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ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 1Rev. B (Mar/2003) VPI/DPR VPI/DTE Projeto Análise de Tolerância Curso Básico de GD&T EMBRAER Segundo a norma ASME Y14.5M–1994 (NE 03-073) (67$6�,1)250$d¯(6�6®2�35235,('$'(�'$�(0%5$(5�6�$��(�1®2�32'(0�6(5�87,/,=$'$6�28�5(352'8=,'$6�6(0�$8725,=$d®2�(6&5,7$�'$�0(60$ 2 1RWD�GRV�$XWRUHV��1RWD�GRV�$XWRUHV�� A Embraer utiliza a norma $60(�<����0����� como padrão para expressão de tolerâncias dimensionais e geométricas. A norma Embraer aplicável é a 1(�������. Embora algumas referências bibliográficas utilizadas na elaboração deste material sejam baseadas nas normas ISO, todos os conceitos citados estão em concordância com a norma $60(�<����0�����. Daniel Carlos da Silva Alexandre Oliveira Pasin Luiz Henrique Marques Antônio Carlos de Oliveira Eduardo de Moura Tancredo Rodolfo Miranda Sérgio Takashi Carlos Lyra Villas Boas $XWRUHV$XWRUHV� &RODERUD&RODERUDomomR�R� U! 2V�GHVHQKRV�QHVWH�PDWHULDO�VmR�H[HPSORV�GLGiWLFRV�H�QmR�GHYHP�VHU�XVDGRV�FRPR�UHIHUrQFLD�SDUD�DSOLFDomR�QR�SURGXWR��2V�GHVHQKRV�SJ����ILJ��D��SJ����ILJ��D���SJ������SJ�����ILJ��E��SJ�����ILJ��D��SJ�����H[������SJ�����H[������SJ������FRQWpP�HUURV� SURSRVLWDLV�GH�DSOLFDomR�GR�*’ 7� ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 3 ÍndiceÍndice IntroduçãoIntrodução DefiniçõesDefinições DatumsDatums PosiçãoPosição RetitudeRetitude PlanezaPlaneza CircularidadeCircularidade CilindricidadeCilindricidade CircularidadeCircularidade ee CilindricidadeCilindricidade –– MediçãoMedição ParalelismoParalelismo PerpendicularidadePerpendicularidade AngularidadeAngularidade Batimento Circular e TotalBatimento Circular e Total Perfil de Linha e Perfil de SuperfíciePerfil de Linha e Perfil de Superfície ConcentricidadeConcentricidade SimetriaSimetria Peças Não RígidasPeças Não Rígidas Desenhos EMBRAERDesenhos EMBRAER BibliografiaBibliografia GlossárioGlossário Anexo 1Anexo 1 _______________________________________________________________ 5 ______________________________________________________________ 19 _________________________________________________________________ 27 ________________________________________________________________ 33 ________________________________________________________________ 67 ________________________________________________________________ 75 ___________________________________________________________ 78 ___________________________________________________________ 81 ____________________________________ 84 ____________________________________________________________ 86 ______________________________________________________ 92 __________________________________________________________ 100 ________________________________________________ 108 _______________________________________ 124 ________________________________________________________ 148 _______________________________________________________________ 151 ______________________________________________________ 154 ____________________________________________________ 156 ____________________________________________________________ 166 ______________________________________________________________ 167 _______________________________________________________________ 168 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 4 Símbolos Usados na ApostilaSímbolos Usados na Apostila Outros SímbolosOutros Símbolos Símbolos Padronizados em MediçãoSímbolos Padronizados em Medição FIM x 2|MAX|FIM x 2|MAX| � � Posição� – Indicação = -0.3 Posição� – Indicação = +0.1 Valor FIM = 0.4 Valor |MAX| = 0.3 Valor 2|MAX| = 0.6 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 5 IntroduçãoIntrodução O que é GD&T ?O que é GD&T ? Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) é uma norma de dimensionamento e toleranciamento (ASME Y14.5M–1994). No projeto mecânico, o GD&T é a linguagem que expressa a variação dimensional do produto no que diz respeito à função e ao relacionamento de seus elementos. [2] O GD&T é uma ferramenta de projeto mecânico que: • Promove a uniformidade na especificação e interpretação do desenho; • Elimina conjecturas e suposições errôneas; • Permite que o desenho seja uma ferramenta contratual efetiva do projeto do produto; • Assegura que os profissionais do projeto, da produção e da qualidade estejam todos trabalhando na mesma língua. As técnicas e princípios do GD&T consideram o requisito de projeto sem prejudicar a qualidade e a funcionalidade do elemento. Através do dimensionamento funcional, permitem-se tolerâncias mais abertas em todos os estágios do processo de manufatura com garantia de montagem. [8] O seu objetivo é a COMUNICAÇÃO além da simples “aplicação geométrica”. FUNÇÃO e RELACIONAMENTO são as palavras chaves. � � Fig. b – Desenho com GD&T. Fig. a – Desenho sem GD&T. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 6 HistóricoHistórico [2] [4] Século XVIII - Revolução Industrial 1905 - William Taylor cria o calibrador Passa / Não passa; 1935 - ASA (American Standard Association) publica a “American Standard Drawing and Drafting Room Practices”. Primeira norma reconhecida para desenhos de engenharia; 1940 - O engenheiro inglês Stanley Parker, da Royal Torpedo Factory, realiza experiências com peças de torpedos e demonstra que a zona de tolerância para o posicionamento na montagem deve ser circular (true position) e não quadrada. (Fig. a); 1944 - Na Inglaterra é publicado um conjunto de normas pioneiras para desenho baseado nos estudos de Stanley Parker; 1957 - Nos Estados Unidos a ASA aprova a “ASA Y14.5”. Primeira norma americana sobre dimensionamento e toleranciamento; 1966 - Nos ANSI publica a “ANSI Y14.5M”. Primeira norma americana unificada com o sistema métrico, após muitos anos de debate; 1973 - Atualização para “ANSI Y14.5M-1973”; Anos 70 - Primeiros estudos vetoriais de cadeias de tolerâncias na GM; 1982 - Nova atualização para “ANSI Y14.5M-1982”; Anos 80 - Softwares de análise de tolerância 3D; 1982 e 1994 - 23 reuniões oficiais do sub-comitê Y14.5 e 7 reuniões mundiais com sub-comitês da ISO; 1994 - ASME publica a “ASME Y14.5M-1994”. Com o objetivo de unificar os princípios de dimensionamento e toleranciamento com as normas internacionais da série ISO. IntroduçãoIntrodução Ganho com a zona de tolerância circular Fig. a – Zona de Tolerância Circular. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 7 IntroduçãoIntrodução O GD&T tem, cada vez mais, nas empresas de manufatura e projeto mecânico, a mesma penetração que a ISO 9000 tem no meio industrial, comercial e de serviços. O GD&T é a mais popular entre as normas ASME e foi incorporada por outras normas técnicas, como ABNT, ISO, DIN, JIS, etc. Na Norma ISO o GD&T está dividido em tópicos e é coberto pelas normas encontradas no anexo 1. Além disso, a aplicação do GD&T é exigência de algumas normas, como a QS 9000, usada na indústria automobilística, e a AS 9100, usada na indústria aeronáutica. [2] [3] A norma ASME Y14.5M-1994 e sua norma complementar ASME Y14.5.1M-1994 “Mathematical Definition of Dimensioning and Tolerancing Principles” [6] têm como objetivo cobrir os princípios básicos do GD&T citando normas complementares quando necessário. Adicionalmente a norma ASME Y14.5.2-2000 “Certification of Geometric Dimensiong and Tolerancing Professionals” cita os conhecimentos necessários e a forma de avaliaçãopara certificação de técnicos e engenheiros na linguagem junto à ASME. GD&T, GPS e VDT?GD&T, GPS e VDT? O GD&T, entretanto, não é atualmente o único esforço para criação de uma linguagem de comunicação efetiva de requisitos dimensionais de produtos. A ISO criou em 1995 um subcomitê denominado ISO/TR 14638:1995 Geometric Product Specification (GPS) e hoje conta com mais de sessenta projetos para novas normas ou revisões relacionadas ao GPS com foco em cobrir todas as etapas de desenvolvimento do produto (projeto, manufatura e qualidade). [19] O GD&T e o Cenário NormativoO GD&T e o Cenário Normativo A ISO utiliza várias normas para cobertura dos assuntos relacionados ao GPS. Uma lista das principais normas ISO necessárias para cobertura do tema GD&T, segundo Foster [2], encontra-se no anexo 1 e uma descrição completa do relacionamento entre as normas ISO e ASME com relação ao tema GPS pode ser encontrada em Concheri et al. 2001 [19] ou no site do projeto Leonardo da Vinci [18]. Outra proposta existente dentro dos próprios subcomitês da ISO é a implantação do Vetorial Dimensioning and Tolerancing (VDT). Ao contrário do GD&T, que é baseado no conceito de calibres funcionais e práticas de chão de fábrica, o VDT segue as regras de sistemas CAD/CAM e CMMs para expressão dos desvios reais em relação às dimensões nominais [18]. E no futuro?E no futuro? [2] [18] [19] GD&T – Linguagem atualmente mais madura. Emprestou vários conceitos para a ISO e pode ser considerado a base do GPS. Tende a ser complementado por conceitos desenvolvidos na esfera da ISO bem como na própria ASME. GPS – Projeto ambicioso que visa estender os conceitos do GD&T considerando todo o processo produtivo na expressão da variação dimensional. Ainda em fase de desenvolvimento. Necessita de uma uniformização de conceitos. VDT – Grande potencial de utilização, porém necessita de detalhamento, de integração com as linguagens CAD, DMIS, NC e de uma forma simples de interpretação. GD&T x VDT ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 8 IntroduçãoIntrodução As 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&TAs 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&T � O GD&T aumenta o custo do produto;� Redução de custos pela melhoria da comunicação; � Não há necessidade do uso do GD&T;� Permite uma interpretação precisa e proporciona o máximo de manufaturabilidade do produto; � O sistema cartesiano é mais fácil de usar;� Aumenta a zona permissível de tolerância de fabricação; � Desenhos com GD&T levam mais tempo para serem feitos;� Em alguns casos, fornece "bônus" de tolerância; � O GD&T e a norma ASME Y14.5M-1994 são confusos;� Garante a intercambiabilidade entre as peças na montagem; � O GD&T deve ser usado somente em peças críticas;� Garante o zero defeito, através de uma característica exclusiva que são os calibres funcionais; � Dimensionamento e toleranciamento geométrico são etapas separadas; � Não é interpretável. Minimiza controvérsias e falsas suposições nas intenções do projeto; � É possível aprender GD&T em 2 dias.