Tolerancia Geometrica GD&T

CCOONNTTRROOLLEE DDIIMMEENNSSIIOONNAALL

TToolleerrâânncciiaa GGeeoommééttrriiccaa

Controle Dimensional – Tolerância Geométrica

1

Apostila elaborada por Luiz Carlos Mosca para o curso a distância “Construção doTexto Didático”.


2

TTOOLLEERRÂÂNNCCIIAA GGEEOOMMÉÉTTRRIICCAA

Introdução

Se você tiver que traçar uma linha reta apenas com um lápis, possivelmente esta linhanão ficará visualmente aceitável:

Mas se você optar por utilizar também uma régua, esta reta traçada ficará aceitável, ouseja, dentro de uma tolerância visual:

Agora está aceitável, não é mesmo?

Pois bem, nesta unidade você terá contato comconceitos sobre tolerância geométrica, pois osprodutos fabricados na indústria não sãoperfeitos (as máquinas que os confeccionam nãosão perfeitas) mas necessitam estar dentro deuma tolerância especificada pelo cliente,garantindo assim a qualidade.

Fonte: SENAI – Processos de Fabricação


3

1. Erros e Tolerâncias Geométricas

1.1. Erro de Forma

O erro de forma é a diferença entre a superfície real da peça e a forma geométricateórica, ou seja, todo o espaço material que excede ou falta em relação ao esperado noprojeto.

Perceba que a figura acima mostra a forma geométrica teórica sobreposta à superfíciereal e, em cor cinza, o erro de forma. Este caso denomina-se “erro de circularidade”.

1.2. Causas dos Erros de Forma

Como as máquinas que são utilizadas parafabricar as peças possuem imperfeições emsuas geometrias, as conseqüências serãopeças usinadas também com imperfeições.Além disso, as vibrações que ocorremdurante a usinagem, e as folgas existentesnos mancais de rolamento ou deslizamento,provocam ondulações na superfície e errosde forma, caracterizando os errosmacrogeométricos.

Já que não existe a possibilidade de confeccionar uma peça igual (considerando estaigualdade como absoluta) à forma geométrica teórica especificada no projeto, a peçaestará aceitável se sua superfície estiver dentro das tolerâncias geométricas, tambémespecificadas no projeto.

Falta dematerial.

Excessode

material.

SuperfícieReal

FormaGeométrica

Fonte: SENAI – Processos de Fabricação


4

Como você pode perceber na figura acima, apesar da superfície da peça não serexatamente circular como é a forma geométrica teórica, está entre os limites superior einferior de tolerância especificada no projeto. Sendo assim, definimos tolerânciageométrica como sendo os desvios aceitáveis da geometria da peça após suaexecução.

Para medir e controlar os erros geométricos (verificar se as variações estão dentro datolerância geométrica), utilizamos instrumentos convencionais como relógioscomparadores, micrômetros, réguas, ou mesmo equipamentos específicos (foto abaixo)para medir circularidade, cilindricidade, etc.

Superfície da peça

Limite inferior Limite superior

Fonte: Catálogo Formtester MMQ44CNC - Mahr


5

Há também a possibilidade de utilizarmos a CMM (Máquina de Medir porCoordenadas), com a vantagem de maior rapidez na medição em relação aosinstrumentos convencionais:

Fonte: Catálogo MarVision PMC 800 - Mahr


6

2. Tolerâncias Geométricas (símbolos, inscrição no desenho,interpretação e métodos de controle)

2.1. Tolerância Geométrica de Forma

É a tolerância para elementos isolados, sem relação com outro elemento da peça.

2.1.1. Retilineidade

Se considerarmos uma linha em um plano, a inscrição no desenho é desta forma:

A linha real deste plano estará na tolerância de retilineidade se estiver entre duas retasparalelas e teóricas com distância de 0,2mm.

Verificamos a retilineidade deste plano com régua de controle, não havendo destaforma a possibilidade de medição. Porém, para se fazer a medição e o controle do errode retilineidade, utilizamos relógio comparador ou CMM.

