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1 FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SÃO PAULO FATEC Versão: 7 20nov05 final Correção: item 6 RECURSOS INDUSTRIAIS Aplicação da Cotação Funcional DISPOSITIVO DE TRANSMISSÃO PROCESSO DE PRODUÇÃO – Manhã – 2º. semestre 2005 Professor: Sr.Rufino Grupo de Estudo: 031412-9 José Roberto da Silva (cacaeliberto@ig.com.br) 021824-3 Júlio Carlos dos Santos (www.brugui@uol.com.br) 041888-9 Márcio Righi (marciorighi@hotmail.com) 042415-3 Marcos de Oliveira (mmmarcos61@hotmail.com) 031421-8 Paulo Roberto Nogueira (3.0@uol.com.br) 2 Cotação Funcional Decorre do estudo de funcionamento do produto e cotado de forma clara, precisa e objetiva, garantindo a intercambiabilidade da peça com as tolerâncias (maior possível) reais e necessárias para o bom funcionamento do produto. Objetiva assegurar uma peça de menor custo de fabricação, atribuindo uma faixa de tolerância mais larga para o lado do limite crítico da dimensão considerada, possibilitando assim a recuperação da peca mediante re-trabalho e evitando a sua perda. Para isso será necessário levar em consideração os seguintes conceitos: Cota componente – são as cotas especificadas no desenho que apresenta as tolerâncias Cota de Fabricação – podem ser brutas (obtenção do material fundido) ou usinadas, ou operacional (peça bruta submetida ao processo de usinagem) Cota nominal – valor correspondente a CONDIÇÃO DE MÁXIMO MATERIAL da peça em relação à dimensão em questão. Para o eixo maior diâmetro e para um furo o menor diâmetro Cota de posicionamento – indicada com o valor médio ex: 15,9 <= d<=16,1 o valor médio será d=+01,-01 Cota resultante – aquela que podem ser obtidas em função da cota componente ex: Cota Resultante Máxima = cota componente Máxima – cota componente mínima – cota componente mínima, ou seja: RM=CM-Cm-Cm Cota Resultante mínima = cota componente mínima – cota componente Máxima – cota componente Maxima, ou seja: Rm=Cm-CM-CM Dispersão de uma dimensão – diferença entre o valor Máximo e o valor mínimo encontrado pelo controle dimensional de um lote. Ex: entre a dimensão 61,2 e 61,7 haverá uma dispersão de 0,5 Elemento de Referência – elemento a qual deve ser relacionado a uma dimensão este elemento pode ser uma face, em plano médio, um eixo de simetria, uma linha de centro,um furo, um rasgo, etc. Tolerância – faixa admissível entre dois limites ex: cota de 61,6 +0, -0,3 a faixa entre +0 e -0,3 é a tolerância Tolerância de uma cota Funcional – é a soma, em módulo, das dispersões das cotas de Fabricação. 3 1. Escolha de um desenho de um conjunto mecânico produzido seriadamente e cujos componentes estejam cotados previamente. Dispositivo de Transmissão composto de: 1. Eixo 2. Polia 3. Suporte 4. Bucha 5. Engrenagem 6. Chaveta meia cana 7. Arruela 8.. Porca sextavada 1 9. Porca sextavada 2 2. Descrição detalhada do funcionamento do conjunto a. Como funciona? b. Para que serve? c. Como é montado? d. Condições de Uso? O dispositivo de Transmissão tem a função de transmitir movimento de giro entre a polia (2) e a engrenagem (5), através de um eixo (1) este acoplado junto com as chavetas tipo meia cana (6). Este eixo (1) esta apoiado no mancal (suporte) (3) e todo o conjunto é unido por duas arruelas (7) e duas porcas sextavadas (8). Quanto ao posicionamento do