� Possui consistência para ser usado em aplicações computacionais. MitosMitos [13][13]VantagensVantagens [2] [3][2] [3] ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 9 Não Monta? Engenharia Tradicional Engenharia Simultânea – GD&T N34 {OPERATION NUMBER : 4} N35 s800m3 N36 g00 x.000 y-26.482 z1.962 N37 x-39.674 y58.878 N38 y80.249 z-201.388 N39 m8 N40 y84.455 z-241.408 Engenharia Simultânea GD&T e a Engenharia SimultâneaGD&T e a Engenharia Simultânea [2][3][8] IntroduçãoIntrodução Antes do advento da Engenharia Simultânea: • O procedimento para o início da fabricação de um produto era sempre lento e ineficaz; • A ligação entre a criação e a materialização de um produto era feita por um desenho cotado simplesmente informando alguns parâmetros, os requisitos da engenharia do produto; • Ficava a cargo de outros departamentos, como ferramental, qualidade, processos, elaborar documentos complementares (folhas de processo, cartas de controle, etc.). Atualmente: • Com uma maior competição, a rapidez para o lançamento de um produto (time to market) transformou-se em uma necessidade vital para as empresas; • A engenharia tradicional teve de ser reformulada e ser substituída pela engenharia simultânea; • O GD&T, nesse contexto, proporciona os recursos necessários para que o projeto mecânico possa informar os principais parâmetros não só do produto como também dos processos de fabricação, controle e montagem, otimizando o processo de desenvolvimento integrado do produto. ? ? N34 {OPERATION NUMBER : 4} N35 s800m3 N36 g00 x.000 y-26.482 z1.962 N37 x-39.674 y58.878 N38 y80.249 z-201.388 N39 m8N40 y84.455 z-241.408 ? ? ? ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 10 Conjunto de processos de uma empresa que permite gerenciar a variação dimensional do produto. Na Embraer: Projeto Análise de Tolerância em andamento. Engenharia DimensionalEngenharia Dimensional IntroduçãoIntrodução O que é?O que é? � VisãoVisão: “Prover à EMBRAER um conjunto de atividades, ferramentas e documentos que gerenciem a variação dimensional do produto”. ObjetivoObjetivo: “Desenvolver, comunicar, implantar e validar mecanismos de controle dimensional para gerar um produto que supere as expectativas dos clientes quanto à performance dimensional, características funcionais, intercambiabilidade, a um mínimo custo de manufatura, montagem, retrabalho e manutenção”. Para que serve?Para que serve? Para superar as expectativas do cliente quanto a: • Performance dimensional (ruído, aerodinâmica, desgaste, etc.); • Características funcionais afetadas pela variação dimensional (gaps, steps, folgas,interferências, etc.); • Intercambiabilidade. Para reduzir custos pelo/a: • Projeto orientado à montagem com GD&T (design for manufacturing); • Uso de tolerâncias de fabricação mais abertas, garantindo montagem; • Estudo sistemático das melhores soluções de montagem; • Redução do retrabalho; • Redução dos custos de manutenção e reparo. ED x GD&TED x GD&T O GD&T é a linguagem usada para expressar a variação dimensional considerando a montagem, conseqüentemente é uma ferramenta básica para a viabilização da engenharia dimensional. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 11 5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional IntroduçãoIntrodução ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 12 LESLEI µd Fig. b – Processo valor médio deslocado (Cp ≠ Cpk). Fig. a – Critério 6σ de qualidade. Critério da Qualidade (ICP)Critério da Qualidade (ICP) [15] IntroduçãoIntrodução Onde µ é a média da amostra e σ é o desvio padrão da amostra. Sendo d a média dos limites de especificação, Cp = Cpk quando d = µ. Quanto maior o ICP, melhor o processo estará atendendo às especificações. (Fig. b) Para entender melhor esse tópico, alguns conceitos devem estar claros: • Os limites de especificação inferior e superior (LEI e LES) são estabelecidos durante o desenvolvimento do produto (DIP); • O índice de capacidade do processo (ICP) mede o quanto o processo consegue atender às especificações, ou seja, a porcentagem de itens que o processo é capaz de produzir dentro das especificações. Existem vários índices de capabilidade do processo, dentre eles o Cp e o Cpk, são os mais utilizados. As exigências de qualidade atuais alteraram o critério de que um produto está “OK” simplesmente por estardentro de seu campo de tolerância. - Não basta fazer o gol, é preciso que ele esteja na região “OK”! (Fig.a) [3] −− = 3σ LEIµ; 3σ µLESMINCpk6σ LEILESCp −= �!