REFERÊNCIAS TECNOLÓGICAS E CÁLCULO DIMENSIONALgrima.ufsc.br/capp/transparencias/TransparenciasCAPP_Cap3.pdf · – As referências podem ser classificadas segundo as seguintes

João Carlos E. Ferreira

GRIMA, Dep. Eng. Mecânica, UFSC

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Planejamento do Processo

Assistido por Computador - CAPP

REFERÊNCIAS TECNOLÓGICAS

E CÁLCULO DIMENSIONAL • Necessidade de Referências

– ponto, linha ou superfície

– a precisão de uma superfície não relaciona-se diretamente ao conceito de

referências.

– a precisão de posicionamento sim.

– As referências podem ser classificadas segundo as seguintes categorias:

referências de projeto

referências de fabricação

referências de apoio

referências de medição

referências de montagem



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E CÁLCULO DIMENSIONAL

Referências de projeto



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Referências de projeto



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E CÁLCULO DIMENSIONAL As referências e cotas de projeto são dadas pelo projetista, baseado nos

seguintes fatores:

a condição na qual a peça vai funcionar

exigências físicas (cinemática, dinâmica, etc)

exigência do cliente

aparência do produto

• Engenharia Simultânea



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Referências de fabricação



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Referências de apoio



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Referências de medição



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Referências de montagem



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Princípio de Coincidência de Referências (PCR):

– Referências de Fabricação Referências de Projeto, Apoio,

Medição

• Coincidência entre Referências de Fabricação e de Projeto

– Obtenção direta X Obtenção indireta de cotas (redução de cotas)



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Relação entre as referências de fabricação e de projeto



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Cadeia de Dimensões:

– Série consecutiva de dimensões inter-relacionadas que formam um

ciclo fechado.

cota condição: aquela que será obtida indiretamente, e que

fecha a cadeia de dimensões;

cota comum: aquela comum a ambos os desenhos;

cota a ser criada: aquela que não havia sido incluída no

desenho original, mas que é importante para compor a cadeia

de dimensões.



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Exemplo para o cálculo das cotas e suas tolerâncias



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Exemplo:

– cota condição = 180,2

– cota comum = 400,1

– cota a ser criada = X

(a) Cálculo direto

(b) Método Gráfico



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Exemplo de

determinação de

cotas através do

método gráfico



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Exercício: Calcule as cota e suas tolerâncias ilustradas na figura abaixo.



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Escolha da superfície de referência (projeto)



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Coincidência entre Referências de Fabricação e de Apoio

Relação entre as referências de fabricação e de apoio



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Coincidência entre Referências de Fabricação e de Apoio

Relação entre as referências de fabricação e de apoio



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Coincidência entre Referências de Fabricação e de Medição

Relação entre as referências de fabricação e de medição



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E CÁLCULO DIMENSIONAL – Seleção de Referências de Apoio:

– restringe o projeto do dispositivo de fixação.

– as relações entre as várias referências de uma superfície usinada

podem ser analisadas sinteticamente.

– normalmente selecionadas antes das outras referências

tecnológicas.



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Conceito de Posicionamento de uma Peça

– restringi-la numa posição definida na mesa da máquina, cantoneira

ou pallet

– mecânica de um corpo rígido (6 GDL)



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Seis graus-de-liberdade de uma peça



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O princípio dos 6 pontos



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Uso dos termos “localizadores” e “suportes”



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Tipos de localizadores



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Diferentes número de graus de liberdade restringidos em peças



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Restrição de graus-de-liberdade em direções diferentes daquela das cotas de fabricação



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Morsa: superfícies de apoio



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Fixadores devem sempre ser posicionados de maneira que a força de fixação seja na direção do suporte



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O número e posição dos fixadores é determinado pela peça e seus suportes



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A altura do fixador pode variar dependendo do seu tipo



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Restrição de graus-de-liberdade no fresamento periférico



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Restrição de graus-de-liberdade na furação com broca helicoidal



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Suporte adicional para evitar carregamento inadequado da peça



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Exemplo de posicionamento redundante



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Exemplo de posicionamento redundante comumente utilizado



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E CÁLCULO DIMENSIONAL Princípios de Seleção de Referências de Apoio

Princípio 1: Ref. apoio deve possibilitar que a peça fique numa posição precisa, e

permanecer estável durante a usinagem. Deve facilitar a fixação da peça. Deve

também simplificar o projeto do dispositivo de fixação.

– selecionar superfícies simples (planos, cilindros externos e internos)

– as áreas das superfícies de referência de apoio devem ser grandes o suficiente

para assegurar a estabilidade da peça durante a usinagem.

– deve possuir uma boa precisão e acabamento superficial.

– as posições relativas entre a referência e a superfície a ser usinada devem ser

adequadas para uma posição suficientemente rígida, para que uma distorção

excessiva não ocorra sob as forças de fixação e de corte.

Princípio 2: satisfazer o princípio de coincidência de referências (“PCR”).



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Seleção de referências de apoio - exemplo 1



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E CÁLCULO DIMENSIONAL Conflito entre os dois Princípios:

Caso 1: A redução de tolerância não causará dificuldade no setup da máquina, na

fabricação do dispositivo de fixação, ou na usinagem O 1 princípio deve ser

observado.

Caso 2: A redução de tolerância causará grandes dificuldades nas operações (setup

da máquina, usinagem, preparação do dispositivo de fixação, etc.). Neste caso,

deve-se tomar as seguintes medidas:

Perguntar ao projetista se a tolerância de projeto em questão pode ser

aumentada.

Observar o PCR e adotar um processo complicado de fixação e medição.

Observar o 1 princípio e adotar uma operação, setup da máquina, e

dispositivo de fixação mais precisos.



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Conflito entre os dois Princípios:

• Uma mesma referência de apoio não poderá ser utilizada sempre

• Mudanças de referências de apoio em operações diferentes são normalmente

inevitáveis.



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Métodos para alcançar a Precisão Posicional



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E CÁLCULO DIMENSIONAL Métodos para alcançar a Precisão Posicional

(a) Usinagem na mesma fixação da peça. Exemplo: superfícies A e G, e for fixada em

A, então as precisões abaixo serão asseguradas:

precisão entre superfícies (B, C, H e K);

concentricidade entre B e C;

perpendicularismo entre H e B, K e C;

paralelismo entre H e K;

tolerância dimensional entre H e K.

(b) Duas superfícies sendo referências uma da outra. Exemplo: A e F

(c) Usando-se a mesma referência de apoio. Exemplo: D e F (ref. Apoio = A, em duas

fixações)

(d) Usando-se referências de apoio diferentes.



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Referências de Apoio Complementares (Temporárias)



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Referências de Apoio para Desbaste

– A referência de apoio utilizada pela primeira vez.

– Utilizada somente uma vez durante todo o processo de manufatura.

– Regras de seleção de referências de apoio para desbaste:

• Se todas as superfícies da matéria-prima devem ser usinadas

menor sobre-material (no caso abaixo seria a superfície B)



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E CÁLCULO DIMENSIONAL • Referências de Apoio para Desbaste

– Se nem todas as superfícies da peça bruta necessitam ser usinadas então a

superfície que não for usinada deve ser selecionada como a referência de

apoio para desbaste Se houver mais do que uma dessas superfícies, deve-

se escolher aquela que possui a maior precisão posicional.



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• Seleção de Referências de Fabricação

– Considera-se apenas o PCR

– Regras para a seleção de referências de fabricação em operações finais

de usinagem

adequadas para medição

referências de projeto

referências de apoio



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