Tolerancias e Rugosidade
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Programação CNC
Tolerâncias
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Toleranciamento
• É necessário garantir que as peças sejam intercambiáveis, isto é, possam sersubstituídas entre si, sem que haja necessidade de reparos e ajustes
• As medidas das peças podem variar, dentro de certos limites, para mais oupara menos, sem que isto prejudique a qualidade. A esses desvios aceitáveis
nas medidas das peças chama-se tolerância dimensional
• Toleranciamento: fixação dos limites admissíveis de variação da geométricareal das peças de um mecanismo
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Toleranciamento
• O toleranciamento é uma extensão da cotagem, que fornece informaçãoadicional acerca da forma, dimensão e posição dos elementos
• As tolerâncias especificadas podem condicionar o processo de fabrico a usar evice-versa
• O toleranciamento no desenho deverá ser completo, afim de assegurar queos aspetos dimensionais e geométricos de todos os elementos estejamlimitados, isto é, nada deve ser deixado ao critério do pessoal da oficina ou doserviço de controlo
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Toleranciamento
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Especificação Geométrica deProdutos (GPS)
Tolerânciasdimensionais
Tolerâncias detamanho
Lineares
Angulares
Tolerâncias deressaltos,distâncias
Tolerânciasgeométricas
Forma
Orientação
Posição
Batimento
Tolerâncias emparâmetros do estado
de superfície
Rugosidade
Ondulação
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Toleranciamento
Definições
• Elemento• Uma característica ou pormenor individual da peça, como seja uma superfície,
uma reentrância, um cilindro, um furo ou uma linha de eixo
• Elemento funcional
• elementos (faces planas, superfícies cilíndricas, etc) de uma peça que contactam
(contacto fixo ou móvel) com elementos de peças vizinhas• tem uma geometria funcional e dimensões funcionais
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Toleranciamento
Definições
• Furo• Elemento externo que, numa montagem, vai conter outro elemento
(MAIÚSCULAS)
• Veio
• elemento interno que, numa montagem, vai estar contido noutro elemento
(minúsculas)• Cotas nominais
• dimensões indicadas no desenho de uma peça; determinadas através do projetomecânico, em função dos objetivos a atingir
• Dimensões reais
•
dimensões reais da peça; podem ser maiores, menores ou iguais às dimensõesnominais
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Toleranciamento
Definições
• Tolerância (T)• É a quantidade que uma dimensão especificada pode variar
• Diferença entre a cota máxima e a cota mínima
• Diferença entre os desvios limites
• Zona de tolerância
• Zona compreendida entre a cota máxima e a cota mínima• Tolerância fundamental (IT)
• Classe de qualidade de acordo com o sistema ISO de desvios e ajustamentos
• T = ES - EI
• Desvio fundamental
• É a posição da zona de tolerância em relação à linha de zero
• Classe da tolerância
• Termo usado para designar a combinação de uma tolerância fundamental com umdesvio fundamental (Exemplo h8 ou G10)
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Toleranciamento
Definições
• Linha de zero• É uma linha que, na representação gráfica dos desvios e ajustamentos, representa
a cota nominal e em relação à qual os desvios são definidos
• Cota mínima (Dmin)
• Dimensão mínima permitida ao elemento
• Cota máxima (Dmax)• Dimensão máxima permitida ao elemento
• Desvio superior (ES)
• Diferença entre a cota máxima e a cota nominal
• Desvio inferior (EI)
• Diferença entre a cota mínima e a cota nominal
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Cotas e desvios
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• Cota máxima (Dmax)
• 20 + 0,05 = 20,05 mm
• Cota mínima (Dmin)
• 20 + 0,03 = 20,03 mm
• Desvio superior (ES)
• 0,05 mm
• Desvio inferior (EI)
• 0,03 mm
• Tolerância (T)
• 0,05 – 0,03 = 0,02 mm
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Sistema ISO de tolerâncias
• As normas portuguesas admitem 18 qualidades de fabricação que sãorepresentadas pelas letras IT
• IT 01 a IT 4: instrumentos de verificação
• IT5 e IT6: mecânica de grande precisão
• IT7 e IT8: mecânica cuidada
•
IT9 a IT11: mecânica corrente• IT12 a IT16 : mecânica grosseira
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Sistema ISO de tolerâncias
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Posição das tolerâncias
• As posições das tolerâncias em relação à cota nominal estão normalizadas esão representadas por letras:
• Maiúsculas – quando se referem a furos
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Posição das tolerâncias
• As posições das tolerâncias em relação à cota nominal estão normalizadas esão representadas por letras:
• Minúsculas – quando se referem a veios
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Desvios do sistema ISO para veios µm)
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Inscrição das tolerâncias nos desenhos