conjunto, ele é fixo na carcaça da máquina através de quatro furos do suporte (3) A bucha (4) é montada no suporte (3) com ajuste tipo aderente forçado leve e deve ter ajuste deslizante com o eixo (1) O suporte (3) possui furo que serve para lubrificação entre a bucha e o eixo. 4 3. Imposição de 6 novas condições de funcionamento do conjunto, com indicação no desenhos de folgas, Interferências e Faces 1. Montagem da Polia no Eixo A montagem da polia (2) no eixo (1) deve ocorrer o contato entre a polia e a face F1, é necessário existir uma folga f1 entre a face esquerda da polia e F1 Folga = 0,5≤ f1 ≤1,0 mm 2. Montagem do suporte no eixo A montagem do eixo (1) no suporte (3) deve ocorrer à folga f2, onde F2 e F3 sempre estarão no mesmo alinhamento com as faces do suporte ou preferencialmente afastadas para evitar atrito. Folga = 0,2 ≤f2≤0,5 3 Montagem do eixo na bucha A montagem do eixo (1) na bucha (4) deve ocorrer a folga f6 para evitar atrito e garantir o funcionamento com lubrificante Folga = 0,01≤f6≤0,05 4. Montagem da Bucha no Suporte A montagem da bucha (4) no suporte (3) deve ocorrer interferência f5 para evitar deslocamento radial e axial e garantir posicionamento do ponto de lubrificação. Interferência = -0,04 ≤ f5 ≤ 0,01 5 5. Montagem da Engrenagem no eixo A montagem da engrenagem (5) no eixo (1) deve ocorrer o contato entre a engrenagem e a F3 e é necessário existir uma folga f3 entre a face direita da engrenagem e a face F4 Folga = 0,5≤f3≤1 6. Montagem da porca no eixo Na montagem do conjunto a Face F5 sempre deve ficar externo a porca sextavada determinando a folga f4 Folga = 8≤f4≤10 Desenho com as novas medidas, folgas e interferências. 6 1.Montagem da Polia no Eixo a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Folga f1 = 0,5≤ f1 ≤1,0 mm Jogo= 1-0.5 = 0.5 Determinação da cota A1 Cotas Resultantes: (A1 Max = A4 Max – A2 min) A1 Max =79,1 – 29,95 A1 Max = 49,15 (A1 min= A4 min – A2 Max) A1 min = 78,9 – 30,05 A1 min = 48,85 Assim 48,85 ≤ A1≤ 49,15 Dispersão 0,30 Cota A1 = 49,15 (0; -0,30) Verificação de A1 e A3 atendem a condição de f1 Folga determinada pela medida A1 Folga mínima = A3 min – A1Max Folga mínima = 49,70 - 49,15= 0,55 ok (dentro da tolerância de f1) Folga Máxima = A3 Max – A1 min Folga Máxima = 50,30 - 48,85 = 1,45 Não atende a condição de f1 Folga 7 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Folga = 0,5 ≤ f1 ≤1,0 mm Jogo = 1-0,5 = 0,5 mm Utilizando A1 = 49,15 (+0 – 0,30) Determinar a nova cota A3 Folga min= A3min - A1Max = limite inferior da folga 1 Folga min = A3min - 49,15 = 0,5 A3 min = 49,15+0.5 A3 min = 49,65 Folga Max = A3 Max – A1min = limite superior da folga 1 Folga Max = A3Max – 48,85 = 1 A3 Max = 48,85+1 A3 Max = 49,85 Com estas novas medidas A1 e A3 atendem a especificação de f1 Assim: 49,65≤ A3 ≤49,85 Dispersão 0,2 Cota A3 = 49,85 (0; -0,20) 8 2 Montagem do Suporte no Eixo a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Folga: 0,2≤f2≤0,5 Jogo = 0,5-0,2=0,3 A2= 110 (+0;-0,2) B2= 110(+0;+0,2) Verificação da tolerância conforme cotas impostas no desenho f2=B2-A2 Folga mínima = B2min – A2Max Folga mínima: 110-110 = 0 Não atende Folga Máxima = B2Max – A2 min Folga Máxima: 110,2 – 109,8 = 0,4 ok atende a condição de f2 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. f2= B2-A2 A2= 110(+0;-0,2) B2 = ? Manter a cota A2 do