Você já se perguntou como os engenheiros garantem a precisão e a exatidão na fabricação? Nesta postagem do blog, vamos nos aprofundar no fascinante mundo das tolerâncias geométricas - um aspecto crucial da engenharia mecânica que permite a produção de componentes de alta qualidade. Com base na experiência de profissionais experientes, exploraremos os vários tipos de tolerâncias e suas aplicações, fornecendo insights valiosos para aprimorar sua compreensão desse assunto complexo. Prepare-se para descobrir os segredos por trás da conquista da perfeição no campo da engenharia mecânica!
A tolerância geométrica especificada pela norma nacional é dividida em duas categorias: tolerância geométrica e tolerância de posição, em um total de 14 itens.
Seus nomes e símbolos são mostrados na tabela abaixo.
Retidão - Todos os pontos estão em uma linha reta, com tolerância especificada pela região entre duas linhas paralelas.
Planicidade - Todos os pontos em uma superfície estão em um plano, com tolerância especificada pela região entre dois planos paralelos.
Arredondamento - Todos os pontos em uma superfície estão em uma circunferência, com tolerância especificada pela região entre dois círculos concêntricos.
Cilindricidade - O eixo de todos os pontos em uma superfície rotativa é equidistante de um eixo comum. A tolerância de cilindricidade define a região de tolerância formada por dois cilindros concêntricos, onde essa superfície rotativa deve estar dentro dessa região.
Tolerância de perfil - Define o método de tolerância para superfícies irregulares, linhas, arcos ou planos comuns. O perfil pode ser aplicado a um único elemento de linha ou a toda a superfície de uma peça. A tolerância de perfil especifica o limite exclusivo ao longo do perfil real.
Perpendicularidade - A superfície ou o eixo é perpendicular ao plano ou eixo do ponto de referência. A tolerância perpendicular especifica uma das seguintes opções: a região definida por dois planos perpendiculares ao plano ou eixo de referência, ou a região definida por dois planos paralelos perpendiculares ao eixo de referência.
Paralelismo - A superfície ou eixo e todos os pontos são equidistantes do plano ou eixo de referência. Tolerância ao paralelismo especifica uma das seguintes opções: a região definida por dois planos paralelos ou linhas paralelas ao plano ou eixo do ponto de referência, ou a região de tolerância de cilindricidade em que o eixo é paralelo ao eixo do ponto de referência.
Coaxialidade - O eixo de todos os elementos combináveis de interseção da superfície rotativa é o eixo comum do recurso de dados. A tolerância de coaxialidade especifica a região de tolerância de cilindricidade onde o eixo é o mesmo que o eixo de dados.
Tolerância de posição - A tolerância de posição define a área em que é permitido que o eixo central ou o plano central se desvie da posição real (teoricamente correta).
A dimensão básica estabelece a posição real entre o recurso de dados e o recurso inter-relacionado. O erro de posição é o desvio posicional total permitido entre o recurso e sua posição correta.
Para características cilíndricas, como furos e diâmetros externos, a tolerância de posição é geralmente o diâmetro da região de tolerância onde o eixo da característica deve cair. Para recursos não circulares (como ranhuras e projeções curtas), a tolerância de posição é a largura total da região de tolerância onde o plano central do recurso deve cair.
Deslocamento circular - Oferece controle sobre elementos de superfície circular. Quando a peça gira 360 graus, essa tolerância é aplicada de forma independente em qualquer posição de medição do elemento circular e aplicada à tolerância de excentricidade circular construída em torno do eixo de referência, controlando a alteração acumulada na circularidade e na coaxialidade.
Quando aplicado a uma superfície construída verticalmente com o eixo de referência, ele controla elementos circulares de recursos de superfície plana.
Deslocamento total - Oferece controle composto sobre todos os elementos da superfície. Quando a peça gira 360 graus, essa tolerância é aplicada simultaneamente a recursos circulares e alongados. Quando aplicada a uma superfície construída em torno do eixo de referência, a excentricidade total controla a variabilidade acumulada de circularidade e cilindricidade, retidãoA superfície é composta por três elementos: coaxialidade, ângulo, conicidade e perfil. Quando aplicado a uma superfície construída verticalmente com o eixo de referência, ele controla a variabilidade acumulada de perpendicularidade e retidão.
Característica - refere-se aos pontos, linhas e superfícies que compõem a geometria de um componente.
