SISTEMAS DE TOLERÂNCIAS E AJUSTES - Copia

36
SISTEMAS DE TOLERÂNCIAS E AJUSTES TECNOLOGIA MECÂNICA

Transcript of SISTEMAS DE TOLERÂNCIAS E AJUSTES - Copia

SISTEMAS DE TOLERNCIAS E AJUSTES

SISTEMAS DE TOLERNCIAS E AJUSTESTECNOLOGIA MECNICAINTRODUO Na fabricao em srie, necessrio que as peas acopladas sejam passveis de serem trocadas por outras, que tenham as mesmas especificaes das peas originais. Assim, ao se fabricar componentes mecnicos fundamental que certas peas ajustem-se reciprocamente ao mont-las, sem que sejam submetidas a tratamentos ou ajustes suplementares.

A possibilidade de se substituir umas peas por outras ao montar ou consertar um equipamento (ou conjunto mecnico) denomina-se intercambiabilidade.

INTRODUO Intercambiabilidade: a possibilidade de, quando se monta um conjunto mecnico, tomar-se ao acaso, de um lote de peas semelhantes, prontas e verificadas, uma pea qualquer que, montada ao conjunto em questo, sem nenhum ajuste ou usinagem posterior, dar condies para que o sistema mecnico cumpra as funes para as quais foi projetado. INTRODUO Com a intercambiabilidade, peas fabricadas em srie podem ser montadas, sem necessidades de ajustes, em outra pea qualquer, qualquer que seja o lote, a data ou o local de fabricao. Esta intercambiabilidade garantida atravs de uma adequada seleo das tolerncias e ajustes

Um requisito fundamental da intercambiabilidade a seleo de um processo de fabricao que assegure a produo de peas com igual exatido. INTRODUOExatido: Correspondncia entre as dimenses reais da pea e aquelas indicadas no desenho.

INTRODUONo existe processo de fabricao capaz de produzir um nmero ilimitado de peas com exatido absoluta.Diversas causas como inexatides das mquinas, dos dispositivos ou dos instrumentos de medio fazem com que as dimenses reais (ou efetivas) das peas sejam diferentes daquelas indicadas no desenho, chamadas de dimenses nominais. Peas reais possuem dimenses que se afastam para mais ou para menos da cota nominal, apresentando uma certa inexatido. INTRODUODimenses nominais: So as dimenses indicadas no desenho de uma pea. Elas so determinadas atravs do projeto mecnico, em funo dos objetivos que devero atingir. Dimenses reais (ou efetivas): So as dimenses reais da pea. Estas dimenses podem ser maiores, menores ou iguais s dimenses nominais.

INTRODUOAssim, para uma pea com uma cota nominal de 145 mm podem ser encontradas peas com 145,023 mm, 144,978 mm, 145.000 mm e assim por diante. Todas as peas cujas dimenses no ultrapassarem as dimenses limites sero teis, enquanto as demais sero rejeitadas. Estes desvios devem ser controlados para que a intercambiabilidade seja garantida. Deve-se portanto, determinar a menor preciso possvel dentro da qual a pea em questo exera sua funo adequadamente. Qualquer melhoria adicional elevaria o custo do produto. INTRODUOTodos os conceitos a seguir sero baseados nas normas: ABNT NBR6158 e DIN 7182

INTRODUOExemplos de peas que trabalham acopladas: Chaveta em seu rasgo, Eixo no seu cossinete, rolamento no seu mancal, pino no pisto, engrenagem na rvore, etc..... As dimenses reais so diferentes das dimenses nominais. Estas variaes devem ser mantidas dentro de certos limites. Para que a intercambiabilidade seja garantida necessrio que todos os fabricantes obedeam a normas pr-definidas, ou seja a um sistema de tolerncias e ajustes. INTRODUOSistema de tolerncias e ajustes: um conjunto de normas, regras e tabelas que tm como objetivo normalizar e limitar as variaes das dimenses de componentes mecnicos visando a intercambiabilidade e garantir sua funcionabilidade. TERMINOLOGIA DAS TOLERNCIASAs dimenses de peas diferentes, fabricadas com mesmo dimetro nominal, cujo funcionamento foi experimentado e considerado adequado, podem oscilar dentro de certos limites, mantendo-se as condies de funcionamento anteriormente previstas. Assim, a conjugao requerida de duas peas se assegura somente quando as dimenses limites de tolerncia tenham sido previamente estabelecidas.

DimensesDIMENSES LIMITES: So os valores mximo e mnimo admissveis para a dimenso efetiva.