�! OK Aviso Aviso Valor Objetivo TOL 6σ LEI LES NCNC ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 13 IntroduçãoIntrodução Através de um gráfico de acompanhamento dos valores dos índices Cp e Cpk das características funcionais de um produto, pode-se demonstrar o aperfeiçoamento e a evolução dos processos em questão, pois esses índices deverão apresentar tendência de melhoria. Isso é uma exigência de normas como a QS 9000 e a AS 9100. [15] Um processo com ICP ≥ 1.33 é considerado um processo capaz. A indústria automobilística procura trabalhar com ICP ≥ 1.67. Para itens de segurança em determinadas montagens na indústria aeronáutica, são exigidos ICPs ≥ 2.00. Mais de 2700ICP < 1Incapaz Entre 70 e 27001 ≤≤≤≤ ICP < 1.33Razoavelmente Capaz Entre 8 e 701.33 ≤≤≤≤ ICP < 1.67Capaz Entre 0.0018 e 81.67≤≤≤≤ ICP < 2Altamente capaz Menor que 0.0018ICP ≥≥≥≥ 2Itens de segurança Defeitos por milhãoDefeitos por milhãoValor do ICPValor do ICPClassificação do ProcessoClassificação do Processo p/ ICP=CP e Cp-Cpk=0 p/6σσσσ ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 14 Empilhamento de TolerânciasEmpilhamento de Tolerâncias [10] IntroduçãoIntrodução ROLLROLL--DOWNDOWN tn = f (T, t1, t2…tn-1) A tolerância total da cadeia (T) é o requisito de projeto. As tolerâncias das peças individuais (tn) são calculadas em função desse fator limitante. ROLLROLL--UPUP T = f (t1, t2…tn) Muitas vezes, porém, o processo é o fator limitante. Nesse caso a tolerância da dimensão total (T) é uma função das tolerâncias parciais (tn) . xx d2 ± t2 d1 ± t1 D ± T d3 ± t3 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 15 d = 1.6 min / 2.4 max D2 = 20 ± 0.2 D3 = 30 ± 0.3 D4 = 40 ± 0.4 D1 = 10 ± 0.1 1 0 0 ± t 1 0 2 0 + 0 . 0 1 Métodos de Cálculo de TolerânciaMétodos de Cálculo de Tolerância [10] IntroduçãoIntrodução � � Simulação Monte CarloSimulação Monte Carlo � � Soma Quadrática (Soma Quadrática (Root Square SumRoot Square Sum)) � � Pior Caso (Pior Caso (Worst CaseWorst Case)) • Todas as tolerâncias individuais seguem uma distribuição normal e são independentes entre si. • Método realista para muitas aplicações porém sem flexibilidade de análise. • Todas as tolerâncias individuais estão em seus limites extremos; • Método mais conservador e mais caro. • Análises estatísticas baseadas em cálculo computacional; • É o método mais flexível e que proporciona maior redução de custos. ( )2n232221 t...tttT ++++= ≈ ∫ )dΩt,...,t,t,f(t n321Ω )t,...,t,t,(tf s Ω n321 s 1i ∑ = ( )n321 t...tttT ++++±= � � Pior Caso (Pior Caso (WorstWorst CaseCase)) twc = ± (|t1| + |t2| + |t3| + |t4|) = ± (0.4 + 0.3 + 0.2 + 0.1) = ± 1 Hwc = 100 ± 1 (Não Conforme) � � Soma quadrática (Soma quadrática (Root Square SumRoot Square Sum)) • Tolerâncias com distribuição normal Cpc = Cpkc = 1 • Variáveis independentes entre si HRSS = 100 ± 0.55 (Não Conforme) tRSS = ± √ t12 + t22 + t32 + t42 = ± 0.55 Métodos estatísticos de cálculo de tolerância não devem ser aplicados a requisitos com risco para a segurança do produto! �! ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 16 p/ σ1 = 0.033 t1 = ± 0.1 (± 3σ1) σ2 = 0.067 t2 = ± 0.2 (±3σ2) σ3 = 0.100 t3 = ± 0.3 (±3σ3) σ4 = 0.133 t4 = ± 0.4 (±3σ4) � � Simulação Monte CarloSimulação Monte Carlo • Tolerância com distribuição normal HSMC (± 3σ)mont = 100 ± 0.4 (Não Conforme) com Cpmont= Cpkmont = 0.73 IntroduçãoIntrodução Cpkc1 = Cpkc2 = Cpkc3 =Cpkc4 = 1 Cpc1 = Cpc2 = Cpc3 = Cpc4 = 1 σ1 = 0,033 p/ σ`1 = 0,033 σ2 = 0,067 p/ σ`2 = 0,04 σ3 = 0,100 p/ σ`3 = 0,04 σ4 = 0,133 p/ σ`4 = 0,06 � �ReavaliaçãoReavaliação E se... 6σ LEILESCp −=• Desvio Padrão HSMC` (± 3σ)mont = 100 ± 0.4 (Conforme) Para Cpmont= Cpkmont = 1.50 −− = 3σ LEIµ; 3σ µLESMINCpk ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 17 Tolerância EstatísticaTolerância Estatística?? [1] [18] IntroduçãoIntrodução O GD&T assume como padrão que todas as tolerâncias são calculadas no pior caso. As montagens são completamente intercambiáveis. Quando o símbolo ? é aplicado à tolerância dimensional ou geométrica, a variação dimensional permissível não é mais atribuída à peça e sim a um lote de peças. Neste caso temos duas possibilidades: 1. Lotes de conjuntos montados e aprovados que contenham peças com medidas além das tolerâncias especificadas no pior caso; 2. Lotes de conjuntos montados e reprovados que contenham peças com medidas dentro das tolerâncias especificadas usando tolerância estatística. Então, por que usar tolerância estatística? Em uma montagem podemos, estatisticamente, ter uma peça muito pequena (9 mm) e uma muito grande (11 mm) e o resultado final será uma montagem OK. Para aplicação de estudos estatísticos de tolerância os desenhos EMBRAER utilizam uma flag com a NI-1219, cujo texto é: “TOLERANCE BASED ON STATISTICAL SIMULATION AND ANALYSIS FOR ASSEMBLY TOLERANCES ACCORDING TO REPORT [XXXXXXX]”. � 1.0 0.033x6 9.910.1Cp1 =−= 1.67 0.04x6 19.820.2Cp2 =−= 2.5 0.04x6 29.730.3Cp3 =−= (muito alto!) (muito alto!)2.22 0.06x6 