geométrica de posição é uma função das tolerâncias dimensionais do conjunto. Fórmulas de cálculo de tolerância de Posição a) Montagem Flutuante

b) Montagem Fixa








 T = F - P

c) Montagem Coaxial

 T = F - P 2 Distribuição do Campo de Tolerância

Px

Pz

Fx

 Fz

T = (Fz + Fx) - (Pz + Px) 2

T = T1 + T2 2

! Na montagem fixa, as fórmulas não prevêem folga suficiente se a tolerância não for refinada por uma b ou p !





[1]

A montagem com parafuso de cabeça escariada é um tipo de montagem fixa.

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40

Posição j Exercícios de Aplicação 1. Calcule a tolerância de posição de cada placa. [1] Dados: P = F=

n3.50 n3.94

3. Calcule a tolerância de posição de cada placa. [1] Dados: P = F=

n3.50 n3.94

2. Calcule a tolerância dos furos da placa Dados: T = 0.44 T1 = 0.30







:

4. Calcule a tolerância de posição dos furos da placa Dados: T = 0.22 T2 = 0.26




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:

41

Posição j

5. Calcule a tolerância de posição das duas peças: [1]

6. Calcule a tolerância de posição das duas peças: [1]

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42

Posição j

7. Calcule a tolerância de posição para os furos das duas placas: [3] Dados: Elementos de fixação – Parafusos e porcas M6

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43

Posição j

8. Calcule a tolerância de posição para os furos das duas placas: [3] Dados: Elementos de fixação – Parafusos M6

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44

Posição j Princípio de máximo material (Bônus de Tolerância A zona de tolerância de posição é um cilindro de diâmetro T que ocupa o espaço existente entre o furo e o parafuso ( F - P) (Fig.a). O princípio de máximo material admite que, à medida que o furo se afaste de sua condição de máximo material (∆F), a zona de tolerância aumente para T + ∆T (Fig.b). [3]

n n

m

)

nF nP

n

Bônus ∆T

nF + ∆ F nT Fig. a

n? Zona de

(LMC)

15.00 15.01 15.02 15.33

Tolerância 0.28 0.29 0.30 0.61

Fig. b

0.61

n? (MMC)

nT + ∆ T

Ganho na zona tolerância com o bônus

n n0.28





Estabelece uma proporcionalidade direta entre as tolerâncias dimensionais e geométricas.

Área tol. circular (tol. de posição) Área bônus

0.2

Fundamental e um dos mais importantes princípios de dimensionamento e toleranciamento geométrico. [2]

Área tol. cartesiana (Ac)

Área do ganho total (AGT)

AC = (0.2)2 = 0.04mm2 AGT = π(0.61)2 = 0.29mm2 4

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AGT - AC = 625% AC 45

Posição j Modificadores

m l ms ,

e

em furos e pinos

Modificador de máximo material

: Zona de tolerância com bônus variável igual à diferença entre a AMES e a condição de máximo material (MMC);

Modificador de mínimo material l:

Zona de tolerância com bônus variável igual à diferença entre a AMES e a condição de mínimo material (LMC);

s

Modificador de independência (RFS): Zona de tolerância independente da dimensão. [1] [3] FURO ∅ 15 +0.33 0 (MMC)

(LMC)

15.00 15.01 15.02 15.03 15.33

PINO

∅ 15 (MMC)

(LMC)

!





m

0 -0.33

15.00 14.99 14.98 14.97 14.67

∅ ? T 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28

∅ ? T 0.28 0.28 0.28 0.28 0.28

m Bônus l s 0.00 0.01 0.02 0.03

0.33

0.33 0.32 0.31 0.30 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

m Bônus l s 0.00 0.01 0.02 0.03

0.33 0.32 0.31 0.30 0.33 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00

0.00

Se o modificador for aplicado no datum, também deve ser aplicado no elemento! Exceção: tolerância de perfil de linha e superfície com em um datum FOS. O modificador é aplicado, por exemplo, quando há um requisito de espessuras de parede ou bordas críticas constantes.

l

m

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46

Posição j Exercícios de Aplicação 9. Calcule a menor distância entre os furos e a borda da peça:

10. Calcule a menor distância entre os furos e a borda da peça:

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47

Posição j

11. Calcule a menor distância entre os furos e a borda da peça:

12. Calcule a menor distância entre o furo e a borda da peça:

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48

Posição j

13. Calcule a maior distância entre os furos e a borda da peça:

14. Calcule a maior distância entre os furos e a borda da peça: [1]

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49

Posição j Condição Virtual

m

Condição Virtual é a dimensão gerada pela soma, ou subtração, da condição de máximo material (modificador ), ou de mínimo material (modificador ), de um elemento e da sua tolerância geométrica. [3]

l

! Calibre Funcional só pode ser projetado para modificador m

l

!

Condição Virtual não é usada na prática para a condição de mínimo material . Só existe teoricamente.

Condição Virtual para furos Furo e modificador

m

CV = MMC - T = 15.00 – 0.28 = 14.72mm Furo e modificador

l

CV = LMC + T = 15.33 + 0.28 = 15.61mm

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50

Posição j Condição Virtual para pinos Pino e modificador

m

CV = MMC + T = 15.00 + 0.28 = 15.28mm Pino e modificador

l

CV = LMC - T = 14.67 – 0.28 = 14.39mm

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51

Posição j Exercícios de Aplicação 15. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo:

16. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo:

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52

Posição j

17. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo:

18. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo:

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53

Posição j

19. Projete o calibre funcional para controlar a posição do diâmetro externo da peça:

20. Projete o calibre funcional para controlar a posição do elemento tolerado: [1]

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54

Posição j

21. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos:

22. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos:

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55

Posição j

23. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

24. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

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56

Posição j

25. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

26. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

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57

Posição j

27. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

28. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos:

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58

Posição j

29. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos:

30. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1]

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59

Posição j

31. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1]

32. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1]

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60

Posição j

33. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos:

34. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: [1]

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61

Posição j

35. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos conjuntos de furos: [1]

36. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos conjuntos de furos: [1]

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62

Posição j As 9 regras para a Tolerância de Posição Composta [16]


O controle de posição composta tem um quadro de controle que pode

ter somente dois segmentos (PLTZF – Pattern Locating Tolerance Zone Framework e FRTZF – Feature Relating Tolerance Zone Framework);

 O segmento superior controla somente a localização e/ou a orientação do conjunto;  O segmento inferior controla somente o espaçamento e/ou a orientação do conjunto;  O valor de tolerância do segmento inferior deve ser sempre um refinamento do valor da tolerância do segmento superior;  As cotas básicas que definem a localização dos elementos com a tolerância de posição composta aplicam-se somente ao segmento superior. As cotas básicas que definem o espaçamento e/ou a orientação aplicam-se a ambos os segmentos;

 No caso de utilização de datums no segmento inferior, estes devem

estar na mesma ordem e com os mesmos modificadores do segmento superior;

 Cada um dos segmentos deve ser verificado separadamente;  O requisito de controle simultâneo não se aplica ao segmento inferior dos controles de posição composta; O controle de posição composta aplica-se somente a um grupo de FOS (Exemplos: conjunto de furos, diâmetros coaxiais, etc.).