suporte fixa e alterar a cota B2 do eixo Achar o valor B2 utilizando A2=110 (+0; -0,2) Folga mínima – quando B2 mínimo material e A2 Máximo material l Folga min= B2 min – A2max = 0,2 Folga min = B2 min – 110 = 0,2 B2 min -110=0,2 B2 min= 110+0,2 B2 min = 110,2 Folga máxima – quando B2 tiver Máximo material e A2 mínimo material Folga Max = B2 Max – A2 min = 0,5 Folga Max = B2 Max – 109,8 = 0,5 B2 Max =109,8+0,5 B2Max = 110,3 Com estas novas medidas B2 e A2 atendema especificação de f2 Assim: 110,2 ≤B2≤110,3 Dispersão: 0,1 Cota B2 = 110,3(0;-0,1) Folga 9 3. Montagem do eixo na bucha a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Folga 0,01≤ f6 ≤ 0,05 Jogo= 0,05 – 0,01 =0,04 Verificação da tolerância conforme cotas impostas no desenho f6=B6-A6 B6=35,0 (0;+0,02) A6= 35,0(0;-0,02) f6 minimo = B6 minimo – A6 Maximo f6 mínimo = 35,00 – 35,00 = 0 Não atende a f6 f6 Máximo = B6 Máximo – A6 mínimo f6 Máximo = 35,02 -34,98 = 0,04 ok Atende a condição f6 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Folga: 0,01 ≤ f6 ≤ 0,05 Jogo= 0,05-0,01= 0,04 Utilizando A6 = 35 (0; -0,02) Determinar nova cota para B6 f6 = B6-A6 f6 minima = B6min – A6 Max Folga min = B6min – 35,00 = 0,01 B6min= 35,00+0,01 B6min = 35,01 F6 Máxima = B6Max – A6 min F6 Máxima = B6Max – 34,98 = 0,05 B6Max= 34,98 + 0,05 B6Max= 35,03 Considerando estas novas medidas A6 e B6 atendem as especificações de f6 Assim: 35,01 ≤B6 ≤35,03 Dispersão 0,02 Cota B6 = 35,03 (0;-0,02) Folga 10 4. Montagem da Bucha no suporte a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Interferência: -0,04 ≤ f5≤-0,01 Jogo = -0,04-0,01=-0,03 Verificação da tolerância conforme cotas impostas no desenho Interferência (I5) = B5 – A5 B5= 45,0 (0;-0,01) A5= 45,0(0;+0,02) Interferência (I5) mínima= B5min – A5Max Interferência (I5) mínima = 44,99 – 45,02 = -0,03 Ok atende a condição de I5 Interferência (I5) Máxima = B5Max – A5 min Interferência (I5) Máxima = 45,00 – 45,00 = 0 Não atende a I5 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Interferência: -0,04 ≤ f5≤-0,01 Jogo = -0,04-0,01=-0,03 Utilizando: A5 = 45,00 (0; +0,02) (I5) = B5 – A5 B5= ? Folga mínima = B5min – A5Max Folga mínima = B5min – 45,02 = -0,04 B5min=44,98 ok atende a interferência I5 Folga Máxima = B5Max – A5 mín Folga máxima = B5Max – 45,00 = -0,01 B5Max = 44,99 ok atende a interferência I5 Com estas novas medidas A5 e B5 atendem a interferência I5 Assim: 44,98 ≤B5 ≤44,99 Dispersão 0,01 Cota B5 = 44,99 (0;-0,01) Folga 11 5.Montagem da Engrenagem no Eixo a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Folga: 0,5 ≤ f3 ≤1,0 Jogo= 1,0-0,5 =0,5 Verificação da tolerância conforme cotas impostas no desenho f3=B3-A3 B3=79 +-0,1 A3=? A4 = 50 ±0,3 A5= 30 ±0,05 A3 Máximo = B3Max – A5min A3 Máximo = 79,1 – 29,95 = 49,15 A3Maximo = 49,15 A3 Minimo= B3min – A5Max A3minimo=78,9-30,05=48,85 A3 Minimo= 48,85 48,85<=A3<=49,15 Dispersão 0,30 A3= 49,15 (0; -0,30) Após determinação de A3, verificar se atende a folga f3 Folga mínima = A4 min – A3Max Folga mínima= 49,70 – 49,15 = 0,55 Ok atende f3 Foga Máxima= A4Max – A3min Folga máxima = 50,3 – 48,85 = 1,45 Não atende a f3 Folga 12 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Folga: 0,5 ≤ f3 ≤1,0 Jogo= 1,0-0,5 =0,5 Utilizando: A3= 49,15 (0; -0,30) B3=? Folga: 0,5 ≤ f3 ≤1,0 Folga Mínima = B3min – A3Max Folga mínima = B3min – 