Característica ideal - uma característica com significado geométrico.
Característica real - a característica que realmente existe no componente, normalmente representada por uma característica medida.
Característica de referência - uma característica usada para determinar a direção ou a posição da característica medida. Chamada simplesmente de referência, ela serve como base para determinar a relação geométrica entre as características. Inclui pontos de referência, linhas de referência e superfícies de referência.
Recurso medido - o recurso que especifica a tolerância de forma ou posição.
Recurso central - pontos, linhas ou superfícies que têm uma relação simétrica com o recurso.
Faixa de tolerância - restringe a variação dos recursos reais de forma ou posição. É uma região definida por um determinado valor de erro máximo, determinado por tamanho, forma, direção e posição."
A faixa de tolerância é a região entre duas linhas/planos/cilindros paralelos, etc., a uma distância de valor de tolerância t
Exemplo 1
Cada linha gravada deve estar localizada entre duas linhas paralelas na superfície com um valor de tolerância de 0,015 mm
Exemplo 2
Qualquer linha de elemento na superfície cilíndrica deve estar localizada dentro do plano axial e entre duas linhas paralelas a uma distância de valor de tolerância de 0,02 mm.
Exemplo de aplicativo
Exemplo 3
Qualquer linha de elemento na superfície cilíndrica deve estar localizada dentro do plano axial e entre duas linhas paralelas em um valor de tolerância de 0,04 mm em qualquer 100 mm.
Exemplo 4
Discussão: Como devemos entender se diferentes tolerâncias de retilineidade são dadas em duas direções na mesma superfície?
A faixa de tolerância é a região entre dois planos paralelos a uma distância de valor de tolerância t.
Ele representa a forma real das características planas do componente, mantendo a condição de plano ideal.
Exemplo 1
A superfície superior deve estar localizada dentro de dois planos paralelos com um valor de tolerância de 0,1 mm.
Exemplo 2
Qualquer intervalo de 100×100 na superfície deve estar localizado dentro de dois planos paralelos com um valor de tolerância de 0,1 mm.
Ele representa a forma real do recurso circular no componente e seu centro mantém uma distância igual.
A faixa de tolerância é a região entre dois círculos concêntricos com uma diferença de raio do valor de tolerância t na mesma seção transversal.
Exemplo 1
Em qualquer seção transversal perpendicular ao eixo, o círculo deve estar localizado entre dois círculos concêntricos com um raio de valor de tolerância de 0,02 mm.
Exemplo 2
Em qualquer seção transversal perpendicular ao eixo, o círculo deve estar localizado entre dois círculos concêntricos com um raio de valor de tolerância de 0,02 mm.
Representa a condição em que todos os pontos do contorno da superfície cilíndrica do componente mantêm a mesma distância de seu eixo.
A faixa de tolerância é a região entre duas superfícies cilíndricas com uma diferença de raio de valor de tolerância t no mesmo eixo.
Exemplo 1
A superfície cilíndrica deve estar localizada entre duas superfícies cilíndricas com uma diferença de raio de valor de tolerância de 0,05 mm no mesmo eixo.
Representa a condição em que a característica real medida no componente mantém uma distância igual da referência.
Quando dada uma direção, a faixa de tolerância é a região entre dois planos paralelos a uma distância de valor de tolerância t e paralela ao plano de referência (ou linha, eixo); quando dadas duas direções perpendiculares, é a região dentro de um prisma retangular com dimensões de valores de tolerância t1×t2 e paralela ao eixo de referência.
Exemplo 1
A superfície superior deve estar localizada entre dois planos paralelos a uma distância com valor de tolerância de 0,05 mm e paralela ao plano de referência.
Exemplo 2
O eixo de ΦD deve estar localizado entre dois planos paralelos a uma distância de valor de tolerância de 0,1 mm e verticalmente paralelo ao eixo de referência Φ.
A tolerância representa a condição em que a característica real na peça é mantida em um ângulo correto de 90 graus em relação à característica de referência.
Quando é dada uma direção, a zona de tolerância é a região entre dois planos paralelos (ou linhas) que são perpendiculares ao plano de referência (ou linha, eixo) e separados por uma distância igual ao valor de tolerância t.
Quando duas direções mutuamente perpendiculares são fornecidas, a zona de tolerância é a região dentro de um paralelepípedo com dimensões t1 × t2 que é perpendicular ao eixo de referência.
