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Tecnologia Mecânica Tolerância Dimensional - Continuação Prof. Danilo C. Heiderich Relógio Comparador O relógio comparador é um instrumento de medição por comparação, dotado de uma escala e um ponteiro, ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato. O comparador centesimal é um instrumento comum de medição por comparação. As diferenças percebidas nele pela ponta de contato são amplificadas mecanicamente e irão movimentar o ponteiro rotativo diante da escala. Quando o ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira em sentido horário, a diferença é positiva. Isso significa que a peça apresenta maior dimensão que a estabelecida. Se o ponteiro girar em sentido anti-horário, a diferença será negativa, ou seja, a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida. Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 10 mm, .250" ou 1". Tolerância geométrica • De acordo com o princípio de independência, uma cota linear e a sua tolerância limitam apenas o aspeto tamanho de um elemento geométrico. Uma tolerância linear controla apenas os tamanhos locais reais de um elemento, mas não os seus desvios geométricos de forma. Tolerância geométrica • Por exemplo, a verificação dimensional da ponta de veio, em termos de tamanhos locais reais, efetuada com calibres de limites (calibre-maxila), não permite controlar, em simultâneo, os desvios geométricos de forma. Tolerância geométrica • Os desvios geométricos de forma podem ser resultado de um efeito combinado de diversos fatores de influência, tais como: –qualidade dos sistemas de guiamento das máquinas - ferramenta; –efeitos térmicos derivados da temperatura; –tensões de trabalho; –deformação da peça derivada do seu peso próprio; –deficiente fixação da peça; –desgaste dos órgãos mecânicos das máquinas-ferramenta; –etc. Tolerância geométrica Desvios de forma é a variação da forma do sólido real em relação à forma ideal. Macrogeométricos: planicidade, circularidade, retilineidade e etc.; Microgeométricos: rugosidade superficial; • Os desvios geométricos dos objetos produzidos podem ser: –desvios de forma: desvios que dizem respeito a elementos geométricos isolados, tais como, rectitude, circularidade, planeza, etc.; –desvios de orientação e de posição: desvios que dizem respeito a elementos geométricos associados, tais como, paralelismo, perpendicularidade, localização, simetria, etc.; –desvios de batimento: desvios globais verificados durante a rotação de um elemento geométrico em torno de um eixo de referência. • Os desvios geométricos (macro e microgeométricos) têm influência no comportamento em funcionamento (atrito, aderência, escorregamento, rotação, vedação, etc.) das superfícies conjugadas de peças acopladas. Tolerância geométrica • As tolerâncias geométricas só devem ser diretamente prescritas no desenho quando são indispensáveis ao correto funcionamento e à intermutabilidade (eventualmente, também, à fabricação) da peça. • As tolerâncias geométricas devem ser prescritas tendo em conta os requisitos funcionais. Os requisitos de fabricação e de controlo podem ter, também, influência sobre o toleranciamento geométrico. • Uma tolerância geométrica aplicada a um elemento define a zona de tolerância, no interior da qual deve estar compreendido esse elemento. • Um elemento (geométrico) é uma parte específica de uma peça, tal como, por exemplo, um ponto, uma linha ou uma superfície. • Esses elementos podem ser elementos integrais (por exemplo, a superfície externa de um cilindro) ou ser derivados (por exemplo, uma linha mediana ou uma superfície mediana). Neste contexto, os termos “eixo” e “plano mediano” são utilizados para elementos derivados de forma perfeita, e os termos “linha mediana” e “superfície mediana” são utilizados para elementos derivados de forma imperfeita. Tolerância geométrica: forma Tolerância geométrica: forma Exemplos: Variações comuns das projeções das superfícies das peças que deveriam ser retas: Tolerância geométrica: forma Avaliação: Medidas em diferentes pontos da superfície