No caso de um eixo, a inscrição no desenho é assim (repare que antes do valor detolerância surge o símbolo de diâmetro):

O eixo do cilindro estará na tolerância de retilineidade se estiver compreendido numcilindro teórico com diâmetro de 0,03mm.

Símbolo da TolerânciaGeométrica

0,2

Fonte: SENAI - Metrologia


7

Controlamos este erro de forma com relógio comparador conforme figura a seguir:

2.1.2. Planeza

A planeza de uma superfície fica inscrita no desenho desta forma:

O plano estará dentro da tolerância de planeza quando estiver entre dois planosparalelos e teóricos com distância de 0,05mm entre eles.

2.1.3. Circularidade

A circularidade de um cilindro, cone, disco, etc, é representada no desenho assim:





8

2.1.4. Cilindricidade

A inscrição da cilindricidade no desenho é assim:

A superfície cilíndrica real da peça estará dentro da tolerância se estiver contida entredois cilindros co-axiais e teóricos com distância de 0,2mm entre eles.

Para controlarmos a circularidade e a cilindricidade utilizamos a CMM, equipamentosespecíficos, ou mesmo relógio comparador com montagem adequada:

A circunferência da peça (real) estará na tolerânciade circularidade se estiver contida entre duascircunferências concêntricas com distância t (0,5mmno exemplo) entre elas, conforme figura ao lado:





9

2.1.5. Forma de uma Linha Qualquer

A superfície de um “mouse”, usado em computador, é plana? Cilíndrica? Cônica? Nãotem definição, não é mesmo?

Para estes casos especiais definimos como “linha qualquer” ou “superfície qualquer”.

A representação no desenho da tolerância de forma de uma linha qualquer de um perfilou contorno é desta forma:

O perfil da peça (real) estará dentro da tolerância de forma de uma linha qualquer seestiver entre duas linhas teóricas, geradas por círculos de ∅t = 0,06mm com seuscentros sobre a linha geométrica teórica, como mostra a figura:

2.1.6. Forma de uma Superfície Qualquer

A tolerância de forma de uma superfície qualquer é inscrita no desenho assim:





10

A superfície real da peça estará na tolerância de forma de uma superfície qualquer seestiver compreendida entre duas superfícies geradas por esferas de ∅ 0,03mm, comseus centros situados na superfície geométrica teórica.

A CMM é um equipamento bastante indicado para controlar este erro, pois compara asuperfície medida da peça (superfície efetiva) com a superfície teórica, mostrandoatravés do software se a superfície da peça está ou não dentro da “tolerância de formade uma superfície qualquer” (foto acima).


11

2.2. Tolerância Geométrica de Orientação

É a tolerância para elementos associados, ou seja, um elemento em relação a outro(s).

2.2.1. Paralelismo

O paralelismo de uma linha (eixo) ou plano em relação a uma linha de referência ouplano de referência é representado no desenho desta forma:

A linha (eixo) real da peça estará dentro da tolerância de paralelismo se estiver dentrode duas retas paralelas e teóricas, com distância “t” e paralelas à linha de referência ouplano de referência:

Ou se estiver dentro de um cilindro teórico com ∅t de tolerância especificada no projeto,sendo este cilindro paralelo à linha de referência ou plano de referência:

Já o plano real da peça estará dentro da tolerância de paralelismo se estiver contidoentre dois planos teóricos e paralelos entre si, com distância t (tolerância tambémespecificada no projeto) e também paralelos à linha de referência ou plano dereferência.

// t

// ∅t



12

2.2.2. Perpendicularidade

A perpendicularidade de uma linha (eixo) ou plano em relação a uma linha de referênciaou plano de referência é representada no desenho desta forma:

A linha (eixo) real da peça estará dentro da tolerância de perpendicularidade se estiverdentro de duas retas paralelas e teóricas, com distância “t” e perpendiculares à linha dereferência ou plano de referência:

Ou se estiver dentro de um cilindro teórico com ∅t de tolerância especificada no projeto,sendo este cilindro perpendicular à linha de referência ou plano de referência:

Já o plano real da peça estará dentro da tolerância de perpendicularidade se estivercontido entre dois planos teóricos e paralelos entre si, com distância t (tolerânciatambém especificada no projeto) e também perpendiculares à linha de referência ouplano de referência.