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63

Posição j

37. Projete o calibre funcional para controlar a posição do conjunto circular de furos:

38. Projete o calibre funcional para controlar a posição do conjunto de furos:

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64

Posição j

39. Projete o calibre funcional para controlar o elemento tolerado:

40. Projete o calibre funcional para controlar o conjunto de furos: [1]

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65

Posição j As 5 regras para Tolerância Múltipla de Posição:


O controle de tolerância múltipla de posição deve conter pelo menos dois segmentos, podendo possuir mais de dois;  Cada segmento deve ser interpretado como um controle individual;  As cotas básicas de localização e orientação dos elementos tolerados aplicam-se a todos os segmentos do quadro de controle;  A seqüência de datums e/ou seus modificadores devem ser diferentes

para cada segmento. Os valores dos dois segmentos não têm relação a menos que o datum primário seja o mesmo;

 Cada segmento deve ser verificado separadamente. Quando usar tolerância múltipla de posição?





Troca de referencial. Modificadores diferentes no elemento ou nos datums para cada quadro.

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66

Posição j

41. Calcule a mínima distância de borda: [3]:

42. Calcule a máxima distância de borda: [3]

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67

Posição j

43. Calcule a mínima espessura de borda X :



(l)

Exemplo de aplicação de condição de mínimo material para controle de espessura de borda na EMBRAER.

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68

Posição j Calibre de Papel

[2] [3]

1. Referenciar a peça de acordo com os datums da forma apropriada; Fig. a

2. Para esse caso, introduzir o maior pino-padrão possível no furo, medir as distâncias X e Y (Fig. b) e somá-las à metade do diâmetro do pino. Obter as coordenadas (x, y) do centro do furo, levando em consideração como origem o ponto 0; 3. Das medidas obtidas, subtrair os valores das cotas básicas, obtendose os valores ∆x e ∆y. Com esses valores, utilizar a fórmula Z = 2 ∆x2 + ∆y2 , obtendo o valor Z (Fig. c); 4. O valor de Z deve ser menor ou igual ao da tolerância especificada no quadro de controle, acrescida de bônus, se for o caso.

Exemplo:

Fig. b

Cantoneiras

:

Distâncias medidas: X = 10.65 e Y = 10.60 Diâmetro do pino-padrão introduzido n = 15.20 Coordenada x do centro do furo: x = 10.65 + 7.60 = 18.25 Coordenada y do centro do furo: y = 10.60 + 7.60 = 18.20 Cálculo de ∆x = 18.25 – 18.00 = 0.25 Cálculo de ∆y = 18.20 – 18.00 = 0.20 Cálculo de Z: Z = 2 ∆x2 + ∆y2 = 0.64 Tolerância de posição especificada: ∅ 0.6 Bônus de tolerância = 15.20 – 15.00 = 0.2 Tolerância + bônus = 0.6 + 0.2 = 0.8 Como Z = 0.64 < 0.8, o furo está dentro da tolerância de posição.

O

Centro real do furo

m

Fig. c

Zona de tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

69

Retitude

u

Definição e Características

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70

Retitude

u

Forma da Zona de Tolerância

SUPERFÍCIE PLANA

FOS CILÍNDRICA

PLANAR

CILÍNDRICA t

t

t ∅t

Zona de Tolerância

! A retitude não admite valores assimétricos!
Aplicações:

- Régua da impressora jato de tinta; - Cilindro de fotocopiadora.

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71

Retitude

u

Superfície Plana Procedimento de medição: 1. Colocar um bloco-padrão sobre a superfície considerada; 2. Nivelar a peça pelo bloco-padrão; 3. Retirar o bloco-padrão; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo de diversas linhas paralelas à vista, onde o elemento considerado é representado por um segmento de reta, tantas vezes quanto for apropriado; 5. Registrar a maior diferença encontrada na leitura de cada linha 6. O desvio de retitude é a maior das diferenças.




A retitude aplica-se na vista em questão. [1] [3] Tolerância de 0.01

#

Tolerância de 0.03

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72

Retitude

u

Superfície Cilíndrica Procedimento de medição: 1. Nivelar os pontos extremos de uma geratriz; 2. Fazer a leitura do relógio ao longo dessa geratriz e registrar a maior diferença encontrada; 3. Repetir essas operações em outras geratrizes, tantas vezes quanto for apropriado; 4. O desvio de retitude é a maior das diferenças.





O campo de tolerância será delimitado por duas retas paralelas, contidas em um plano que passa pela linha de centro. O elemento, nesse caso, deve ter forma perfeita na MMC. [1] [3] [14]

#

n16.00 MMC

t = 0.02

n16.00 MMC

t = 0.02

n16.00 MMC

t = 0.02

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73

Retitude FOS Planar

u

Procedimento de medição: 1.

Nivelar a peça usando um bloco-padrão;

2.

Posicionar os relógios em duas linhas opostas ( e ), em relação à linha de centro, situadas nas superfícies da peça tolerada;

3.

Zerar os relógios;

4.

e e registrar Fazer a leitura dos relógios ao longo das linhas as maiores diferenças encontradas em cada uma (M1 e M2);

5.

O desvio de retitude é a maior das semidiferenças | (M1 – M2) / 2 |. [3] [14].




Se existir o modificador calibre funcional.







m , a retitude pode ser controlada usando

CV = MMC + T = 15.1 + 0.05 = 15.15

#


 Maior que 10.1

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74

Retitude

u

FOS Cilíndrica

s

Procedimento de medição: 1. Nivelar os pontos extremos de duas geratrizes


 e

;

2. Posicionar os relógios em uma das extremidades da peça; 3. Zerar os relógios; 4. Fazer a leitura dos relógios em diversos pontos da geratriz e registrar a maior diferença encontrada em cada relógio (M1 e M2); 5. Repetir as operações acima para outras geratrizes quantas vezes forem apropriadas; 6. O desvio de retitude é a maior das semidiferenças | (M1 – M2) / 2 |. [3] [14].





Cada seção transversal deve estar dentro do campo da tolerância dimensional; Violação da regra # 1 – Quando a retitude é aplicada a uma FOS, os limites de forma perfeita na MMC podem ser ultrapassados. [1]

n16.04 n16.00

#




t = 0.04

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75

Retitude

u

FOS Cilíndrica

m

Procedimento de medição: 1. Utilizar calibre funcional;

Pinos

Furos

2. O diâmetro do furo calibre é a condição virtual do pino;

2. Os diâmetros do pino calibre são as condições virtuais dos furos; CV =

CV = MMC + T = 16.00 + 0.04 = 16.04 3. A condição de aprovação é a passagem do pino pelo furo calibre [3] [14]

n 16.00 15.99 15.98 15.89

n da zona de tolerância 0.04 0.05 0.06 0.15

n 4.9 – 0.1 = 4.8

CV =

n 6.9 – 0.1 = 6.8

3. A condição de aprovação é a penetração do pino calibre nos furos [3] [14]




Nesse caso, ocorre o controle de alinhamento dos furos. A posição relativa deles em relação à base não importa. (Menos restritivo que a tolerância de posição).

! Não tem na ASME!


! O controle geométrico deve ser feito somente após o controle dimensional dos elementos!