Exemplo 1
A superfície direita deve estar localizada entre dois planos paralelos que sejam perpendiculares ao plano de referência e tenham um desvio de 0,05 mm.
Exemplo 2
A superfície esquerda deve estar dentro de uma faixa de desvio de 0,05 mm e entre dois planos paralelos perpendiculares ao eixo de referência.
Exemplo 3
O eixo do cilindro d deve estar localizado dentro da superfície do cilindro, perpendicular ao plano de referência, com uma tolerância de diâmetro de 0,05 mm.
Exemplo 4
O eixo do furo circular E deve estar entre dois planos paralelos perpendiculares ao plano de referência Z, com um valor de desvio de 0,06 mm.
Condição correta de dois elementos na peça, mantendo um determinado ângulo entre suas direções relativas.
Em uma direção especificada, a zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos (ou linhas) que estão em um ângulo teoricamente correto em relação ao plano de referência (ou linha ou eixo) e a uma distância de valor de tolerância t dele.
Exemplo 1
A superfície inclinada deve estar localizada entre dois planos paralelos que estejam em um ângulo de 45 graus em relação ao plano de referência e a uma distância de 0,08 mm dele dentro da zona de tolerância.
Exemplo 2
O eixo da característica D deve estar localizado entre dois planos paralelos que estejam em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo do ponto de referência e a uma distância de 0,1 mm dele dentro da zona de tolerância.
Concentricidade é a condição em que o eixo que está sendo medido na peça mantém o alinhamento com o eixo de referência ao longo da mesma linha reta.
A zona de tolerância é a área dentro de um cilindro que tem um diâmetro do valor de tolerância t e é coaxial com o eixo do ponto de referência.
Exemplo 1
O eixo da característica D deve estar localizado em um cilindro com diâmetro de 0,1 mm e coaxial com o eixo de referência D dentro da zona de tolerância.
Simetria é a condição em que dois pares de características simétricas na peça estão alinhados no mesmo plano.
A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos (ou linhas) que estão a uma distância de valor de tolerância t do plano central de referência (ou linha central ou eixo) e simetricamente dispostos em relação a ele.
Se forem especificadas duas direções mutuamente perpendiculares, a zona de tolerância é a região dentro de um prisma de quatro lados cuja seção transversal é igual aos valores de tolerância t1 x t2.
Exemplo 1
O plano central da ranhura deve estar localizado entre dois planos paralelos dispostos simetricamente em relação ao plano central do ponto de referência e a uma distância de 0,1 mm dele dentro da zona de tolerância.
Exemplo:
(1) O centro do terminal deve ser endireitado.
(2) O desvio máximo de um lado do centro da ranhura não pode exceder 0,035 mm.
Perguntas?
(1) Como o deslocamento T é calculado?
T=(b-a)/2
(2) Qual é a tolerância de simetria?
A tolerância posicional refere-se à precisão de pontos, linhas, superfícies e outros elementos em uma peça em relação às suas localizações ideais.
Zona de tolerância:
(1) Tolerância posicional do ponto: A zona de tolerância é a área dentro de um círculo ou esfera com um diâmetro do valor de tolerância t, centrado na posição ideal do ponto.
(2) Tolerância posicional da linha: Quando uma direção é fornecida, a zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos (ou linhas) dispostos simetricamente em torno da posição ideal da linha e a uma distância do valor de tolerância t. Se forem fornecidas duas direções perpendiculares, a zona de tolerância é a área dentro de um prisma de quatro lados com um tamanho de seção transversal de t1 X t2 e a linha de eixo do prisma coincidindo com a posição ideal da linha.
(3) Tolerância posicional da superfície: A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos dispostos simetricamente em torno da posição ideal da superfície e a uma distância do valor de tolerância t.
Exemplo 1
O ponto deve estar localizado em um círculo com um diâmetro de valor de tolerância de 0,3 mm, e o centro do círculo está na posição ideal dos pontos determinados pelo datum relativo A e B.
Sistema de três planos de referência:
Três planos de referência mutuamente perpendiculares A, B e C constituem um sistema de plano de referência, comumente conhecido como sistema de três planos de referência. Esse é o ponto de partida para determinar as relações geométricas de vários elementos em peças.
No sistema de três planos de referência, os planos de referência são ordenados por suas funções.
O mais importante é o primeiro plano de referência (A), seguido pelo segundo (B) e terceiro (C) planos de referência.