com relógio comparador Quando Especificar? Sempre que a falta de tolerância de retilineidade comprometer o funcionamento da peça ou do conjunto de peças Exemplos: • Pinos guia; • Superfícies de rasgo de chaveta; • Bases de máquinas • Eixos. Tolerância geométrica: forma Tolerância geométrica: forma Exemplos: Variações comuns de falta de planicidade. Tolerância geométrica: forma, orientação e posição Avaliação: Medidas em diferentes pontos da superfície plana com relógio comparador Sempre que a falta da tolerância de planicidade comprometer o funcionamento a peça ou do conjunto de peças. Causas: • Variação de dureza ao longo do plano de usinagem; • Desgaste da aresta de corte durante a usinagem do plano; • Fixação deficiente da peça ou da ferramenta durante a usinagem. Faixas de Tolerâncias admissíveis para diferentes operações. • Torneamento 0,01 a 0,03mm • Fresamento 0,02 a 0,05mm • Retificação 0,005 a 0,01mm Exemplos: • Máquinas ferramentas • Superfícies de Movimento Tolerância geométrica: forma Tolerância geométrica: forma Exemplos: Trianguladas Forma triangulada em peça torneada devido a fixação da peça ser efetuada por três castanhas. Superfície ondulada: Forma qualquer devido a vibrações da máquina e ou ferramenta, excentricidades ou deslocamentos imprevistos. Tolerância geométrica: forma Avaliação: Medidas em diferentes pontos do círculo com relógio comparador Tolerância geométrica: forma Quando especificar? Sempre que a falta da tolerância da superfície comprometer o funcionamento a peça ou do conjunto de peças. Eixos ou Furos Ajustados: O desvio pode impedir que o eixo seja montado, tenha a folga especificada ou possa ser fixo por interferência. Peças Rotativos: O desvio de circularidade pode fazer com que ocorra vibração devido ao desbalanceamento.(Eixos, Engrenagens, Polias, Rodas e etc.) Tolerância geométrica: forma Tolerância geométrica: forma Exemplos: Convexidade [Tzo], Concavidade [Tzn] e Conicidade [Tzc] Tzo e Tzn = (D1-d2) D2 → diâmetro maior D1 → diâmetro menor Tzc = (D1-d2) / L D1 → diâmetro maior d2 → diâmetro menor L → comprimento Lê-se: D1 menos d2 em L milímetros Tolerância geométrica: forma Causas: • Folgas na máquina; • Desalinhamentos (contra-ponta, guias e etc.); • Problemas de fixação da peça ou ferramenta (Mandril, placas, castanhas, morsa etc.) Avaliação: Medidas em diferentes pontos do circulo com relógio comparador. Logitudinalmente avalia-se conicidade, convexidade e concavidade. Transversalmente avalia-se circularidade. Tolerância geométrica: forma Quando especificar? Sempre que a falta da tolerância desta superfície comprometer o funcionamento a peça ou do conjunto de peças. Peças Rotativas: O desvio de cilindricidade de pode fazer com que ocorra vibração devido ao desbalanceamento. Conjunto Peças Rotativas: este desvio pode fazer com que ocorra folga ou interferência para diferentes posições angulares (par de engrenagens – desvios no eixo onde está montada). Guias Cilíndricas: o desvio de cilindricidade de pode fazer com que a guia dificulte ou impeça o movimento de um mancal linear. Tolerância geométrica: Posição Tolerância geométrica: Posição Diferença da posição paralela ente dois PLANOS [Tpl]. Exemplo: Como garantir paralelismo de faces torneadas. No caso (a) a peça precisa ser virada após o primeiro faceamento enquanto no caso (b) a ferramenta tem espaçopara usinar as duas faces sem que a peça precise ser virada. (a) (b) Tolerância geométrica: Posição Avaliação: Apoiar a peça em um desempeno (superfície de referência) e medir em vários pontos com o relógio comparador. Diferençada Posição Perpendicular (Perpendicularidade) – Duas Retas [Tr] É a distância entre planos perpendiculares à reta de referência que limitam a região em que outra reta perpendicular deve estar contida. Tolerância geométrica: forma, orientação e posição Tolerância geométrica: forma, orientação e posição Tolerância geométrica: forma, orientação e posição Tolerância geométrica: forma, orientação e posição Tolerância geométrica: forma, orientação e posição
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