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76

Retitude

u

Aplicação em Base de Unidade Procedimento de medição: 1. Utilizar o procedimento de controle de FOS cilíndrica na condição

s;

2. Utilizar o valor da primeira linha do quadro de controle como tolerância para o comprimento total da peça; 3. Utilizar o valor da segunda linha do quadro de controle como tolerância para cada trecho de 20mm, neste exemplo;

m

4. Se houver modificador na segunda linha, o controle deve ser feito com um calibre funcional com um furo na condição virtual do pino e comprimento de 20mm, neste caso. [3]




Esse tipo de aplicação previne uma variação abrupta da retitude em espaços curtos do elemento. [1]

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77

Planeza

c

Definição e Características

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78

Planeza

c

Forma da Zona de Tolerância

t




! A planeza não admite valores assimétricos!

0.2

0.2

Aplicações - Selagem (vedação); - Aparência; - Planos de referência (espelhos, desempenos, etc.); - Guia de máquinas-ferramenta e MMCs.

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79

Planeza

c

Procedimento de medição: 1. Apoiar a superfície plana em um plano de referência; 2. Tocar a ponteira do relógio comparador na superfície de interesse através do furo; 3. Realizar movimento contínuo da peça em direções múltiplas; 4. O desvio de planeza é a maior diferença de leitura observada. controle da planeza pode ser especificado em base de área para
Oprevenção de uma mudança abrupta em uma área relativamente pequena. Se isso for necessário, por exemplo, em uma área de 25x25, a tolerância deve ser especificada com um quadro de controle da forma:

0.05

19.9

20.1

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80

Circularidade

e

Definição e Características

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81

Circularidade

e

Forma da Zona de Tolerância

t

Perfil teórico t

Lóbulo

Aplicações - Rolamentos; - Pistões (refino da cilindricidade); - Engrenagens para janelas elétricas e mecanismos de impressoras 0.01 .

e

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82

Circularidade

e

Procedimento de medição: 1. Utilizar máquinas do tipo Talyrond [17]; 2. O controle deve ser feito em diversas seções transversais ao longo da superfície de interesse, tantas vezes quanto apropriado, zerando o traçador a cada seção; 3. O desvio de circularidade é a maior leitura observada.

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83

Cilindricidade

g

Definição e características

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84

Cilindricidade

g

Forma da Zona de Tolerância

t

t t

t

t

Aplicações

- Bomba injetora de combustível (bico injetor); - Cilindros de bloco de motor.

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85

Cilindricidade

g

Procedimento de medição: 1. Utilizar máquinas do tipo Talyrond [17]; 2. O controle deve ser feito em diversas seções transversais ao longo da superfície de interesse, tantas vezes quanto apropriado, zerando o traçador apenas no início da medição. Assim, eventuais erros de conicidade, convexidade e concavidade são detectados por esse método; 3. O desvio de cilindricidade é a maior leitura observada;


Pode-se usar a circularidade como refino da cilindricidade.

# Fig. a Princípio de medição de cilindricidade

#
Menor incerteza de medição.
Limitação de altura e diâmetro. Fig. b Medição de cilindricidade com rotação do apalpador

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86

Circularidade e Cilindricidade - Medição Perfis Lobulares

eg

Fig. a

Fig. b

Fig. c

Apesar de as seções das figuras apresentarem erros de forma aparente, estes não são registrados quando a medição é feita usando um bloco V a 60º (Fig. a e b) ou medição entre pontas (Fig. c).

Medição com 3 Pontos (Número ímpar de lóbulos) [2] 1. Apoiar a peça no bloco V de referência como na Fig. d; L= M/2

2. Tocar a ponteira do relógio na superfície de interesse; 3. Girar a peça em 360º; 4. Repetir o procedimento em diversas seções transversais, tantas vezes quanto apropriado;

!


Para a medição de circularidade, deve-se zerar o relógio a cada seção transversal !

180 - x

α = 90º, 120º, 72º ou 108º

5. O desvio de circularidade é METADE da maior leitura observada. (M/2).

Fig. d

Medição com 2 Pontos (Número par de lóbulos) [2] 1. Apoiar a peça no prisma, como na Fig. e;

L= M/2

2. Tocar a ponteira do relógio na superfície de interesse; 3. Girar a peça em 360º; 4. Repetir o procedimento em diversas seções transversais, tantas vezes quanto apropriado;

Para a medição de circularidade, deve-se zerar o relógio a cada ! seção transversal !


Fig. e

5. O desvio de circularidade é METADE da maior leitura observada. (M/2). ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

87

Circularidade e Cilindricidade - Medição Erros Comuns na Medição de Circularidade e Cilindricidade [17] [20]

eg

Erros de Interpretação

e e g são o controle h t u e j também controlam

1.

Requisito Incorreto – necessário? , , a forma;

2.

Métodos Incorretos – Lóbulos pares, fixação de dois pontos. Lóbulos ímpares, fixação de três pontos;

3.

Controlar o diâmetro não controla a forma; forma

4.

Ovalização X maior leitura.

5.

Coaxialidade X e pressupõem um datum;

– Os controles de coaxialidade

12. Círculos de Referência – Métodos MIC, MCC, LSC e MZC ou MRS;

6.

Perfil X e – Os picos e vales gerados em um gráfico de uma máquina TALYROND não representam o perfil da secção transversal;

13. Alinhamento – Evitar erro de Abbé e erro “Cosine”;

e g e g e g e

– A ovalização é a indicação da

Fig. a – Máquina de Medição Talyrond.

Fig. b – Relatório de Circularidade.

11. Fixação – Deformações devido a esforço excessivo ou movimentação da peça durante medição devido à falta de fixação;

LSC

MCC

MIC

MZC

14. Rotação – Rotações elevadas podem comprometer a apalpação e resposta em freqüência do equipamento;

Erros de Setup 7. Centralização – O erro de centralização não deve ultrapassar 10X o valor da tolerância medida; 8. Referências – Dois centros de um lado do eixo (maximizam erros de conicidade). Dois centros em lados opostos (pressupõem coaxialidade entre pontos); 9. Diâmetro do Apalpador – Função do diâmetro a ser medido e do número de ondulações por minuto de grau; 10. Filtros – Ruído - “Passa - alta” ou “Passa - baixa”. Lobularização - “Passa - baixa”;

Erros Gerais 15. Limpeza; 16. Manutenção de Apalpadores; Apalpadores; 17. Não executar outras análises - Slope (declividade) – mede quanto o raio varia ao longo da circunferência harmônica. Analisa a superfície de acordo com diferentes freqüências de irregularidades.

Fig. c – Métodos de obtenção dos círculos de referência em máquinas do tipo Talyrond.

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88

Paralelismo

f

Definição e Características

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89

Paralelismo

f

Forma da Zona de Tolerância SUPERFÍCIES E FOS Plano – Plano Datum

Plano – Linha Datum

Linha - Plano Datum

Linha - Linha Datum

Linha - Linha Datum (Zona Cilíndrica)

Plano

Plano

Linha Linha

t

t

Linha

t t

nt

Plano Datum

Linha Datum

Plano Datum

Linha Datum

Linha Datum Ø - Aplicado no quadro de controle

Aplicações - Árvore de manivela, virabrequim; - Biela de motor.