Exemplo 2
O eixo do furo deve estar localizado dentro de uma superfície cilíndrica com um diâmetro de valor de tolerância de 0,1 mm, e a linha do eixo da superfície cilíndrica deve coincidir com a posição ideal dos pontos no datum relativo A, B e C.
Exemplo 3
Tolerância posicional composta.
Moldura geométrica:
É um gráfico que mostra a relação geométrica correta entre um conjunto de linhas de eixo ideais ou entre elas e o ponto de referência.
O eixo dos quatro furos D deve estar localizado dentro da seção de sobreposição de duas zonas de tolerância cilíndricas, uma com valor de tolerância de diâmetro de 0,1 mm e a outra com valor de tolerância de diâmetro de 0,05 mm. A estrutura geométrica das quatro zonas de tolerância posicional de 0,1 mm é determinada em relação aos pontos de referência A, B e C. A estrutura geométrica das quatro zonas de tolerância posicional de 0,05 mm é orientada somente em relação ao ponto de referência A.
Os eixos dos quatro furos D devem estar localizados dentro da seção de sobreposição de duas zonas de tolerância cilíndricas, uma com valor de tolerância de diâmetro de 0,1 mm e a outra com valor de tolerância de diâmetro de 0,05 mm. A estrutura geométrica das quatro zonas de tolerância posicional de 0,1 mm é determinada em relação aos pontos de referência A, B e C. A estrutura geométrica das quatro zonas de tolerância posicional de 0,05 mm é orientada somente em relação ao ponto de referência A.
Considerações: Comparar os dois tipos de precisão posicional a seguir.
Refere-se à condição em que a superfície giratória da peça é limitada dentro da superfície de medição e mantém sua posição especificada em relação ao eixo de referência.
(1) Deslocamento radial.
A zona de tolerância é a área entre dois círculos concêntricos com seus centros no eixo de referência, onde a diferença de raio em qualquer plano de medição perpendicular ao eixo de referência é o valor de tolerância t.
(2) Deslocamento da face da extremidade.
A zona de tolerância é a área da superfície cilíndrica ao longo da direção da matriz geradora com uma largura de t no cilindro de medição em qualquer posição de diâmetro coaxial com o eixo de referência.
Exemplo 1
Deslocamento radial.
Quando a superfície cilíndrica gira em torno do eixo de referência sem nenhum movimento axial, o desvio radial em qualquer plano de medição não deve exceder o valor de tolerância de 0,05 mm.
A zona de tolerância é a área entre dois círculos concêntricos com seus centros no eixo de referência, onde a diferença de raio em qualquer plano de medição perpendicular ao eixo de referência é o valor de tolerância t.
Exemplo 2
Deslocamento da face final.
Quando a peça gira em torno do eixo de referência sem nenhum movimento axial, o desvio axial em qualquer diâmetro de medição na face esquerda não deve exceder o valor de tolerância de 0,05 mm.
A zona de tolerância é a área da superfície cilíndrica ao longo da direção da matriz geradora com uma largura de t no cilindro de medição em qualquer posição de diâmetro coaxial com o eixo de referência.
Refere-se à excentricidade uniforme ao longo de toda a superfície medida da peça quando ela gira continuamente em torno do eixo de referência
(1) Deslocamento total radial.
A zona de tolerância é a área entre dois cilindros coaxiais com o eixo de referência e com uma diferença de raio do valor de tolerância t
(2) Deslocamento total da face final.
A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos perpendiculares ao eixo de referência e com uma distância do valor de tolerância t.
Exemplo 1
Deslocamento total radial.
Quando a superfície gira continuamente em torno do eixo de referência sem nenhum movimento axial, enquanto o indicador se move linearmente paralelo ao eixo de referência, o desvio ao longo de toda a superfície não deve exceder o valor de tolerância de 0,02 mm.
A zona de tolerância é a área entre dois cilindros coaxiais com o eixo de referência e com uma diferença de raio do valor de tolerância t.
Exemplo 2
Deslocamento total da face final.
Quando a face da extremidade gira continuamente em torno do eixo de referência sem nenhum movimento axial, enquanto o indicador se move linearmente perpendicularmente ao eixo de referência, o desvio ao longo de toda a face da extremidade não deve exceder o valor de tolerância de 0,05 mm.
A zona de tolerância é a área entre dois planos paralelos perpendiculares ao eixo de referência e com uma distância do valor de tolerância t.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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