Tolerância Geométrica

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Tolerncia geomtrica de forma

unesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA

UNIDADE DIFERENCIADA - SOROCABA/IPER

Engenharia de Controle e Automao

Oficina Mecnica para Automao

Tolerncia

Geomtrica

forma & posio

Prof.: Dr. Luiz Carlos Rosa

Instrutor : Amilton CordeiroTolerncia geomtrica de forma

Conceito de erro de forma

Um erro de forma corresponde diferena entre a superfcie real da pea e a forma geomtrica terica.

A forma de um elemento ser correta quando cada um dos seus pontos for igual ou inferior ao valor da tolerncia dada.

* Elemento pode ser um ponto, uma reta ou um plano.

A diferena de forma deve ser medida perpendicularmente forma geomtrica terica, tomando-se cuidado para que a pea esteja apoiada corretamente no dispositivo de inspeo, para no se obter um falso valor.

Causas

Os erros de forma so ocasionados por vibraes, imperfeies na geometria da mquina, defeito nos mancais e nas rvores etc.

Tais erros podem ser detectados e medidos com instrumentos convencionais e de verificao, tais como rguas, micrmetros, comparadores ou aparelhos especficos para quantificar esses desvios.

Conceitos bsicos

Definies, conforme NBR 6405/1988.

Superfcie real: superfcie que separa o corpo do ambiente.

Superfcie geomtrica: superfcie ideal prescrita nos desenhos e isenta de erros. Exemplos: superfcies plana, cilndrica, esfrica.

Superfcie efetiva: superfcie levantada pelo instrumento de medio. a superfcie real, deformada pelo instrumento.

Com instrumentos, no possvel o exame de toda uma superfcie de uma s vez. Por isso, examina-se um corte dessa superfcie de cada vez. Assim, definimos:

Perfil real: corte da superfcie real.

Perfil geomtrico: corte da superfcie geomtrica.

Perfil efetivo: corte da superfcie efetiva.

As diferenas entre o perfil efetivo e o perfil geomtrico so os erros apresentados pela superfcie em exame e so genericamente classificados em dois grupos:

Erros macrogeomtricos: detectveis por instrumentos convencionais. Exemplos: ondulaes acentuadas, conicidade, ovalizao etc.

Erros microgeomtricos: detectveis somente por rugosmetros, perfiloscpios etc. So tambm definidos como rugosidade.

Notaes e simbologia dos erros macrogeomtricos

Tolerncia de forma (para elemento isolado)

RetilineidadeSmbolo:

a condio pela qual cada linha deve estar limitada dentro do valor de tolerncia especificada.

Se o valor da tolerncia (t) for precedido pelo smbolo (, o campo de tolerncia ser limitado por um cilindro t, conforme figura.

Retilineidade - mtodo de medio

Planeza

Smbolo:

a condio pela qual toda superfcie deve estar limitada pela zona de tolerncia t, compreendida entre dois planos paralelos, distantes de t.

Tolerncia dimensional e planeza - Quando, no desenho do produto, no se especifica a tolerncia de planeza, admite-se que ela possa variar, desde que no ultrapasse a tolerncia dimensional.As tolerncias admissveis de planeza mais aceitas so:

Torneamento: 0,01 a 0,03mm

Fresamento: 0,02 a 0,05mm

Retfica: 0,005 a 0,01mm

Circularidade

Smbolo:

a condio pela qual qualquer crculo deve estar dentro de uma faixa definida por dois crculos concntricos, distantes no valor da tolerncia especificada.

O campo de tolerncia em qualquer seo transversal limitado por dois crculos concntricos e distantes 0,5mm.

Normalmente, no ser necessrio especificar tolerncias de circularidade pois, se os erros de forma estiverem dentro das tolerncias dimensionais, eles sero suficientemente pequenos para se obter a montagem e o funcionamento adequados da pea.

Entretanto, h casos em que os erros permissveis, devido a razes funcionais, so to pequenos que a tolerncia apenas dimensional no atenderia garantia funcional.

Se isso ocorrer, ser necessrio especificar tolerncias de circularidade. o caso tpico de cilindros dos motores de combusto interna, nos quais a tolerncia dimensional pode ser aberta (H11), porm a tolerncia de circularidade tem de ser estreita, para evitar vazamentos.

Circularidade: mtodos de medio - O erro de circularidade verificado na produo com um dispositivo de medio entre centros.

Se a pea no puder ser medida entre centros, essa tolerncia ser difcil de ser verificada, devido infinita variedade de erros de forma que podem ocorrer em virtude da dificuldade de se estabelecer uma superfcie padro, com a qual a superfcie pudesse ser comparada. Em geral, adota-se um prisma em V e um relgio comparador, ou um relgio comparador que possa fazer medidas em trs pontos.

Sistemas de verificao de circularidade em peas sem centros

Medida de tolerncia de circularidade

A linha de centro de giro perpendicular face da pea, e passa pelo centro determinado por dois dimetros perpendiculares da pea (considerada no seu plano da face).