┴ t

┴ ∅t



13

2.2.3. Inclinação

A inclinação de uma linha (eixo) ou plano em relação a uma linha de referência ouplano de referência é representada no desenho desta forma:

A linha (eixo) real da peça estará dentro da tolerância de inclinação se estiver dentro deduas retas paralelas e teóricas, com distância “t” e inclinadas em relação à linha dereferência ou plano de referência no ângulo nominal que consta no desenho:

Ou se estiver dentro de um cilindro teórico com ∅t de tolerância especificada no projeto,sendo este cilindro inclinado em relação à linha de referência ou plano de referência noângulo nominal que consta no desenho:

t

∅t



14

Já o plano real da peça estará dentroda tolerância de inclinação se estivercontido entre dois planos teóricos eparalelos entre si, com distância t(tolerância também especificada noprojeto) e inclinados em relação àlinha de referência ou plano dereferência no ângulo nominal queconsta no desenho.

Os erros de paralelismo,perpendicularidade e inclinaçãopodem ser controlados com CMM ourelógio comparador, como mostra afoto ao lado:

2.3. Tolerância Geométrica de Posição

É também a tolerância para elementos associados, ou seja, um elemento em relação aoutro(s).

2.3.1. Posição de um Elemento

A posição de pontos, linhas (eixos) ou superfícies entre si, ou em relação a um ou maiselementos de referência, é representada no desenho assim:

Na figura, a interseção das duas retas estará dentro da tolerância se estiver contidanum círculo com ∅t, sendo o centro deste círculo a posição teórica, dimensionada pelascotas básicas que estão contidas num retângulo (no exemplo: 15 e 20 ).



15

Neste caso, o eixo do furo estará dentro da tolerância se estiver incluído num cilindroteórico com ∅t, com seu eixo posicionado pelas cotas básicas (no exemplo: 10 e 14 ).

Já neste outro caso, a superfície inclinada estará dentro da tolerância se estiver contidaentre dois planos paralelos e teóricos, com distância t (0,05mm no exemplo) esimetricamente dispostos em relação à superfície de referência “A” e à linha dereferência “B”.

2.3.2. Concentricidade

A concentricidade de um ponto (centro) em relação a um ponto de referência é inscritano desenho desta forma:

O centro do círculo maior estará na tolerância de concentricidade se estiver contidonum círculo teórico de ∅t (0,1mm no exemplo) e concêntrico ao círculo de referência“A”.





16

2.3.3. Coaxialidade

A coaxialidade de uma linha (eixo) em relação a uma linha (eixo) de referência érepresentada no desenho assim:

O eixo do corpo central desta peça estará na tolerância de coaxialidade se estivercontido num cilindro teórico de ∅t (0,05mm no exemplo) coaxial com a linha de centrodos corpos A-B.

Já neste caso, o eixo do corpo maior desta peça estará dentro da tolerância decoaxialidade se estiver contido num cilindro teórico de ∅t (0,05mm no exemplo) coaxialao eixo de referência do furo “A”.

A concentricidade e a coaxialidade podem ser controladas com CMM, relógiocomparador e equipamentos específicos.


17

2.3.4. Simetria

A simetria de um plano médio ou de uma linha (eixo) média em relação a uma reta ouplano de referência é indicada no desenho assim:

O eixo do furo estará na tolerância de simetria se estiver entre dois planos paralelos eteóricos, distantes 0,08mm e dispostos simetricamente em relação ao plano dereferência A-B.

Neste caso, o plano médio do rasgo estará na tolerância de simetria se estiver entredois planos paralelos e teóricos, distantes 0,08mm e dispostos simetricamente em tornodo plano médio do elemento de referência “A”.

