16 princípios essenciais de desenho mecânico que você deve conhecer

Há muitas regras básicas estabelecidas no desenho mecânico e, especificamente, a ASME Y14.5-2009 estabelece dezesseis regras essenciais.

Essas regras devem ser completamente compreendidas e aplicadas na elaboração, interpretação ou revisão de desenhos técnicos. Vamos nos aprofundar em cada uma dessas dezesseis regras, uma a uma.

Regra 1: todas as dimensões, com exceção das dimensões de referência, dimensões máximas e mínimas ou matérias-primas, devem ter tolerâncias.

Normalmente, as dimensões de referência não têm tolerâncias. Por que isso acontece? Porque as dimensões de referência geralmente são dimensões repetitivas ou dimensões fechadas em desenhos, que são usadas apenas para informações de referência. As dimensões de referência não orientam a produção nem a inspeção, portanto, quando você vê uma dimensão de referência em um desenho, pode desconsiderá-la.

Nos desenhos, geralmente vemos a notação MAX (máximo) ou MIN (mínimo). Essas dimensões têm tolerâncias? A resposta é sim. Para as dimensões MAX, o limite inferior de sua tolerância é zero, e para as dimensões MIN, o limite superior de tolerância é infinito.

Portanto, ao especificar as dimensões MÁX ou MÍN, devemos considerar totalmente se há um impacto na função no desvio do limite. Por exemplo, se marcarmos um filete como R1 MAX, devemos considerar se a ausência de um filete (ou seja, quando ele for zero) afetará a função. Em caso afirmativo, é necessário especificar uma tolerância de limite inferior apropriada.

Há também muitas dimensões teóricas (ou seja, dimensões básicas) nos desenhos. Elas têm tolerâncias? As dimensões teóricas são definidas como tamanhos, formas, perfis, direções ou posições numericamente corretos usados para definir um corpo ou um ponto de referência de destino.

Quando essa dimensão teórica é usada para definir o tamanho, a forma, o perfil, a direção ou a posição de um corpo, sua tolerância é definida pela tolerância de forma e posição correspondente do corpo. Quando essa dimensão teórica é usada para definir o tamanho, a forma ou a posição de um ponto de referência de destino, sua tolerância deve ser determinada de acordo com as diretrizes de tolerância de calibre e fixação da ASME Y14.43. Portanto, as dimensões teóricas também têm tolerâncias.

Os métodos para indicar as tolerâncias dimensionais nos desenhos são os seguintes:

- Anotação direta de limites de dimensão ou valores de tolerância na própria dimensão.

- Indicação na forma de tolerâncias dimensionais geométricas.

- Definição de tolerâncias para dimensões especificadas em notas ou tabelas.

- Definição de tolerâncias para formas ou processos específicos em outros documentos referenciados no desenho.

- Definição de tolerâncias para todas as dimensões sem tolerâncias especificadas na coluna de tolerância geral.

Regra 2: As dimensões e as tolerâncias devem ser totalmente definidas para que se possa compreender todas as características de cada forma.

As características de um formulário incluem tamanho, forma, direção e posição. É necessário definir o tamanho e a tolerância de todas as características de cada forma no desenho. Os tamanhos e os valores de tolerância podem ser expressos por meio de desenhos de engenharia ou definidos por bancos de dados de definição de produtos CAD. Não é permitido adivinhar ou determinar as dimensões medindo o desenho.

Regra 3: indique apenas todas as dimensões necessárias usadas para descrever o produto.

O significado de todas as dimensões necessárias é que as dimensões no desenho devem ser as corretas, nem muitas nem poucas, para expressar plenamente todas as características de todas as formas. Não deve haver dimensões supérfluas no desenho, como dimensões fechadas.

Conforme discutido anteriormente, podemos ignorar qualquer dimensão de referência, portanto, o desenho deve minimizar o uso de dimensões de referência. As dimensões de referência, além de acrescentar uma sensação de desordem ao desenho, não servem para nada.

Regra 4: As dimensões devem ser escolhidas com base na função e no ajuste do produto e não devem estar abertas a várias interpretações.

Isso enfatiza que as dimensões e as tolerâncias que definimos durante o projeto devem se basear no atendimento aos requisitos funcionais e de ajuste do produto. O processo de projeto deve considerar a capacidade de fabricação e inspeção, mas não às custas dos requisitos funcionais.

Regra 5: Os projetos de produtos não devem especificar métodos de fabricação

Os projetos de produtos devem indicar apenas as dimensões e os requisitos de desempenho necessários para a funcionalidade do produto. A forma como ele é fabricado é de responsabilidade dos engenheiros de fabricação.

Como designers, devemos dar ampla liberdade à equipe de fabricação. Nossa consideração deve ser a de fornecer a maior faixa de tolerância possível que atenda à funcionalidade do produto, permitindo capacidade de fabricação suficiente, em vez de especificar o método de fabricação. Por exemplo, para um furo, devemos marcar apenas o diâmetro, sem especificar se ele é perfurado, puncionado, fresado, torneado, retificado ou feito por outros processos.

Desde que o produto final atenda à tolerância de diâmetro, o processo de fabricação não importa. Entretanto, quando o processo de fabricação for uma parte inseparável dos recursos do produto, ele deverá ser especificado no projeto ou nos documentos de referência. Por exemplo, se a funcionalidade exigir que o furo não tenha marcas de usinagem em espiral e, ao mesmo tempo, atenda à tolerância de diâmetro, o projeto pode especificar que o furo precisa ser retificado.