Na usinagem em produo, podemos adotar os valores de circularidade:

Torneamento: at 0,01mm

Mandrilamento: 0,01 a 0,015mm

Retificao: 0,005 a 0,015mm

Cilindricidade

Smbolo:

a condio pela qual a zona de tolerncia especificada a distncia radial entre dois cilindros coaxiais.

A superfcie considerada deve estar compreendida entre dois cilindros coaxiais, cujos raios diferem 0,2mm.

A circularidade um caso particular de cilindricidade, quando se considera uma seo do cilindro perpendicular sua geratriz.

Forma de uma linha qualquer

Smbolo:

O campo de tolerncia limitado por duas linhas envolvendo crculos cujos dimetros sejam iguais tolerncia especificada e cujos centros estejam situados sobre o perfil geomtrico correto da linha.

Em cada seo paralela ao plano de projeo, o perfil deve estar compreendido entre duas linhas envolvendo crculos de 0,4 mm de dimetro, centrados sobre o perfil geomtrico correto.

Forma de uma superfcie qualquer

Smbolo:

O campo de tolerncia limitado por duas superfcies envolvendo esferas de dimetro igual tolerncia especificada e cujos centros esto situados sobre uma superfcie que tem a forma geomtrica correta.

A superfcie considerada deve estar compreendida entre duas superfcies envolvendo esferas de 0,2 mm de dimetro, centradas sobre o perfil geomtrico correto.

Tolerncia geomtrica de orientao

Tolerncia de posio

A tolerncia de posio estuda a relao entre dois ou mais elementos. Essa tolerncia estabelece o valor permissvel de variao de um elemento da pea em relao sua posio terica, estabelecida no desenho do produto.

No estudo das diferenas de posio ser suposto que as diferenas de forma dos elementos associados so desprezveis em relao suas diferenas de posio. Se isso no acontecer, ser necessria uma separao entre o tipo de medio, para que se faa a deteco de um ou outro desvio. As diferenas de posio, de acordo com a norma ISO R-1101, so classificadas em orientao para dois elementos associados e posio dos elementos associados.

As tolerncias de posio por orientao esto resumidas na tabela abaixo:

Orientao para dois elementos associadosParalelismoSmbolo:

Paralelismo a condio de uma linha ou superfcie ser equidistante em todos os seus pontos de um eixo ou plano de referncia.

O eixo superior deve estar compreendido em uma zona cilndrica de 0,03mm de dimetro, paralelo ao eixo inferior A, se o valor da tolerncia for precedido pelo smbolo (.

PerpendicularidadeSmbolo:

a condio pela qual o elemento deve estar dentro do desvio angular, tomado como referncia o ngulo reto entre uma superfcie, ou uma reta, e tendo como elemento de referncia uma superfcie ou uma reta, respectivamente. Assim, podem-se considerar os seguintes casos de perpendicularidade:

Tolerncia de perpendicularidade entre duas retas - O campo de tolerncia limitado por dois planos paralelos, distantes no valor especificado t, e perpendiculares reta de referncia.

Tolerncia de perpendicularidade entre dois planos - A tolerncia de perpendicularidade entre uma superfcie e um plano tomado como referncia determinada por dois planos paralelos, distanciados da tolerncia especificada e respectivamente perpendiculares ao plano referencial.

Inclinao

Smbolo:

Existem dois mtodos para especificar tolerncia angular:

1.Pela variao angular, especificando o ngulo mximo e o ngulo mnimo.

A indicao 75 1 significa que entre as duas superfcies, em nenhuma medio angular, deve-se achar um ngulo menor que 74 ou maior que 76.

2. Pela indicao de tolerncia de orientao, especificando o elemento que ser medido e sua referncia.

Tolerncia de inclinao de uma linha em relao a uma reta de referncia - O campo de tolerncia limitado por duas retas paralelas, cuja distncia a tolerncia, e inclinadas em relao reta de referncia do ngulo especificado.

O eixo do furo deve estar compreendido entre duas retas paralelas com distncia de 0,09 mm e inclinao de 60 em relao ao eixo de referncia A.

As tolerncias de posio para elementos associados esto resumidas na tabela abaixo.

Posio de um elemento

Smbolo:

A tolerncia de posio pode ser definida, de modo geral, como desvio tolerado de um determinado elemento (ponto, reta, plano) em relao a sua posio terica.

importante a aplicao dessa tolerncia de posio para especificar as posies relativas, por exemplo, de furos em uma carcaa para que ela possa ser montada sem nenhuma necessidade de ajuste.

Vamos considerar as seguintes tolerncias de posio de um elemento:

Tolerncia de posio do ponto - a tolerncia determinada por uma superfcie esfrica ou um crculo, cujo dimetro mede a tolerncia especificada. O centro do crculo deve coincidir com a posio terica do ponto considerado (medidas nominais).

O ponto de interseco deve estar contido em um crculo de 0,3mm de dimetro, cujo centro coincide com a posio terica do ponto considerado.