39.640.4Cp4 =−= 1.67 0.06x6 39.740.3Cp4 =−= Cp ≥ 1 / Cp – Cpk = 0 10 ± 0.1? NI 1219 10 ± 1 10 ± 1 20 ± 0.5 9 11 20 ! Exemplo: Peça 2 σ2 = 0.04 D2 = 20 ± 0.2 Peça 1 σ1 = 0.033 D1 = 10 ± 0.1 Peça 3 σ3 = 0.04 D3 = 30 ± 0.3 Peça 4 σ4 = 0.06 D3 = 40 ± 0.4 20 ± 0.2? NI 1219 Cp ≥ 1.67 / Cp – Cpk = 0 30 ± 0.3 ? ou 30 ± 0.2? NI 1219 Cp ≥ 2.5 / Cp – Cpk = 0 NI 1219 Cp ≥ 1.67 / Cp – Cpk = 0 Cp ≥ 1.67 / Cp – Cpk = 0 40 ± 0.3? NI 1219 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 18 IntroduçãoIntrodução Os softwares de simulação de tolerância de montagem são usados para avaliar o impacto das cadeias de tolerância ( tolerâncias individuais das peças, métodos de localização e seqüências de montagem). • Na forma; • No ajuste; • Na função do conjunto (requisito de projeto). Características Analisadas Histograma da variação na montagem Contribuição dos componentes Softwares de Simulação e Análise de TolerânciasSoftwares de Simulação e Análise de Tolerâncias Os Pinos Montam? E como a haste varia com a montagem? Aplicação de Tolerâncias Moves and Measures TAIL BUMPER 195 Características Analisadas Montagens simples podem ser estudadas com análises de tolerâncias 1- D e 2-D e sua variação pode ser avaliada através dos métodos do Pior Caso ou de Soma Quadrática. Para montagens mais complexas ou casos em 3-D, a relação entre as variações dimensionais tornam praticamente impossível a análise da cadeia de tolerância sem o uso de softwares de simulação. Com o surgimento dos softwares de simulação, a análise de variação dimensional do produto torna-se “digerível”, desde que os conceitos de variação sejam entendidos. Como resultado da simulação, são obtidos o histograma da variação, Cpmont, Cpkmont e, além disso, outras informações relevantes, como o percentual dos produtos não conformes e a contribuição individual datolerância de cada componente sobre a variação na montagem. [9] Software 3DCS CAA V5 Based ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 19 Elementos (Elementos (FeaturesFeatures)) DefiniçõesDefinições • Termo geral aplicado a uma porção física de uma peça, como um furo, uma superfície ou uma ranhura, por exemplo. • Podem ser classificados em adimensionais, como, por exemplo, uma face plana ou uma superfície qualquer, ou dimensionais, como furos, rasgos, espessuras ou qualquer outra porção física que possua dimensão. Para fins de aplicação de tolerâncias geométricas, linhas de centro e planos centrais podem ser considerados elementos embora não sejam uma porção física da peça. [3] � FeatureFeature ofof SizeSize (FOS)(FOS) FOS é, por definição, um elemento dimensional que possui centro, linha de centro ou plano central, como, por exemplo: pinos, furos e rasgos [1] [3]. A esfera também é uma FOS.� Elementos do tipo FOS ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 20 Na EMBRAER, um número dentro de um retângulo sem uma linha de cota associada representa espessura de alma de peça.� Dimensão básica Tolerância geométrica Quadro de controle Datum Espessura de alma Tolerâncias GeométricasTolerâncias Geométricas DefiniçõesDefinições A tolerância dimensional permite controlar a tolerância geométrica que pode ser considerada um refino da primeira. • Informações de projeto utilizadas para controlar a variação de características geométricas (função); • Única forma de garantir o inter-relacionamento dos elementos de uma peça; • Termo geral aplicado à categoria de tolerâncias usadas para controlar forma, localização, orientação, batimento e perfil; [2] [3] � Os desenhos EMBRAER, a partir do programa do EMBRAER 170, que possuem tolerâncias geométricas devem conter a NI-856, que faz um link para NE 03-073, a qual possui a ASME Y14.5M-1994 anexada. � Dimensões Básicas (Cotas Básicas)Dimensões Básicas (Cotas Básicas) A cota básica deve necessariamente nascer de um datum! Não se pode aplicar tolerância geral à cota básica! • Valores numéricos usados para descrever a posição, o perfil, a forma e a orientação teoricamente exatos de um elemento ou de um alvo datum; [1] • A variação permissível nesse caso é estabelecida pelo quadro de controle; • Para a identificação, os valores das cotas básicas são colocados dentro de retângulos; • Elas pressupõem um quadro associado, pois só assim fazem sentido, exceto no caso de localização do alvo datum.[2] �! �! ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 21 Quadros de ControleQuadros de Controle DefiniçõesDefinições • Retângulos usados para aplicação das tolerâncias que contêm o símbolo da característica geométrica, o valor de tolerância, os datums de referência e os modificadores, se aplicáveis; • A leitura correta do quadro de controle é um ponto-chave para a interpretação em GD&T. Lembrando que o GD&T é uma linguagem precisa e clara, este deve possuir somente uma interpretação; (Fig.a) O GD&T permite a inclusão de notas abaixo do quadro de controle para elucidar alguma dúvida que possa existir somente com a leitura do quadro ou simplesmente para acrescentar alguma informação que não é possível expressar dentro do mesmo. [1] [2] � AMES, MMC E LMCAMES, MMC E LMC AMES - Actual Mating Envelope Size – Por definição, o GD&T assume que as dimensões dos elementos são as do envelope inscrito, ou circunscrito, que tocam seus pontos mais proeminentes. A dimensão de um elemento é a dimensão de sua AMES; MMC - Maximum Material Condition – Condição de Máximo Material – É a condição na qual o elemento tem o maior peso, dentro do seu limite de dimensão; LMC - Least Material Condition – Condição de Mínimo Material – É a condição na qual o elemento tem o menor peso, dentro do seu limite de dimensão.[1] (Fig. b) Fig. b – AMES,MMC e LMC Fig. a – Quadro de controle ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 22 NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R R elacio n ad a Individu al FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude � Forma Notas - Refino da tolerância dimensional - Garantia de relacionamento entre elementos � Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM �SIM �kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO �SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM �SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade � eCircularidade � NÃONÃONÃONÃOcPlaneza � Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância Símbolos e Características das TolerânciasSímbolos e Características das Tolerâncias DefiniçõesDefinições Tabela de características de tolerâncias geométricas. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 23 Outros SímbolosOutros Símbolos DefiniçõesDefinições Envelope � Tolerância estatística Raio controlado Raio e Raio esférico Diâmetro esférico Diâmetro Plano Tangente Estado Livre � Zona de tolerância projetada Condição de mínimo material Condição de máximo material Nome { n $ @ p l m Símbolo Entre os pontos Seção reta quadrada Símbolo de origem de dimensão Alvo Datum Ao longo de todo perímetro Declividade Conicidade Linha de centro Profundidade Escareado cônico Escareado de faces paralelas Nome E# F q Símbolo Sn R e SR CR ? v w x y z A1 � Símbolos e métodos de especificação de rugosidade são cobertos pela NE 03-004. � Usado para peças sem rigidez estrutural, ver tópico ”Peças NãoRígidas” � Não pertence à ASME Y14.5M-1994. Usado em desenhos europeus antigos para indicação de aplicação da regra #1 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 24 Outros SímbolosOutros Símbolos (exemplos)(exemplos) DefiniçõesDefinições Fig. a - Ao longo de todo o perímetro; Fig. b – Indicação de Raio e significado; Fig. c - Seção reta quadrada; Fig. d - Símbolo de origem de dimensão; Fig. e - Escareado de faces paralelas; Fig. f - Escareado cônico; R5 ± 0.5 R4.5 R5.5 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 25 Regra #1Regra #1 [1][2][3] DefiniçõesDefinições Quando se utiliza somente tolerância dimensional em um elemento FOS, ela exerce controle sobre a dimensão e também sobre as características de forma (c,u,e,g) dos elementos com três condições; 1. As variações dimensionais do elemento em qualquer seção devem estar dentro do envelope definido pela AMES; 2. As superfícies de um elemento não devem ultrapassar o limite de forma perfeita na MMC. Esselimite é a verdadeira forma geométrica representada pelo desenho. Não é permitida a variação na forma se o elemento for produzido no seu limite da MMC; 3. Não há a exigência de forma perfeita quando o elemento estiver na condição de mínimo material. �! �! Aplicada somente a elementos que são FOS! A Regra # 1 não é aplicada a: • Elementos que não são FOS; • Peças sujeitas a variação em estado livre (sem rigidez estrutural); • Mercadorias como tubos, barras, chapas e perfis estruturais a menos que especificada em desenho através de tolerância geométrica. � Tolerância Geométrica só faz sentido para refinar a Regra #1 oupara garantir o inter-relacionamento entre os elementos. � Quando é desejável permitir que uma superfície de um elementoexceda os limites de forma perfeita na MMC, pode-se utilizar a nota: PERFECT FORM AT MMC NOT REQUIRED. Regra #1 – Eixo ( a) e Furo ( b). n 20 0 n 20.1 (MMC) n 20.1 n 20 (LMC) n 20 n 20.1 n 20 n 20 n 20 0 n 20.1 (LMC) n 20 (MMC)Limite de Forma Perfeita na MMC a. Eixo b. Furo + 0.1 + 0.1 n 20.1 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 26 y 3 graus de rotação Fig. a - Graus de liberdade de uma peça. z c b a x 3 graus de translação Regra #2Regra #2 [1][2] DefiniçõesDefinições A utilização de modificadores nos quadros de controle obedece às seguintes regras: �! As características geométricas de c,e,g, r,i,h,t, não podem ser aplicadas na MMC ou LMC devido à natureza do controle! Fixação de Peças no EspaçoFixação de Peças no Espaço Um objeto, sem limitações de movimento no espaço, tem seis graus de liberdade (Fig. a). Antes de uma operação de fabricação, inspeção ou montagem, esses seis graus de liberdade devem ser fixados, este procedimento é realizado com o