Regra 6: Ao fornecer as dimensões do produto final, é aceitável marcar os parâmetros não obrigatórios do processo, como as tolerâncias de usinagem

Normalmente, não se exige que os parâmetros do processo sejam marcados nos projetos, mas, se forem, deve-se declarar claramente que eles não são obrigatórios. Conforme mencionado anteriormente, isso é da competência dos engenheiros de produção, e eles devem ter ampla liberdade.

Regra 7: As dimensões devem ser organizadas de forma lógica para facilitar a leitura. Elas devem ser colocadas no contorno real e marcadas em linhas de contorno visíveis

Esse é um requisito básico para a elaboração de rascunhos, sobre o qual não vamos nos estender aqui.

Regra 8: as matérias-primas, como fios, tubos, chapas, barras ou outros materiais produzidos por medida ou número de marca, devem ser marcadas com dimensões lineares, como diâmetro ou espessura.

O número da medida ou da marca do produto deve ser marcado entre parênteses após a dimensão

Essa regra é específica para matérias-primas, cada uma das quais tem seu próprio padrão de notação.

Regra 9: linhas de centro e contornos mostrados como ângulos retos no projeto sem marcações são considerados como sendo de 90 graus

Há muitas relações em projetos que são consideradas como sendo de 90 graus. Essas tolerâncias presumidas de 90 graus devem ser controladas como tolerâncias de ângulo não marcadas.

Regra 10: As linhas centrais ou superfícies de corpos dispostos definidos ou posicionados por dimensões básicas, se mostradas como ângulos retos no desenho sem marcações, são consideradas como dimensões básicas de 90 graus

Corpos dispostos referem-se a um grupo (dois ou mais) de corpos com a mesma forma e tamanho distribuídos em um padrão regular. Quando os centros desses corpos são definidos ou posicionados por dimensões básicas, a tolerância de ângulo básico de 90 graus assumida é controlada pela tolerância de forma e posição correspondente.

Regra 11: quando a linha do eixo central, o plano central ou a superfície são consistentemente exibidos no diagrama, presume-se que sejam uma dimensão básica com valor zero, e sua relação é definida pelas tolerâncias de forma e posição.

Isso é de conhecimento comum. As tolerâncias dessas dimensões básicas, que se supõe serem zero, devem ser controladas pelas tolerâncias de forma e posição correspondentes. Se as tolerâncias de forma e posição não forem especificadas, elas deverão ser controladas pelas tolerâncias de forma e posição não especificadas na coluna de requisitos técnicos gerais.

Regra 12: a menos que especificado de outra forma, todas as dimensões referem-se à temperatura ambiente de 20°C (68°F). Se as medições forem feitas em outras temperaturas, deve-se considerar a compensação das dimensões.

Observe que a temperatura ambiente aqui é de 20 graus, não de 23 ou 25 graus. Portanto, exigimos que todas as salas de medição controlem a temperatura em 20 graus para garantir que os resultados dos testes reflitam com precisão se os requisitos do produto foram atendidos.

Se for impossível medir em temperatura ambiente de 20 graus, devemos considerar a compensação dos efeitos da temperatura nos resultados da medição, especialmente para peças com alta sensibilidade à temperatura.

Regra 13: a menos que especificado de outra forma, todas as dimensões e tolerâncias se aplicam à condição de estado livre.

Todas as dimensões marcadas no desenho referem-se às dimensões das peças em um estado livre de tensão. Para algumas peças não rígidas, podemos marcar as dimensões depois que as peças forem restringidas de acordo com os regulamentos, e o método de restrição das peças deve ser marcado no desenho.

Se quisermos marcar algumas dimensões das peças em seu estado livre, devemos marcá-las com o símbolo de estado livre F.

Regra 14: a menos que especificado de outra forma, todas as tolerâncias dimensionais geométricas se aplicam a todo o comprimento, largura ou profundidade do formulário.

Acredito que todos estejam familiarizados com isso. O que quero lembrar é que, devido à aplicação do princípio inclusivo, o comprimento, a largura ou a profundidade do formulário afetam muito o controle da forma do formulário.

Para uma barra redonda de 3 mm de comprimento e uma barra redonda de 30 mm de comprimento, o máximo de retidão permitida sob a mesma tolerância de diâmetro é a mesma, mas a situação real de flexão é muito diferente.

Regra 15: Todas as dimensões e tolerâncias se aplicam apenas ao nível de produto descrito no desenho. A tolerância dimensional de uma forma descrita em um nível de desenho (como um diagrama de peça) não se aplica necessariamente à tolerância dimensional dessa forma em outros níveis de desenho (como diagramas de montagem).

Ou seja, o tamanho em um diagrama de peças pode não se aplicar necessariamente ao diagrama de montagem. Por exemplo, se soldarmos um suporte com uma abertura de 10 +/- 0,5 em uma plataforma, devido à deformação da soldagem, à fixação do dispositivo de soldagem e a outros fatores, será difícil atender ao requisito de tamanho de 10 +/- 0,5 na peça soldada.

Ou seja, esse tamanho não é mais aplicável ao desenho da peça soldada. Portanto, não podemos exigir o tamanho da mesma forma no desenho de montagem com base no tamanho em um desenho de peça. Se for necessário controlar essa forma no desenho de montagem, o tamanho deverá ser marcado no desenho de montagem.

Regra 16: A menos que especificado de outra forma, quando um sistema de coordenadas aparece no desenho, ele deve ser destro. Cada eixo de coordenadas deve ser marcado e a direção positiva deve ser indicada.

Esse ponto é raramente usado, portanto, não é necessária uma explicação mais detalhada, basta segui-lo.

Acima está uma introdução às 16 diretrizes básicas de desenho estipuladas pela norma ASME.