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90

Paralelismo

f Plano

Plano – Plano Datum

t = 0.12

Procedimento de medição: 1. Apoiar a peça sobre o desempeno; 2. Movimentar o relógio comparador sobre a superfície tolerada, em múltiplas direções, tanto quanto for apropriado, mas somente entre os pontos (Fig. a);

$




Plano Datum A

e

3. Se o modificador for especificado, colocar um bloco-padrão sobre a superfície a ser medida (Fig. b); 4. O desvio de paralelismo é a maior diferença entre as leituras.

Fig. a




O modificador $ permite especificar
paralelismo entre superfícies irregulares.



BLOCO-PADRÃO

Fig. b

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91

Paralelismo

f

Plano – Linha Datum Procedimento de medição: 1. Introduzir o maior pino-padrão possível no furo de referência; 2. Apoiar o pino-padrão em dois blocos V; 3. Nivelar a superfície plana da peça ( L1 = L2 ); 4. Movimentar o relógio comparador sobre a superfície tolerada, em múltiplas direções, tanto quanto for apropriado; 5. O desvio de paralelismo é a maior diferença entre as leituras. [3] [14]

Pino-padrão

L1

L2

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92

Paralelismo

f

Linha – Plano Datum Procedimento de medição: 1. Apoiar a peça sobre um desempeno;

Linha Não - FOS

Linha FOS

2. Fazer a leitura do relógio ao longo da linha especificada;

2. Zerar os relógios;

3. O desvio de paralelismo é a maior diferença entre as leituras. [3] [14]

3. Fazer a leitura ao longo das geratrizes especificadas, registrando as maiores diferenças dos dois relógios (M1 e M2); 4. No caso de zona de tolerância cilíndrica, girar os relógios e realizar os mesmos procedimentos para outras geratrizes, tanto quanto for apropriado; 5. O desvio de paralelismo é a maior semidiferença das medidas encontradas | ( M1 – M2) / 2 | [3] [14]

#

#

M1 M2

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93

Paralelismo

f

Linha – Linha Datum Procedimento de medição: 1. Introduzir nos furos os maiores pinos-padrão possíveis; 2. Apoiar o pino-padrão datum A em dois blocos V; 3. Fazer as leituras dos relógios nas extremidades do pinopadrão do elemento considerado (Fig. a); 4. O desvio de paralelismo é calculado pela fórmula: ( M1 – M2 ) x L1 L2 M1

L1

Pinos-padrão M2

L2 90º

Fig. a 0º

180º

peças com zona de tolerância cilíndrica, deve-se
Para realizar o mesmo procedimento com a peça rebatida 90º para a esquerda e para a direita. O desvio é calculado da mesma forma( Fig. b).

Fig. b

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94

Perpendicularidade b Definição e Características

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95

Perpendicularidade b Forma da Zona de Tolerância SUPERFÍCIES E FOS Plano – Linha Datum

Plano – Plano Datum

Linha - Linha Datum

Linha - Plano Datum

Linha - Plano Datum (Zona Cilíndrica)

Plano

Plano

Linha

Linha Linha

t

t

t

t

t

Linha Datum

Plano Datum

Linha Datum

Plano Datum

Plano Datum

Aplicações - Cilindro de pistão em relação ao bloco do motor; - Refino de tolerância de posição para FOS.

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96

Perpendicularidade b Plano – Linha Datum

[3] [14]

Procedimento de medição: 1. Fixar o datum utilizando uma placa de castanhas; 2. Movimentar o relógio comparador sobre a superfície tolerada, em múltiplas direções, tanto quanto for apropriado; 3. O desvio de perpendicularidade é a maior diferença entre as leituras.

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97

Perpendicularidade b Plano – Plano Datum

[1] [3] [14]

Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A utilizando a superfície vertical de uma cantoneira-padrão; 2. Nivelar a peça e zerar o relógio comparador; 3. Movimentar o relógio comparador sobre a superfície tolerada, em múltiplas direções, tanto quanto for apropriado; 4. O desvio de perpendicularidade é a maior diferença entre as leituras (Fig. a);



5. Se o modificador

$

for utilizado, as leituras devem ser feitas nos pontos




e de um bloco-padrão, que deve ser colocado sobre a superfície tolerada. O desvio de perpendicularidade será dado então por: (Fig. b); | M1 – M2 | x L1

Fig. a L2 M1

L2 6. Havendo outro plano datum, deve-se fazer a sua sujeição e seguir os procedimentos 1, 2 e 3. (Fig. c)

M2

Bloco Padrão

Cantoneira

L1

Fig. b

Fig. c ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

98

Perpendicularidade b Linha – Linha Datum

[3] [14]

Procedimento de medição: 1. Introduzir o maior pino-padrão possível no datum A; 2. Apoiar o pino-padrão em dois blocos V, sobre uma mesa rotativa; 3. Encostar uma cantoneira para sujeitar o datum B; 4. Introduzir a considerado;

menor

luva-padrão

possível




no

elemento

5. O desvio de perpendicularidade é a maior diferença entre as leituras do relógio nos pontos

e

(Fig.a);

6. Girar a peça e repetir o procedimento, tantas vezes quanto apropriado, zerando o relógio a cada geratriz;

m

7. Caso o modificador seja aplicado ao elemento e ao datum, usar calibre funcional. (Fig.b)




Luva-padrão

Pino-padrão

Mesa Rotativa

Bloco V

Fig. b

Fig. a

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99

Perpendicularidade b Linha – Plano Datum

[3] [14]

Procedimento de medição: 1. Apoiar a peça sobre o desempeno; 2. Introduzir a menor considerado;

luva-padrão

possível no




elemento

3. O desvio de perpendicularidade é a maior diferença entre as leituras do relógio nos pontos

e

(Fig. a);

4. No caso de zona de tolerância cilíndrica, apoiar a peça sobre uma mesa rotativa e fazer as leituras, zerando o relógio a cada geratriz (Fig. b); 5. Caso o modificador (Fig. c)

m seja aplicado, usar calibre funcional.







Maior que H

Mesa Rotativa

Fig. a

Fig. b

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Fig. c 100

Perpendicularidade b • Linha – Plano Datum: Tolerância zero na MMC com desvio máximo [1].

Plano Datum A

n do furo

nt

Cvfuro = 50 – 0 = 50 mm

50.00 50.01 50.02 50.10 50.11 50.16

n da zona de tolerância 0 0.01 0.02 0.1 0.1 0.1

n 50 Maior que H

A

n 50

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101

Perpendicularidade b Exercícios de Aplicação 1. Calcule o mínimo valor admissível para a distância X entre os furos:

2. Calcule o máximo valor admissível para a distância X entre os furos:

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102

Angularidade a Definição e Características

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103

Angularidade a Forma da Zona de Tolerância SUPERFÍCIES E FOS Plano – Linha Datum Plano – Plano Datum Linha - Linha Datum Linha - Linha Datum Linha - Plano Datum Linha - Plano Datum (Zona Cilíndrica) Plano

Plano

Linha

(Zona Cilíndrica) Linha

Linha

nt

Linha

t

α

α

α

α

α

α

nt t

t

t Linha Datum Plano Datum

Linha Datum

Plano Datum

Linha Datum

Plano Datum

α - ângulo de inclinação básico Angularidade Dimensional Desenho

Geométrica Zona Tol.

Desenho

29º

30º ± 1º

31º

30º

a

Zona Tol.