• Quando são indicados os dois desvios, estes devem ter, obrigatoriamente, omesmo número de casas decimais, exceto se um dos desvios é zero
• Os desvios, ou a tolerância, devem obrigatoriamente ser indicados no mesmosistema de unidades da cota
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Inscrição das tolerâncias nos desenhos
• Desenhos de conjunto
• Dimensões angulares
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Exercício veio)
• A ponta de um veio com diâmetro nominal 40 deve ser produzida comqualidade IT 6 e a tolerância na posição k. Estabeleça a cotagem usando:
• Simbologia ISO
• Dimensão nominal e os desvios
• Simbologia ISO acompanhada dos desvios
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Exercício veio) Resolução
• Consultar a tabela das tolerâncias fundamentais (IT) e retirar o valor datolerância
• IT 6 = 16 µm = 0,016 mm
• Consultar a tabela dos desvios do sistema ISO para veios para conhecer o
desvio• ei = 0,002
• Aplicar as fórmulas da tolerância dos desvios• es – ei = IT → es = 0,016 + 0,002 = 0,018
•
es = Dmax –
N→
Dmax = es + N = 0,018 + 40 = 40,018• ei = Dmin – N → Dmin = ei + N = 0,002 + 40 = 40,002
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Exercício veio) Resolução
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•
Simbologia ISO
• Dimensão nominal e os desvios
• Simbologia ISO acompanhada dos desvios
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Exercício furo)
• Uma roda dentada tem um cubo com um furo de diâmetro nominal 40produzido com qualidade IT 7 e na posição H. Estabeleça a cotagem usando:
• Simbologia ISO
• Dimensão nominal e os desvios
• Simbologia ISO acompanhada dos desvios
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Exercício furo) Resolução
• Consultar a tabela das tolerâncias fundamentais (IT) e retirar o valor datolerância
• IT 7 = 25 µm = 0,025 mm
• A posição H (furo normal) tem:•
EI = 0
• Aplicar as fórmulas da tolerância dos desvios• Es = IT = 0,025
• ES = Dmax – N → Dmax = ES + N = 0,025+ 40 = 40,025
•
EI = Dmin – N → Dmin = EI + N = 0 + 40 = 40,000
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Exercício furo) Resolução
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• Simbologia ISO
• Dimensão nominal e os desvios
• Simbologia ISO acompanhada dos desvios
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Ajustamentos
• Um ajustamento mecânico consiste na associação de duas peças que têmelementos em contacto (exemplo: furos cilíndricos, furos cónicos, ranhuras)
• Tipos de ajustamentos• Com folga
• Com aperto• Incerto
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Ajustamentos Com folga
• Dimensão real do veio é menor que a dimensão real do furo• Quando a cota mínima do furo é maior que a cota máxima do furo
• Folga máxima: = − = −
• Folga mínima: = − = −
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Ajustamentos Com aperto
• Dimensão real do veio é menor que a dimensão real do furo• Quando a cota máxima do furo é menor que a cota mínima do veio
• Aperto máximo: = − = −
• Aperto mínimo: = − = −
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Ajustamentos Incerto
• Dimensão real do furo maior ou menor que a dimensão real do veio (folga ouaperto) => Amax ou Fmax
• Pode-se calcular o Aperto máximo e a Folga máximo mas não faz sentido falarem Aperto mínimo ou Folga mínima
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Ajustamentos Tolerância
• A tolerância do ajustamento é definida como a soma algébrica dastolerâncias dos dois elementos
• = +
• = −
• = −
• A classe do ajustamento resulta da combinação de uma classe de tolerânciaspara furos com uma classe de tolerância para veios (ex: H7/u6)
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Ajustamentos recomendados
• A partir de 20 classes de qualidade e das 28 classes de desvios fundamentais,obtém-se um elevado número combinações
• Necessidade de grande quantidade de ferramentas e calibres (bastanteoneroso)
• Algumas combinações conduzem a resultados sensivelmente idênticos
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• Sistema de furo normal: baseado num furo com
desvio fundamental na posição H (preferível)
• Sistema de veio normal: baseado num veio comdesvio fundamental na posição h
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Ajustamentos Tipos
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Ajustamentos Tipos
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Toleranciamento geral
• Aplicada a elementos em que a precisão oficinal corrente é suficiente,elementos não funcionais
• As dimensões de peças são obtidas por arranque de apara ou executadas emchapa
• São especificadas segundo quatro classes de tolerância:• f – fina
• m – média
• c – grosseira
• v – muito grosseira
• Para especificar tolerâncias gerais, em conformidade com a ISO 2768-1, deveser indicada a seguinte informação, no interior ou junto da legenda:
• ISO 2768
• Classe de tolerância em conformidade com a ISO 2768-1
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Toleranciamento geral
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• Vantagens da indicação de tolerâncias gerais:• Os desenhos tornam-se mais fáceis de ler