DIMENSO MXIMA: o valor mximo admissvel para a dimenso efetiva (Fig. 1) Smbolo: Dmx para furos e dmx para eixos

DIMENSO MINIMA: o valor mnimo admissvel para a dimenso efetiva (Fig. 1) Smbolo: Dmin para furos e dmin para eixos Dimenses

Dimenses mxima e minima e tolerncia t para eixo e furo AfastamentosAFASTAMENTOS: a diferena entre as dimenses limites e a dimenso nominal AFASTAMENTO INFERIOR: a diferena entre a dimenso mnima e a dimenso nominal. Smbolos: Ai para furos e ai para eixos (Fig. 2). AFASTAMENTO SUPERIOR: a diferena entre a dimenso mxima e a dimenso nominal. Smbolos: As para furos e as para eixos (Fig. 2) AFASTAMENTO REAL: a diferena entre a dimenso efetiva e a dimenso nominal do componente. TolernciaTOLERNCIA: a variao admissvel da dimenso da pea. Smbolo: t (Fig. 1 e 2). A tolerncia indica uma faixa de valores compreendidos entres as dimenses limites. Tambem denominada de Zona de Tolerncia ou Campo de tolerncia. t = Dmx - Dmin (Furos) e t = dmx - dmin (Eixos) ou t = As - Ai (Furos) e t = as - ai (Eixos) Linha ZeroLINHA ZERO: a linha que indica a posio da dimenso nominal em um desenho. Ela serve de referncia para os afastamentos. Afastamentos acima da linha zero so positivos Afastamentos abaixo da linha zero so negativos Zona de TolernciaPOSIO DA ZONA DE TOLERNCIA: a menor distncia entre a linha zero e a zona de tolerncia. Esta posio pode ser medida entre a linha zero e o limite inferior ou entre a linha zero e o limite superior, dependendo de qual a menor distncia.

Afastamentos superior e inferior e tolerncia t para eixo e furo TOLERNCIASOs afastamentos so desvios aceitveis das dimenses nominais, para mais ou menos, que permitem a execuo da pea sem prejuzo para seu funcionamento e intercambiabilidade. Eles podem ser indicados no desenho tcnico como mostra a ilustrao a seguir:

Neste exemplo, a dimenso nominal do dimetro do pino 20 mm. Os afastamentos so: +0,28 mm (vinte e oito centsimos de milmetro) e + 0,18 mm(dezoito centsimos de milmetro). O sinal + (mais) indica que os afastamentos so positivos, isto , que as variaes da dimenso nominal so para valores maiores.O afastamento de maior valor (0,28 mm, no exemplo) chamado de afastamento superior; o de menor valor (0,18 mm) chamado de afastamento inferior. Tanto um quanto outro indicam os limites mximo e mnimo da dimenso real da pea.Tolerncia a variao entre a dimenso mxima e a dimenso mnima. Para obt-la, calculamos a diferena entre uma e outra dimenso. Acompanhe o clculo da tolerncia, no prximo exemplo.Na representao grfica, os valores dos afastamentos esto exagerados. O exagero tem por finalidade facilitar a visualizao do campo de tolerncia.Campo de tolerncia, que o conjunto dos valores compreendidos entre o afastamento superior e o afastamento inferior; corresponde ao intervalo que vai da dimenso mnima dimenso mxima.Qualquer dimenso efetiva entre os afastamentos superior e inferior, inclusive a dimenso mxima e a dimenso mnima, est dentro do campo de tolerncia. As tolerncias de peas que funcionam em conjunto dependem da funo que estas peas vo exercer. Conforme a funo, um tipo de ajuste necessrio

AJUSTES

Existem situaes intermedirias em que o eixo pode se encaixar no furo com folga ou com interferncia, dependendo das suas dimenses efetivas. o que chamamos de ajuste incerto. Em geral, eixos e furos que se encaixam tm a mesma dimenso nominal. O que varia o campo de tolerncia dessas peas. O tipo de ajuste entre um furo e um eixo depende dos afastamentos determinados. Ajuste comFolgaOs dimetros do furo e do eixo tm a mesma dimenso nominal: 25 mm.O afastamento superior do eixo -0,20; a dimenso mxima do eixo : 25 mm - 0,20 mm = 24,80 mm; a dimenso mnima do furo : 25,00 mm - 0,00 mm = 25,00 mm.Portanto, a dimenso mxima do eixo (24,80 mm) menor que a dimenso mnima do furo (25,00 mm) o que caracteriza um ajuste com folga.Para obter a folga, basta subtrair a dimenso do eixo da dimenso do furo. Neste exemplo, a folga 25,00mm - 24,80mm = 0,20 mm.

Ajuste comInterfernciaNeste tipo de ajuste o afastamento superior do furo menor ou igual ao afastamento inferior do eixo.