1 mm 1 A A

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104

Angularidade a Plano – Linha Datum

[3] [14]

Procedimento de medição: 1. Sujeitar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Apoiar a placa sobre uma mesa de seno; 3. Nivelar a superfície tolerada; 4. Fazer a leitura do relógio, movimentando-o em várias direções, tantas vezes quanto necessário, sem zerar o ponteiro; 5. O desvio de angularidade corresponde à maior leitura observada.

45º

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105

Angularidade a Plano – Plano Datum Procedimento de medição: 1. Apoiar o datum A sobre a mesa de seno; 2. Encostar a peça na cantoneira para sujeitar o datum B; 3. Fazer a leitura do relógio, movimentando-o em várias direções, tantas vezes quanto necessário, sem zerar o relógio; 4. O desvio de angularidade corresponde à maior leitura observada. [3] [14]

Cantoneira

40º

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106

Angularidade a Linha – Linha Datum Procedimento de medição: 1. Sujeitar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Apoiar a placa de castanhas sobre a mesa de seno; 3. Introduzir o maior pino-padrão possível no elemento considerado; 4. Fazer as leituras dos relógios nas extremidades do pino-padrão (M1 e M2); 5. O desvio de angularidade, nesse caso, é calculado pela fórmula: | M1 – M2 | x L1 L2

L2

a linha tolerada e a linha datum encontram-se em planos
Quando diferentes, a zona de tolerância é aplicada à projeção da linha tolerada em

L1

um plano que contém a linha datum e paralelo à linha tolerada. A medição do desvio de angularidade segue o mesmo procedimento anterior.

M1

M2

0.1

º 60

Linha tolerada

30º

Linha Datum

Projeção da linha tolerada

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107

Angularidade a Linha – Plano Datum Procedimento de medição: 1. Apoiar o datum A sobre a mesa de seno; 2. Encostar a peça na cantoneira para sujeitar o datum B; 3. Fazer a leitura do relógio comparador ao longo do elemento; 4. O desvio de angularidade é a maior diferença de leitura registrada. [3] [14].

Cantoneira

45º

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108

Angularidade a Linha – Linha Datum (Zona Cilíndrica) Procedimento de medição: 1. Utilizar calibre funcional; 2. Inserir pino datum A no furo de 3. Passar pino calibre

n9.9 da base;

n3.7 no furo da peça e no furo da base;

CV = MMC – TOL = 3.8 – 0.1 = 3.7 4. A condição de aprovação é a passagem do pino pelo furo da peça e da base no mesmo tempo.

3 .7


Sem o n no quadro de controle, o calibre passa a ter o furo oblongo n

Peça

Pino Calibre Peça

Base 4.3

Pino Calibre

n9.9 Base ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

109

Angularidade a Linha – Plano Datum (Zona Cilíndrica) Procedimento de medição: 1. Apoiar o datum A sobre a mesa de seno; 2. Colocar a mesa de seno sobre uma mesa rotativa e esta sobre o desempeno; 3. Inserir o maior pino-padrão possível no furo da peça; 4. Zerar o relógio no ponto




;

5. Fazer a leitura M do relógio no ponto



, distante L do ponto




;

6. O desvio de angularidade, nesse caso, é calculado pela fórmula: t =




M x L H

7. Repetir o procedimento acima, tantas vezes quanto apropriado, para diversos ângulos de rotação da mesa rotativa.



t

L

M

H

30º

Mesa Rotativa

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110

Batimento Circular (Simples)

h

Definição e Características

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111

Batimento Total (Duplo)

t

Definição e Características

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112

Batimento Circular e Total

ht

Forma das Zonas de Tolerância RADIAL

AXIAL

h

t

CIRCULAR BATIMENTO

QUALQUER

t

t

t

Plano da Zona de Tolerância

t

t

t t

TOTAL

t

Plano da Zona de Tolerância

t

Aplicações: -Superfícies de revolução que giram em serviço; -Superfícies de revolução geradas por processos de manufatura onde a ferramenta gira em torno do eixo de revolução da peça e/ou vice-versa. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

113

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Radial Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Tocar o relógio a 4mm da borda da peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º e registrar a maior diferença;




5. Repetir o procedimento acima para diversas seções entre os pontos e , tantas vezes quanto apropriado, zerando o relógio a cada seção;

6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.



12

4

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114

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Axial Procedimento de medição: 1. Fixar a peça pelo datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença;




5. Repetir o procedimento acima para diversas seções entre os pontos e , tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.

 •
•


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115

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Radial - Fixação entre pontas Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A - B entre pontas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.


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116

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Radial - Fixação em seções transversais Procedimento de medição: 1. Apoiar a peça em dois blocos V nas posições indicadas pelas cotas básicas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.

10

10


O controle acima está correto? ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

117

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Qualquer Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça tal que a haste fique ortogonal à superfície a ser medida e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.


Peças com as formas

e

•

serão aprovadas ou reprovadas?

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118

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Qualquer - Inclinação Variável Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça tal que a haste fique ortogonal à superfície medida e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção, mantendo a haste do relógio ortogonal à peça; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.

•

•




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119

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Circular Qualquer - Inclinação Definida Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça tal que o ângulo entre a haste e o datum A seja aquele definido em desenho; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, zerando o relógio a cada seção e mantendo constante o ângulo entre a haste e o datum A; 6. O desvio de batimento é a maior diferença registrada.

t




45º

45º

45º

45º

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120

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Total Radial Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar o relógio na extremidade da peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, sem zerar o relógio; 6. O desvio de batimento total é a maior diferença registrada.


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121

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Total Axial Procedimento de medição: 1. Fixar a peça pelo datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Encostar a ponteira do relógio na extremidade da peça e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, sem zerar o relógio; 6. O desvio de batimento total é a maior diferença registrada.


Obs. – Uma peça aprovada por planeza pode ser reprovada usando batimento total.

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122

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Total Qualquer Procedimento de medição: 1. Fixar a peça pelo datum A, utilizando uma placa de castanhas apoiada em uma mesa de seno; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça tal que a haste fique ortogonal à superfície a ser medida e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, sem zerar o relógio; 6. O desvio de batimento total é a maior diferença registrada.

45º

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123

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Total Qualquer – Controle da Localização da Superfície Procedimento de medição: 1. Fixar a peça pelos datums A e B (nesta ordem), utilizando uma placa de castanhas apoiada em uma mesa de seno; 2. Encostar a ponteira do relógio na peça tal que a haste fique ortogonal à superfície a ser medida e zerar o indicador; 3. Girar a peça; 4. Fazer a leitura do relógio ao longo dos 360º, anotando a maior diferença; 5. Repetir o procedimento acima para diversas seções, tantas vezes quanto for apropriado, sem zerar o relógio; 6. O desvio de batimento total é a maior diferença registrada.

45º

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124

Batimento Circular e Total

ht

Batimento Total Qualquer – Refino de Procedimento de medição:

t hg com

e

1a Etapa – Fig. a. 2a Etapa – Fig. b.




Controlar dimensional

    

com goniômetro

0.01

0.05

0.05

0.05

 



0.05




 g

0.2

0.1

 g

0.005

0.005




0.01



Fig. a Fig. b ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

125

Batimento Circular e Total

ht

Exercícios de Aplicação 1. Qual a mínima espessura de borda (d min) para a peça ao lado?