• O projetista apenas têm de calcular as tolerâncias que são indicadas diretamentenas cotas
• Com base nas tolerâncias gerais é mais fácil selecionar os processos de fabricomais apropriados
• As tolerâncias indicadas diretamente nas cotas são aquelas que requeremprocessos de fabrico mais rigorosos e um controlo mais apertado
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Toleranciamento geral ISO 2768-1
• Tolerâncias lineares
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Toleranciamento geral ISO 2768-1
• Raios externos e alturas de chanfros
• Tolerâncias angulares
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Desvios geométricos
• Uma tolerância linear controla apenas os tamanhos locais reais de umelemento, mas não os seus desvios geométricos de forma
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Desvios geométricos
• Desvios de forma
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Desvios geométricos
•Os desvios geométricos de forma podem ser resultado de um efeitocombinado de diversos fatores de influência, tais como:
• a qualidade dos sistemas de guiamento das máquinas-ferramentas
• os efeitos térmicos derivados da temperatura
• as tensões de trabalho
• a deformação da peça derivada do seu peso próprio
• a deficiente fixação da peça
• o desgaste dos órgão mecânicos das máquinas-ferramentas
• Os desvios geométricos (macro e microgeométricos) têm influência nocomportamento em funcionamento (atrito, aderência, escorregamento,
rotação, vedação, etc.) das superfícies conjugadas de peças acopladas
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Toleranciamento geométrico
•As tolerâncias geométricas controlam o desvio do elemento em relação à suaforma, orientação ou posição teoricamente exata, independentemente dotamanho do elemento
• As tolerâncias geométricas só devem ser especificadas nos elementos para os
quais são essenciais, tendo em conta requisitos funcionais e deintermutabilidade
• A especificação de tolerâncias geométricas não obriga à utilização de nenhummeio particular de produção ou de medida
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Toleranciamento geométrico
•
As tolerâncias geométricas controlam o desvio do elemento em relação à suaforma, orientação ou posição teoricamente exata, independentemente dotamanho do elemento
• As tolerâncias geométricas só devem ser especificadas nos elementos para osquais são essenciais, tendo em conta requisitos funcionais e deintermutabilidade
• A especificação de tolerâncias geométricas não obriga à utilização de nenhummeio particular de produção ou de medida
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Toleranciamento geométrico
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Desviosgeométricos
Forma
desvios que dizem respeito aelementos geométricos isolados, taiscomo, a retitude , a circularidade, a
planeza,
Orientação eposição
desvios que dizem respeito aelementos geométricos associados,
tais como, paralelismo,perpendicularidade, localização,
simetria
Batimentodesvios globais verificados durante arotação de um elemento geométricoem torno de um eixo de referência
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Toleranciamento geométrico
•
O toleranciamento geométrico define a variação aceitável das formas eposições dos elementos da peça
• As tolerâncias geométricas devem ser prescritas:• no desenho quando são indispensáveis ao correto funcionamento e à
intermutabilidade (eventualmente, também, à fabricação) da peça• tendo em conta os requisitos funcionais; poderão também ter em atenção os
requisitos de fabricação e de controlo
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Toleranciamento geral ISO 2768-2
•
As tolerâncias geométricas gerais são especificadas em três classes detolerância:• H – fina
• K – média
• L – grosseira
• As tolerâncias geométricas gerais aplicam-se a todas as característicasgeométricas toleranciadas, excluindo a cilindricidade, o perfil de uma linhaqualquer, o perfil de uma superfície qualquer, a inclinação, a coaxialidade, alocalização e o batimento total
• A escolha de uma dada classe de tolerância deve ter em conta a exatidãooficinal corrente. Tolerâncias mais apertadas ou tolerâncias mais largas e maiseconómicas, para um elemento individual qualquer, deverão ser indicadasdiretamente
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Toleranciamento geral ISO 2768-2
•
Retitude e planeza
• Perpendicularidade
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Toleranciamento geral ISO 2768-2
•
Simetria
• Batimento circular
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Símbolos para rugosidade
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Representação da rugosidade
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Posição em desenhos
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Representação da rugosidade
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Posição em desenhos
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Representação da rugosidade
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Posição em desenhos