Controla-se a simetria com CMM ou relógio comparador.




18

2.4. Tolerância Geométrica de Batimento

É a tolerância de elementos da peça em relação ao seu eixo de revolução.

2.4.1. Batimento Circular

O batimento circular pode ser radial, axial ou numa direção intermediária, especificadaou não.O batimento circular radial é representado no desenho desta forma:

O corpo central da peça estará dentro da tolerância de batimento circular radial se, emuma rotação completa em torno do eixo de referência A-B, o balanço (batimento) radialfor menor que t (0,1mm no exemplo).

Já o batimento circular axial é inscrito no desenho assim:

A face indicada no desenho estará dentro da tolerância de batimento circular axial se,em uma rotação completa em torno do eixo da peça, o balanço (batimento) axial formenor que t (0,1mm no exemplo).

Existe também o caso da tolerância debatimento circular em uma direçãoespecificada (a seta possui indicação deinclinação em relação a um outro elemento,como por exemplo o eixo da peça), outambém a tolerância de batimento circularem qualquer direção, em que o balanço serácontrolado na direção da seta, conformefigura ao lado:





19

2.4.2. Batimento Total

O batimento total pode ser radial ou axial. O batimento total radial é representado nodesenho desta forma:

O corpo central da peça estará dentro da tolerância de batimento total radial se, emvárias rotações da peça em torno do eixo de referência A-B e o instrumento de mediçãose movimentando axialmente (paralelamente) ao eixo de referência A-B, o batimentototal radial for menor que t (0,1mm no exemplo).

Já o batimento total axial é inscrito no desenho assim:

A face indicada no desenho estará dentro da tolerância de batimento total axial se, emvárias rotações em torno do eixo da peça e o instrumento de medição se movimentandoradialmente (perpendicularmente) ao eixo da peça, o batimento da superfície for menorque t (0,1mm no exemplo).

O batimento circular ou total pode ser controlado com equipamentos específicos, ourelógio comparador com montagens adequadas.

Para situações específicas como “Máximo Material” ou “Campo de TolerânciaProjetado”, consulte a norma ABNT-NBR 6409. Lá você encontrará informaçõesatualizadas sobre tudo o que foi visto nesta apostila.


20

Conclusão

Para a melhoria da qualidade das peças que fabricamos, ouseja, para garantir a funcionalidade de produtos como conjuntosmecânicos diversos, bem como a manutenção destes conjuntos(intercambialidade), utilizamos as tolerâncias geométricas:

Característica tolerada SímboloRetilineidade

Planeza

Circularidade

Elem

ento

s

isol

ados

Cilindricidade

Forma de uma Linha

Qualquer

Elem

ento

s

isol

ados

ou

asso

ciad

os

Forma

Forma de uma Superfície

Qualquer

Paralelismo

PerpendicularidadeOrientação

Inclinação

Posição de um Elemento

Concentricidade

CoaxialidadePosição

Simetria

Circular

Elem

ento

s as

soci

ados

BatimentoTotal

Que você tenha sucesso na aplicação dos conceitos que aquiforam tratados!


21


22

Referências Bibliográficas

- NBR 6409, tolerâncias geométricas; tolerâncias de forma, orientação, posição ebatimento; generalidades, símbolos, definições e indicações em desenho. Rio deJaneiro, 1997. 19p.

- SENAI.SP. Tolerância Geométrica. Brasília, SENAI/DN, 2000. 127p.

- FRM e FIESP – CIESP – SESI/SP – SENAI/SP. TELECURSO 2000 - CursoProfissionalizante – Mecânica – Metrologia. São Paulo, 1995. 250p.

- SENAI – SP. Curso Técnico em Mecatrônica - Metrologia. São Paulo, 2003. 177p.

- SENAI – SP. Mecânico Geral - Processos de Fabricação. São Paulo, S/D. 360p.

Documents

Tolerancia Geometrica GD&T