2. Qual a máxima espessura de borda (d máx) para a peça ao lado?

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126

Perfil de Linha

k

Definição e Características

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127

Perfil de Superfície

d

Definição e Características

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128

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Forma da Zona de Tolerância

k

Perfil de Superfície Forma

d

Sem Datuns

Perfil de Linha

Com Datuns

Orientação e Localização

Conceito Inicial: Atualmente:

kd

dk

Todas as superfícies do modelo 3D; Arestas e refino de tolerância de perfil de superfície.



Aplicações - Superfícies sem forma geométrica definida (free form); - Controle de contornos; - Superfícies coplanares.




Na EMBRAER é a segunda tolerância mais usada depois de posição.

k dk dk d k

Mitos da tolerância de perfil Mito 1. deve ser usada em peças finas;

Peças com seção transversal constante; Cortes de peças com seção transversal variável.



Mito 2.

e

são mais restritivos que tolerância dimensional;

Mito 3.

e

devem ser usados somente em peças complexas.

e devem ter um aumento significativo na utilização pelo aumento de superfícies free form nos produtos industriais. Espessuras finas e contornos devem ser cotados com (são superfícies e não linhas).

d

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129

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Especificação do Perfil



Ambígua

No trecho assinalado.

Ao longo de todo o perfil (All arround)

Regra: Tol. Perfil não se aplica às superfícies usados como datums no quadro de controle.

Especificação da Zona de Tolerância Bilateral Simétrica

Unilateral

Bilateral Assimétrica

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130

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Conversão de tolerância cartesiana para perfil. Passos:

Exemplo: Montagem coordenada de painéis

1. Estabelecer as superfícies de referência (datums); 2. Aplicar as cotas básicas (usar a média dos valores da zona de tolerância cartesiana);




Na EMBRAER, como as cotas básicas são retiradas a partir do modelo 3D este deve ser reavaliado para verificar se as superfícies a serem toleradas não necessitam de offset para aplicação da tolerância de perfil.



3. Converter a tolerância disponível.

Analisar localização, orientação e forma separadamente. Aplicar um quadro de controle para cada tipo de variação. Geralmente a tolerância dimensional é convertida para localização (perfil referenciado a datums).

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131

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Conversão de tolerância cartesiana para perfil. Exemplo: Montagem coordenada de painéis – Cotas cartesianas

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132

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Conversão de tolerância cartesiana para perfil. Exemplo: Montagem coordenada de painéis – Linguagem GD&T

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133

Perfil de Linha Perfil de Superfície

k e Perfil de Superfície d

d

- Controle da forma dos contornos

Fig. a) Procedimento de medição: 1. Usar cronaflex;

2. Assentar o cronaflex na base do perfil da peça;





3. Verificar a adequação do perfil da peça ao teórico plotado variando a posição para o melhor encaixe do perfil real da peça a ser medida.

Cronaflex

O cronaflex pode ser usado para tolerâncias maiores ou iguais a 0.6mm. O cronaflex aplica-se somente à contornos.

Fig. b) Procedimento de medição: 1. Usar CMM e software usado para comparação de superfícies; 2. Assentar o datum D em uma superfície de referência;

Fig. a

3. Tocar a superfície da peça com o apalpador tantas vezes quanto apropriado; 4. Aplicar best fit à nuvem de pontos gerada; 5. Comparar pontos gerados com a superfície teórica.

Fig. b ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

134

Perfil de Linha Perfil de Superfície

k e Perfil de Superfície d

d

- Controle da localização dos contornos

Fig. a) Procedimento de medição: 1. Usar cronaflex;

2. Assentar o cronaflex na base do perfil da peça; 3. Encaixar datum B em uma marcação no cronaflex com: CV = MMC + TOL = 2.1 + 0.1 = 2.2; 4. Alinhar o datum C; 5. Verificar adequação da peça ao perfil teórico, mantendo o alinhamento dos datums.

Obs. Tolerância geral de posição de 0.1mm

Fig. b) Procedimento de medição: 1. Usar CMM superfícies;

e

software

para

comparação

de

2. Executar procedimento de alinhamento: (ver página seguinte.) -

Determinar plano de nivelamento tocando o desempeno da máquina (datum A); Determinar a linha de centro dos datums B e C; Na intersecção das linhas com o plano datum A, determinar as coordenadas dos pontos PTB e PTC; Criar linha entre pontos PTB e PTC alinhando o eixo Yp’ à linha PTB-PTC; Transladar sistema de referência para ponto B;

Fig. a

3. Tocar a superfície da peça com o apalpador tantas vezes quanto apropriado; 4. Comparar os pontos gerados com a superfície teórica mantendo o sistema de referência.

Fig. b ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA

135

Perfil de Linha ZM

k e Perfil de Superfície d Zp’

Pontos de medição ( no desempeno)

Plano Datum A

Nivelamento

YM Zp Yp’ XM Xp’ Yp Xp ZM Zp”

Translação Alinhamento

YM

Pontos de medição ( nos furos)

Zp”’ = Zp Yp” XM

Xp” PTC

Yp”’ = Yp Xp”’ = Xp PTB

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136

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

- Localização de superfície

1. Fixar os datums A, B e C com um desempeno e dois pinos expansivos; 2. Apoiar a base do relógio na mesa de seno em um dispositivo que permita deslizar o relógio; 3. Zerar o relógio na superfície de referência Sref;

5. O desvio de perfil é o dobro da maior leitura observada.

$

Se o modificador foi especificado, colocar um bloco-padrão sobre a superfície, compensando a altura do bloco na superfície de referência.

Sref

(Sup. para zeragem do relógio)

45º

45º

Pinos expansivos

42.426



4. Percorrer a superfície de interesse deslizando o relógio pela mesa de seno;

40

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137

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

- ALL OVER

1. Usar CMM e software de comparação de superfícies; 2. Executar procedimento de alinhamento, conforme instruções da página 135; 3. Tocar todas as superfícies da peça, exceto os datums, com o apalpador, tantas vezes quanto apropriado; 4. Comparar pontos gerados com a superfície teórica mantendo o sistema de referência.

Produto 1 mm

Modelo 3D

1 mm

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138

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

- Troca de Referencial

1. Controlar o quadro de tolerância de perfil de superfície de 1.0 como no procedimento da página 135; 2. Controlar a planeza de 0.1, conforme o procedimento da página 80; 3. Controlar tolerância de posição 0.2 com calibre funcional (Fig. a): CV = MMC – TOL = 9.9 – 0.2 = 9.7; 4. Controlar tolerância de posição 0.3 com calibre funcional (Fig. b): CV = MMC – TOL = 9.9 – 0.3 = 9.6

m

= 9.9 ( Usar pino CVE restritiva anterior);

n9.7

– Condição menos

5. Controlar perfil de superfície de 0.8 com cronaflex na forma da Fig. c.

n9.7

n9.7

n9.6

n9.7 80

n9.6 80

Fig. a

Fig. b

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Fig. c 139

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

- Controle de Espessura

1. Controlar as espessuras com instrumento de medição adequado de acordo com as dimensões e tolerâncias do desenho.

# # # #

2. Usar cronaflex para controle dos contornos F G, J K,L MeN R (em relação aos datums A,B e C) no campo de 0.6mm;

#

3. Usar cronaflex para controle do contorno H S (em relação aos datums D - E, A e C) no campo do 0.8mm;

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140

Perfil de Linha

d

Perfil de Superfície

k e Perfil de Superfície d

d

- Superfícies Coplanares

O perfil de superfície pode ser aplicado para controlar a coplanaridade de superfícies de várias formas: Fig. a) - Controle de forma e coplanaridade; Fig. b) - Controle de forma, orientação e coplanaridade; Fig. c) - Controle de forma, orientação, localização e coplanaridade; Fig. d) - Controle de forma, orientação e localização de uma superfície em relação à outra.