Tolerncia de posio da reta - A tolerncia de posio de uma reta determinada por um cilindro com dimetro "t", cuja linha de centro a reta na sua posio nominal, no caso de sua indicao numrica ser precedida pelo smbolo (.

tolerncia de localizao da reta

Tolerncia de posio de um plano - A tolerncia de posio de um plano determinada por dois planos paralelos distanciados, de tolerncia especificada e dispostos simetricamente em relao ao plano considerado normal.

A superfcie inclinada deve estar contida entre dois planos paralelos, distantes 0,05 mm, dispostos simetricamente em relao posio terica especificada do plano considerado, com relao ao plano de referncia A e ao eixo de referncia B.

Concentricidade

Smbolo:

Define-se concentricidade como a condio segundo a qual os eixos de duas ou mais figuras geomtricas, tais como cilindros, cones etc., so coincidentes.

Na realidade no existe essa coincidncia terica. H sempre uma variao do eixo de simetria de uma das figuras em relao a um outro eixo tomado como referncia, caracterizando uma excentricidade. Pode-se definir como tolerncia de concentricidade a excentricidade te considerada em um plano perpendicular ao eixo tomado como referncia.

Nesse plano, tem-se dois pontos que so a interseco do eixo de referncia e do eixo que se quer saber a excentricidade. O segundo ponto dever estar contido em crculo de raio te , tendo como centro o ponto considerado do eixo de referncia.

O dimetro B deve ser concntrico com o dimetro A, quando a linha de centro do dimetro B estiver dentro do crculo de dimetro te , cujo centro est na linha de centro do dimetro A.

Coaxialidade

Smbolo:

A tolerncia de coaxialidade de uma reta em relao a outra, tomada como referncia, definida por um cilindro de raio tc, tendo como geratriz a reta de referncia, dentro do qual dever se encontrar a outra reta.

A tolerncia de coaxialidade deve sempre estar referida a um comprimento de referncia.

O desvio de coaxialidade pode ser verificado pela medio do desvio de concentricidade em alguns pontos.

O eixo do dimetro central deve estar contido em uma zona cilndrica de 0,08mm de dimetro, coaxial ao eixo de referncia AB.

Simetria

Smbolo:

A tolerncia de simetria semelhante de posio de um elemento, porm utilizada em condio independente, isto , no se leva em conta a grandeza do elemento. O campo de tolerncia limitado por duas retas paralelas, ou por dois planos paralelos, distantes no valor especificado e dispostos simetricamente em relao ao eixo (ou plano) de referncia.

O eixo do furo deve estar compreendido entre dois planos paralelos, distantes 0,08 mm, e dispostos simetricamente em relao ao plano de referncia AB.

Tolerncia de batimento

Smbolo:

Na usinagem de elementos de revoluo, tais como cilindros ou furos, ocorrem variaes em suas formas e posies, o que provoca erros de ovalizao, conicidade, excentricidade etc. em relao a seus eixos. Tais erros so aceitveis at certos limites, desde que no comprometam seu funcionamento. Da a necessidade de se estabelecer um dimensionamento conveniente para os elementos.

Alm desses desvios, fica difcil determinar na pea o seu verdadeiro eixo de revoluo. Nesse caso, a medio ou inspeo deve ser feita a partir de outras referncias que estejam relacionadas ao eixo de simetria.

Essa variao de referencial geralmente leva a uma composio de erros, envolvendo a superfcie medida, a superfcie de referncia e a linha de centro terica.

Para que se possa fazer uma conceituao desses erros compostos, so definidos os desvios de batimento, que nada mais so do que desvios compostos de forma e posio de superfcie de revoluo, quando medidos a partir de um eixo ou superfcie de referncia.

O batimento representa a variao mxima admissvel da posio de um elemento, considerado ao girar a pea de uma rotao em torno de um eixo de referncia, sem que haja deslocamento axial. A tolerncia de batimento aplicada separadamente para cada posio medida.

Se no houver indicao em contrrio, a variao mxima permitida dever ser verificada a partir do ponto indicado pela seta no desenho.

O batimento pode delimitar erros de circularidade, coaxialidade, excentricidade, perpendicularidade e planicidade, desde que seu valor, que representa a soma de todos os erros acumulados, esteja contido na tolerncia especificada. O eixo de referncia dever ser assumido sem erros de retilineidade ou de angularidade.

A tolerncia de batimento pode ser dividida em dois grupos principais:

Batimento radial - A tolerncia de batimento radial definida como um campo de distncia t entre dois crculos concntricos, medidos em um plano perpendicular ao eixo considerado.

tolerncia de batimento radial

A pea, girando apoiada em dois prismas, no dever apresentar a LTI (Leitura Total do Indicador) superior a 0,1mm.

Batimento axial - A tolerncia de batimento axial ta definida como o campo de tolerncia determinado por duas superfcies, paralelas entre si e perpendiculares ao eixo de rotao da pea, dentro do qual dever estar a superfcie real quando a pea efetuar uma volta, sempre referida a seu eixo de rotao.

Na tolerncia de batimento axial esto includos os erros compostos de forma (planicidade) e de posio (perpendicularidade das faces em relao linha de centro).

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