49,15 = 0,5 B3min=49,65 ok atende a f3 Folga Máxima = B3 Max – A3min Folga Máxima = B3Max – 48,85 = 1,0 B3Max= 49,85 ok atende a f3 Com estas novas medidas de B3 atendem a especificação de f3 Assim: 49,65 ≤B3 ≤49,85 Dispersão 0,20 Cota B3 = 49,85 (0, -0,20) 13 6) Montagem do conjunto e folga externa a porca a)Verificação se as condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Folga: 8, ≤ f4 ≤10,0 Verificação da tolerância conforme cotas impostas no desenho Folga: 8, ≤ f4 ≤10,0 B4=30 (+0;2, 0) A4= 15(0;-0,2) C4= 3,0 (0;01) f4 = B4 - A4 Folga mínima = B4min – A4 Max - C4Max folga mínima = 30,0 – 15 – 3 = 12 não atende f4 Folga Máxima = B4Max - A4min – C4min folga máxima = 30,2 – 14,8 – 2,9 = 12,9 Não atende a f4 b)Cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional, determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Folga: 8,0 ≤ f4 ≤10,0 Utilizando: B4=? A4= 15(0;-0,2) C4= 3,0 (0;01) f4 = B4 - A4 Folga Mínima = B4min – A4Max - C4Max Folga mínima = B4min – 16,1 – 3,1 = 8 B4= 27,2 ok atende a f4 Folga Máxima = B4Max – A4min – C4 Min Folga Máxima = B4Max – 16 – 3 = 10 B4Max=29 ok atende a f4 Com estas novas medidas B4 atende a especificação de f4 Assim: 27,2 ≤B4 ≤29 Dispersão 1,8 Cota B4 = 29 (0, +1,8) 14 Conclusão: A Cotação Funcional e uma técnica importante a ser aplicada no desenho do produto antes do inicio da fabricação em serie a qual proporcionara redução de custo de fabricação do produto e garantira a sua funcionalidade, bem como a redução de pecas rejeitada já que a folga fica distribuída entre as pecas componentes. Bibliografia: 1. Anotações de aula da disciplina de Recursos Industriais do Curso de Processo de Produção – Fatec-SP 2. Cotação Funcional e Fabricação – Tolerâncias de Forma e Posição – Prof. Iry Domene 15 Questões proposta pelo Professor de Recursos Industriais Trabalho sobre cotação funcional 1 Escolher o desenho de um conjunto mecânico que seja preferencialmente produzido seriadamente e cujos componentes estejam cotados previamente Solução: escolhido um sistema de transmissão 2. Descrever e explicar detalhadamente o funcionamento desse conjunto Solução: descrito o funcionamento 3. Impor pelo menos 5 novas condições de funcionamento para o conjunto, justificando cada uma delas e indicando- as no desenho de conjunto ( Face 1,Face2,folgas..) Solução: imposto seis folgas de f1 a f6 4. Verificar se essas condições impostas estão asseguradas com a cotação existente Solução: todas as seis condições foram alteradas por não atender com as cotações existente. 5. Em caso negativo cotar funcionalmente o conjunto, identificando cada cota funcional e determinando o valor nominal e a respectiva tolerância para cada uma delas, especificando-as no desenho de cada componente isoladamente. Solução: Identificar a cota funcional Determinar o valor nominal Determinar as tolerâncias Indicar no desenho 6. Comparar essa cotação funcional com a cotação original, indicando e comentando detalhadamente as eventuais vantagens da sua proposta. Solução: Apresentado em separado individualmente 7 Classificar as condições de funcionamento impostas de acordo com a sua importância para que o funcionamento do conjunto, justificando qual o critério utilizado (preço, prazo) Solução: Apresentado em separado individualmente
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