Fig. a Desenho

Fig. b Procedimento de medição

Desenho

Procedimento de medição

46 45

0.2 ZT

0.2 ZT

Fig. d

Fig. c Desenho

Procedimento de medição

0.2 ZT

Desenho

Procedimento de medição

0.2 ZT 45

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141

Perfil de Linha Perfil de Superfície

k e Perfil de Superfície d

d

- Superfícies Coplanares com Offset - Datum Conjugado

Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A através da cantoneira; 2. Fixar os datums B e C no desempeno; 3. Inserir um bloco-padrão de 9.5 mm de espessura entre as superfícies de interesse e o desempeno; 4. Fazer a verificação da folga que deve estar entre 0.3 e 0.7mm ao longo das superfícies de interesse.

Bloco Padrão Calibrador de folga

9.5

0.7

9.8

10.2




Bloco-Padrão

0.3

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9.5

142

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

– Superfícies Cônicas

1. Utilizar CMM e software de comparação de superfícies; 2. Tocar a superfície da peça com o apalpador tantas vezes quanto for apropriado; 3. Aplicar best fit à nuvem de pontos gerada; 4. Comparar pontos gerados com a superfície teórica.

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143

Perfil de Linha Perfil de Superfície

k e Perfil de Superfície d

d

– Tolerância de Perfil Composta

A tolerância de perfil composta, como a tolerância de posição composta permite refinar a orientação da superfície sem apertar demasiadamente as tolerâncias de localização. Neste exemplo a perpendicularidade das faces é mais crítica do que a posição destas em relação aos datums B e C.

As 8 regras para a tolerância de perfil composta: [16]


A tolerância de perfil composta pode conter apenas 2 segmentos;  O segmento superior, pode e deve controlar a localização e/ou orientação dos elementos;  O segmento inferior pode e deve controlar o tamanho e/ou orientação dos elementos;  O valor da tolerância do segmento inferior deve ser sempre um refinamento do valor da tolerância do segmento superior;

 As cotas básicas que definem a localização dos elementos com a tolerância de perfil composta aplicam-se somente ao segmento superior. As cotas básicas que definem o tamanho e/ou orientação aplicam-se a ambos os segmentos;

Modelo 3D

 No caso de utilização de datums no segmento inferior estes

Produto 1

devem estar na mesma ordem e com os mesmos modificadores do segmento superior;

 Cada um dos segmentos deve ser separadamente;  O requisito de controle simultâneo não se

verificado

aplica ao segmento inferior da tolerância de perfil composta.

0.3

0.6

0.3

Produto 2 Forma da Zona de Tolerância

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144

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

– Tolerância de Perfil Composta

1. Controlar as espessuras com instrumento de medição de acordo com as dimensões e tolerâncias do desenho;

# # # #

2. Usar cronaflex para controles dos contornos, F G, J K, L M e N R ( em relação aos datums A, B e C) no campo de 0.6mm; 3. Controlar segunda linha do quadro de controle apoiando o datum A no desempeno;

# ##

4. Colocar cantoneira no trecho de interesse encostando nos pontos mais proeminentes da superfície nos trechos F GeJ K;

# #

5. Usar calibrador de folga nos trechos F Ge J K , o desvio deve estar dentro do campo de 0.3mm; 6. Usar cronaflex para o controle do contorno H S ( em relação aos datums D-E, A e C) no campo de 0.8mm. tolerância de posição composta aplica-se
Asomente a grupos (patterns) de elementos. A

Calibrador de folga Cantoneira

tolerância de perfil composta pode ser aplicada a um único elemento.

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145

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Tolerância Múltipla de Perfil [1] [16] Procedimento de medição: 1. Considerar cada linha do quadro de controle como um controle individual e não relacionado ao anterior; 2. Executar procedimentos de medição aplicáveis a cada quadro. Quando usar tolerância múltipla de perfil?





Troca de referencial. Refino de perfil de superfície por perfil de linha.

As 5 regras para Tolerância Múltipla de Perfil:


O controle de tolerância múltipla de perfil deve conter pelo menos dois segmentos, podendo possuir mais de dois;

 Cada segmento deve ser interpretado como um controle individual;  As cotas básicas de localização e orientação dos elementos tolerados aplicam-se segmentos do quadro de controle;

a

todos

os

 A seqüência de datums e/ou o tipo de tolerância de perfil deve ser diferente para cada segmento;  Cada segmento deve ser verificado separadamente.

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146

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Tolerância Múltipla de Perfil - Controle de Linhas da Superfície - Chapelonas Z

X

Y

50mm

Procedimento de medição (Perfil de superfície

d

0.8):

1. Usar CMM e software usado para comparação de superfícies para controle da tolerância de perfil de superfície de 0.8; 2. Tocar a superfície da peça com o apalpador tantas vezes quanto apropriado;

Procedimento de medição (Perfil de linha

k

0.4):

1. Utilizar chapelonas a cada estação (50 em 50 mm no plano YZ); 2. Medir a folga entre a chapelona e peça com calibrador de folgas (arame calibre); 3. O desvio de perfil de linha é a maior fresta observada;

3. Aplicar best fit à nuvem de pontos gerada;

4. Repetir o procedimento acima para todas as estações solicitadas;

4. Comparar pontos gerados com a superfície teórica em um campo de 0.8mm de erro permissível;

Obs. Cada estação tem um perfil próprio. A chapelona é gerada a partir de cortes do modelo 3D.

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147

Perfil de Linha Perfil de Superfície Procedimento de medição:

k e Perfil de Superfície d

d

– Superfícies Cônicas

1. Fixar a peça em uma placa de castanhas. Deslizar o datum A com as castanhas sem folga e encostar o datum B no topo da placa; 2. Apertar a placa; 3. Apoiar a placa de castanhas na mesa de seno; 4. Encostar a ponteira do relógio na extremidade da superfície (PTA) e zerar o ponteiro; 5. Fazer a leitura do relógio ao longo da geratriz; 6. Girar a peça e, sem zerar o relógio, repetir a leitura tantas vezes quanto apropriado; 7. O desvio de perfil de superfície é a maior diferença observada.

0.2

PTA

45º

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148

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Perfil e Posição Combinados – BOUNDARY Procedimento de medição: 1. Controlar dimensões; 2. Controlar tolerâncias de perfil de superfície de 0.6 com cronaflex;(Fig. a) 3. Controlar posição funcional:(Fig. b)

de

0.8

com

calibre

CV = MMC – TOL = 10 – 0.6 – 0.8 = 8.6 CVB = MMC – TOL = 10 – 0.2 = 9.8

m

2 37. 2x

4x

Fig. a

8 .6

9.8 4x

Fig. b

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149

Perfil de Linha

k e Perfil de Superfície d

Tolerância Múltipla – Superfícies Cônicas Procedimento de medição: 1. Fixar a peça em uma placa de castanhas. Deslizar o datum A com as castanhas sem folga e encostar o datum B no topo da placa; 2. Apertar a placa; 3. Apoiar a placa de castanhas na mesa de seno; 4. Encostar a ponteira do relógio na extremidade da superfície (PTA) e zerar o ponteiro; 5. Fazer a leitura do relógio ao longo da geratriz; 6. Girar a peça, e, sem zerar o relógio, repetir a leitura tantas vezes quanto apropriado; 7. O desvio de perfil de superfície é a maior diferença observada; 8. Repetir os passos 4,5 e 6 zerando o relógio a cada geratriz para controle da tolerância de perfil de linha de 0.3.