Ajuste Incerto o ajuste intermedirio entre o ajuste com folga e o ajuste com interferncia. Neste caso, o afastamento superior do eixo maior que o afastamento inferior do furo, e o afastamento superior do furo maior que o afastamento inferior do eixo.

Compare: o afastamento superior do eixo (+0,18) maior que o afastamento inferior do furo (0,00) e o afastamentosuperior do furo (+ 0,25) maior que o afastamento inferior do eixo (+0,02). Logo, estamos falando de um ajusteincerto. Este nome est ligado ao fato de que no sabemos, de antemo, se as peas acopladas vo ser ajustadas comfolga ou com interferncia. Isso vai depender das dimenses efetivas do eixo e do furo.SISTEMA DE TOLERNCIA ISOAs tolerncias no so escolhidas ao acaso. Em 1926, entidades internacionais organizaram um sistema normalizado que acabou sendo adotado no Brasil pela ABNT: o sistema de tolerncias e ajustes ABNT/ISO (NBR 6158).O sistema ISO consiste num conjunto de princpios, regras e tabelas que possibilita a escolha racional de tolerncias e ajustes de modo a tornar mais econmica a produo de peas mecnicas intercambiveis. Este sistema foi estudado, inicialmente, para a produo de peas mecnicas com at 500 mm de dimetro; depois, foi ampliado para peas com at 3150 mm de dimetro. Ele estabelece uma srie de tolerncias fundamentais que determinam a preciso da pea, ou seja, a qualidade de trabalho, a qualidade de trabalho, a qualidade de trabalho, a qualidade de trabalho, a qualidade de trabalho, uma exigncia que varia de pea para pea, de uma mquina para outra.A norma brasileira prev 18 qualidades de trabalho. Essas qualidades so identificadas pelas letras: IT seguidas de numerais. A cada uma delas corres ponde um valor de tolerncia. Observe, no quadro abaixo, as qualidades de trabalho para eixos e furos:ISO-TOLERANCE

Campo de Tolerncia ISOCompare os desenhos das duas peas, a seguir: Observe que eixo , e o furo tm a mesma dimenso nominal: 28 mm. Veja, tambm que os valores das tolerncias, nos dois casos, so iguais:

Como os valores de tolerncias so iguais (0,021mm), conclumos que as duas peas apresentam a mesma qualidade de trabalho.Entretanto, os campos de tolerncias duas peas so diferentes.O eixo compreende os valores que vo de 27,979 mm a 28,000 mm; o campo de tolerncia do furo est entre 28,000mm e 28,021 mm. Portanto, os campos de tolerncia no coincidem.

No sistema ISO, essas tolerncias devem ser indicadas como segue:

A tolerncia do eixo vem indicada por h7. O numeral 7 indicativo da qualidade de trabalho e, no caso, corresponde mecnica corrente. A letra h identifica o campo de tolerncia, ou seja, o conjunto de valores aceitveis aps aexecuo da pea, que vai da dimenso mnima at a dimenso mxima. O sistema ISO estabelece 28 campos de tolerncias, identificados por letras do alfabeto latino. Cada letra est associada a um determinado campo de tolerncia.So inmeras as possibilidades de combinao de tolerncias de eixos e furos, com a mesma dimenso nominal, para cada classe de ajuste. Mas, para economia de custos de produo, apenas algumas combinaes selecionadas de ajustes so recomendadas, por meio de tabelas divulgadas pela ABNT.

Campos de tolerncia para eixosCampos de tolerncia para furosDeterminao dos afastamentosOs afastamentos dos eixos so determinados na tabela especfica entrando-se com os valores do dimetro nominal e da posio no campo de tolerncias.Conhecendo-se um dos afastamentos (superior ou inferior), torna-se fcil a obteno do outro (inferior ou superior), pela adio ou subtrao com a tolerncia .Os afastamentos dos furos so determinados segundo os critrios abaixo: Regra Geral: O afastamento inferior do furo igual ao afastamento superior do eixo, para idnticas qualidades de trabalho e posio do campo de tolerncias, ou seja: Ai = -as e/ou As = -ai

Regra Especial: Para dimenses superiores 3mm, para furos J N at qualidade IT8 (inclusive) e para furos P ZC at qualidade IT7 (inclusive) usa-se a equao: As(n) = -ai(n-1) + [IT(n) - IT(n-1)], onde: As(n) = Afastamento superior do furo para qualidade de trabalho n; ai(n-1) = Afastamento inferior do eixo para qualidade de trabalho n-1; IT(n) = Tolerncia para qualidade de trabalho n; IT(n-1) = Tolerncia para qualidade de trabalho n-1;