0.8

PTA 0.3

PTA 0.3

45º

0.8

45º

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150

Concentricidade r Definição e Características

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151

Concentricidade r Forma da Zona de Tolerância A concentricidade é a condição geométrica onde os pontos médios de todos os elementos diametralmente opostos de uma figura de revolução são congruentes com o eixo (ou ponto central) de um elemento datum . [2]

t

Aplicações - Formas cilíndricas sujeitas à formação de números pares de lóbulos; - Volantes de inércia; - Formas simétricas de revolução (hexágono, octógonos, etc.).

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152

Concentricidade r Procedimento de medição: 1. Fixar o datum A, utilizando uma placa de castanhas; 2. Medir a distância H do centro do eixo datum ao plano de referência; 3. Medir a distância X do plano de referência à extremidade inferior da peça; 4. Medir a distância Y do plano de referência à extremidade superior da peça; 5. Calcular o desvio no ponto considerado pela fórmula: t = (Y - H) - ( H - X); 6. Repetir o procedimento acima para diversos pontos ao longo da superfície (incluindo os rasgos de chaveta); 7. O desvio de concentricidade é o maior valor | t |. [2] Obs.: O controle da tolerância de posição deve ser feito separadamente através de calibre funcional.

50

Cálculo:

X = 10.1

t = (Y - H) - (H - X)

Y = 50.2

t = (50.2 - 30) - (30 – 10.1)

H = 30.0

t = 0.3 < 0.4 (peça aprovada neste ponto)

Y

Forma teórica

H

X

H (Conhecido)

t

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153

Simetria i Definição e Características

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154

Simetria i Forma da Zona de Tolerância A simetria é a condição em que os pontos médios de dois pontos opostos e correspondentes quaisquer de duas superfícies que compõem uma FOS planar são congruentes com o eixo ou plano central do datum. [2]

t

Datum

! Sempre considerar o uso de tolerância de posição j
(

) antes de aplicar simetria!

Aplicações - Peças com necessidade de balanço de massa; - Peças com necessidade de distribuição de espessura de parede;

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155

Simetria i Procedimento de medição: 1. Apoiar a peça no desempeno; 2. Movimentar o relógio pela superfície para encontrar a distância média X; 3. Girar a peça; 4. Movimentar o relógio pela superfície para encontrar a distância média Y; 5. O desvio de simetria é igual a | X - Y |. procedimento acima não considera o desvio de paralelismo das
Ofaces do datum. [3]

X

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Y

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Peças Não Rígidas Peças Rígidas Uma peça “rígida” é uma peça que não sofre deformações suficientes para afetar sua performance quando submetida às cargas de trabalho para as quais foi projetada.

Peças Não Rígidas Uma peça é “não rígida” em duas situações: 1º. A peça não tem sustentação própria (rigidez estrutural) quando montada em seus datums funcionais; - Circularidade em um “Oring”; - Perfil de superfície em um painel lateral. 2º. A peça deve ser “restringida” para simular o seu funcionamento antes da medição ser efetuada. - Planeza na face superior de um bloco de motor; - Painéis de alumínio em montagens ferramentadas.

Nota de Restrição Para peças não rígidas deve-se usar notas (gerais ou locais) com as seguintes informações: •Direção da força de restrição;

@

•Local de aplicação da força de restrição;

Estado Livre

•Número de locais aonde a força de restrição deve ser aplicada;

O modificador deve ser usado quando um desenho possui nota de restrição geral porém determinadas tolerâncias devem ser avaliadas com a peça em seu estado livre ou seja, sem as forças de restrição determinadas pela nota.

•Valor da força de restrição; •Seqüência de aplicação da força de restrição.

@

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Peças não rígidas Alvo datum em peças não rígidas Quando o alvo datum é aplicado em peças não rígidas a regra 3-2-1 nem sempre se aplica. Para peças não rígidas como na figura ao lado mais de 3 alvos datums são usados para estabelecer o datum primário A.

! O conceito de mais de três pontos de contato para o datum
primário NÃO funciona para peças rígidas. A peça teria mais de uma posição de assentamento e não seria possível obter repetibilidade nas medições!

Datum na MMC em peças não rígidas Para peças não rígidas os pinos do sistema de fixação são calculados pela condição virtual do datum e a peça pode ser solta, realocada na folga disponível, presa e medida tantas vezes quanto apropriado, para que o bônus seja utilizado.

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Anexo 1 Normas ISO relacionadas ao GD&T segundo Foster [ 2 ] Normas principais: ISO/1000 – SI Units ISO/129 – Technical Drawings General Principles ISO 406: 1987 – Technical drawings – Tolerancing of linear and angular dimensions (transferred to ISO/TC 213 from ISO/TC 10/SC 1; under revision). ISO 1101: 1983 – Technical drawings - Geometrical tolerancing - Tolerances of form, orientation, location and run-out - Generalities, definitions, symbols, indication on drawings. Extract: Toleranced characteristics and symbols - Examples of indication and interpretation (under revision). EN ISO 1660: 1987 – Technical drawings - Dimensioning and tolerancing of profiles. ISO 2692: 1988 – Technical drawings - Geometrical tolerancing - Maximum material principle (under revision). Amendment (AMD) 1: 1992 – Least material requirement (under revision). ISO 3040: 1990 – Technical drawings - Dimensioning and tolerancing – Cones. EN ISO 5458: 1998 – Geometrical product specifications (GPS) – Geometrical tolerancing – Positional tolerancing. ISO 5459: 1981 – Technical drawings – Geometrical tolerancing – Datums and datum systems for geometrical tolerances (under revision). ISO 8015: 1985 – Technical drawings – Fundamental tolerancing principle. ISO 10578: 1992 – Technical drawings – Tolerancing of orientation and location – Projected tolerance zone. ISO 10579: 1993 – Technical drawings – Dimensioning and tolerancing – non rigid parts.

Normas complementares: ISO 1302: 1992 – Technical drawings - Method of indicating surface texture (under revision ISO/FDIS 1302: 2000). ISO 2768-1, 2: 1989 – General tolerances – Part 1: Tolerances for linear and angular dimensions without individual tolerance indications (under revision). – Part 2: Geometrical tolerances for features without individual tolerance indications. ISO/TR 5460: 1985 – Technical drawings – Geometrical tolerancing – Tolerancing of form, orientation, location and run-out – Verification principles and methods – Guidelines. ISO 286-1, 2: 1988 – ISO system of limits and Fits - Part 1: Basis of tolerances, deviations and fits (under revision). - Part 2: Tables of standard tolerance grades and limit deviations for holes and shafts. IDT (identical) EN 20286-1¸2: 1993.

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