auxílio de elementos de referência externos à peça. • Para todos os tipos de tolerâncias geométricas, o modificadors ( RFS – Regardless of Feature Size) se aplica à tolerância individual, ao datum ou a ambos, quando nenhum outro símbolo de modificador é especificado. Não é preciso colocar o símbolo; • Os demais modificadores, como MMC,m, ou LMC, l, precisam ser especificados no desenho quando requeridos. [2] ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 27 DatumsDatums Definição de DatumDefinição de Datum • Elementos físicos externos à peça, usados para sujeitar os graus de liberdade da mesma; • Correspondem, sempre que possível, às interfaces de montagem da peça; • No GD&T, as tolerâncias de orientação e localização são referenciadas nos datums e as cotas básicas usam esses elementos como origem. (Fig. a) �! As letras l,O e Q não podem ser utilizadas para a identificação dos datums! [1] Datum SuperfícieDatum Superfície • É a superfície de uma peça utilizada para se estabelecer um datum; • O símbolo do datum superfície deve ser aplicado diretamente na superfície plana, cilíndrica, esférica, etc, ou na sua linha de extensão, mas claramente separado da cota. [2] (Fig. b) � Pode-se também simular um datum superfície utilizando dois elementos diferentes, como na figura acima. Quando isso ocorre, este datum é denominado datum conjugado. Fig. b – Datum superfície e conjugado Fig. a – Definição de datums ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 28 DatumsDatums Datum Linha de CentroDatum Linha de Centro • É a linha central da FOS associada; �! Só existe depois da definição da FOS correspondente! • O símbolo do datum linha de centro deve ser aplicado no prolongamento da linha da cota correspondente ou, se o elemento for controlado por uma tolerância geométrica, deve-de aplicar no quadro de controle. [1] (Fig. a,b,c,d,e) �! Nunca colocar o diretamente na linha de centro! • É o plano central da FOS associada. (Fig. f) Datum Plano CentralDatum Plano Central �! Só existe depois da definição da FOS correspondente! • O símbolo do datum plano central deve ser colocado na extensão da linha da cota, como no caso do datum linha de centro. �! Nunca colocar o diretamente na linha de centro! Fig. b Fig. a Fig. c Fig. f Fig. e Fig. d ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 29 Peça Pino de localização Áreas de contato A1, A2 e A3 Esse tipo de datum deve ser estabelecido quando uma área ou áreas de contato são necessárias para assegurar a estabilidade da peça. Sua utilização corresponde a áreas de contato com ferramental ou gabaritos de montagem onde a face de contato do elemento de sujeição com a peça é plana. (Fig a - Datum A) [2] Alvo DatumAlvo Datum DatumsDatums A sua aplicação é de grande valor para peças sem superfícies planas. O alvo datum pode ser de três tipos: ponto, linha ou área. O alvo datum estabelece o sistema de referência dos datums e, adicionalmente, assegura repetibilidade da localização da peça para as operações de manufatura e medição. [1] [2] � As localizações e/ou formas dos alvos datums ponto, linha e área são controladas por cotas básicas. Alvo Datum ÁreaAlvo Datum Área Alvo Datum LinhaAlvo Datum Linha É indicado por um ponto em uma vista do desenho e uma linha tracejada na outra. Quando o comprimento do alvo datum linha deve ser limitado, o mesmo deve ser indicado no símbolo. (Fig a - Datum B) [2] Alvo Datum PontoAlvo Datum Ponto É indicado por um ponto. São usados pelo menos três pontos para a definição de um datum primário, dois pontos um secundário e um para um datum terciário. Pode ser utilizado para definir datums usando planos diferentes. (Fig a - Datum C) [2] Quando usar o alvo datum? Fig. a – Localização de uma peça com o conceito de alvo datum Alvo Datum – ponto (b), linha (c) e área (d); Fig. b Fig. d Fig. c • Peças sem rigidez estrutural; • Peça fica “bamba” no contato com a superfície completa; • Somente partes (pontos, linhas ou áreas) da peça são funcionais; • A peça não possui superfícies planas ou FOS para serem usadas como datums. Ponto de contato Pino de localização � ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 30 Sujeição de Datums PlanosSujeição de Datums Planos [2] [3] DatumsDatums O estabelecimento dos datums se dá na ordem em que os mesmos aparecem no quadro de controle, obedecendo à ordem de sujeição das peças nos dispositivos de fabricação e controle. Dessa forma, eles podem ser do tipo primário, secundário ou terciário. O datum superfície A é o primário e se estabelece por intermédio de três pontos de contato mais proeminentes. Nesse caso, trava três graus de liberdade da peça. O datum B é o secundário e trava mais dois graus de liberdade. No mínimo duas extremidades ou pontos de contato devem existir para que se obtenha o plano do datum B, perpendicular ao plano A. O datum C trava mais um grau de liberdade, usando apenas o ponto mais proeminente da fase associada a ele, referenciando a peça por completo no espaço. Se a ordem dos datums no quadro de controle for alterada, a posição da peça no espaço também muda, pois os pontos mais proeminentes, responsáveis pelo estabelecimento dos datums, serão outros. � Seqüência de sujeição de datums planos. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 31 Sujeição de Datums CilíndricosSujeição de Datums Cilíndricos [2] [3] DatumsDatums O conceito de sujeição dos datums cilíndricos é o mesmo dos datums planos. A ordem dos datums no quadro de controle também alterao procedimento de estabelecimento das referências das peças. O procedimento real, usado nas operações de torneamento, por exemplo, é feito apertando levemente a castanha para sujeitar o datum cilíndrico A. O menor cilindro circunscrito estabelece o datum linha de centro A. O datum secundário B é estabelecido encostando a superfície no fundo da placa. Placa de castanhas Passo 2 - Encostar no fundo da placa para estabelecer o datum B Passo 1 - Apertar para estabelecer o datum A ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 32 Regra do Diâmetro PrimitivoRegra do Diâmetro Primitivo -- RoscasRoscas e Engrenagense Engrenagens [1][2] Quando uma fixação roscada é especificada como um datum, o eixo de referência é derivado do diâmetro primitivo. Se uma exceção for necessária, a característica da rosca a partir da qual o eixo se deriva (assim como MAJOR n ou MINOR n) deve ser apresentada abaixo do quadro de controle ou do símbolo do datum. Quando uma engrenagem ou uma ranhura é especificada como datum, uma característica específica deve ser designada para derivar o eixo de referência (assim como PITCH n, PD, MAJOR n ou MINOR n) deve ser apresentada abaixo do quadro de controle ou do símbolo do datum. � Esse tipo de Datum deve ser evitado; � Especificações de roscas são cobertas por normas internas embraer NE06-008: Roscas - simbologia e terminologia; NE06-009: Roscas trapezoidais - Dados para fabricação; NE06-010: Roscas unificadas para estruturas e/ou para fixação - Dados para fabricação; NE06- 011: roscas ANPT - Dados para fabricação. Na ausência de documentos internos aplicáveis deve-se referencias a norma usada. A ASME Y14.5 sugere a aplicação das normas ASME Y14.6 e Y14.6aM. � Especificações de engrenagens não são cobertas por normas internas EMBRAER. A ASME Y14.5 sugere as normas da série ASME Y 14.7 para engrenagens e ANSI B.32 para eixos ranhurados. DatumsDatums Fig. a - Indicações de datums e tolerâncias para roscas e engrenagens; Fig. b - Datum em rosca Fig. c - Sujeição de Datums em engrenagens ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 33 Definição e CaracterísticasDefinição e Características PosiçãoPosição j SIM �SIM �SIM �SIM �SIM �SIMSIM SIM �NÃOSIM �SIMSIMNÃO NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R Rela cio n ad a Individ u al FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude � Forma - ISO controla localização de superfícies aplicando tolerância de posição (j). Na ASME este controle é feito aplicando tolerância de perfil de superfície (d) com os datums apropriados. [2] Notas - Calcular em função do tipo de fixação – ver tópico “Fórmulas de Cálculo de Tolerância”� Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM �SIM �kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO�SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM �SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade� eCircularidade � NÃONÃONÃONÃOcPlaneza � Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 34 Zona de Tolerância Forma da Zona de TolerânciaForma da Zona de Tolerância FOS PLANARCILÍNDRICA ∅ t Eixo teórico Eixo real possível (peça aprovada) t PosiçãoPosição j jn t A B C j t A B C A C B A C B ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 35 Fig. a Fig. b A C B Fig. b Fig. c Fig. d Zona de Tolerância Para furos não paralelos e não normais à superfície, a tolerância de posição também se aplica. A forma da zona de tolerância pode ser cilíndrica ou bidirecional, como para qualquer outra FOS. [1] Outras Zonas de Tolerância de PosiçãoOutras Zonas de Tolerância de Posição � Tolerância de posição bidirecional: Necessidade de especificação de tolerâncias mais abertas em uma direção que em outra. Nesse caso a zona de tolerância não será cilíndrica mas sim retangular. Pode ser aplicada tanto em furos cilíndricos quanto em furos quadrados. [1] (Fig. a, b) Outras Formas de FOS – “ Boundary” : A zona de tolerância é igual à diferença entre o elemento na MMC e sua tolerância de posição. A forma dessa zona é a mesma do elemento na sua posição verdadeira. Para isso é usada a nota BOUNDARY abaixo do quadro de controle. [3] (Fig. c, d) PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 36 Exemplo de Zona de TolerânciaExemplo de Zona de Tolerância Zona de tolerância de posição cartesiana: (Fig.a) Zona de tolerância de posição cilíndrica (real): (Fig.b) n 0.28 A = piD2 = pi (0.28)2 4 4 A = 0.063mm2 0.2 0.2 A = L2 = (0.2)2 = 0.04mm2 Fig. a Fig. b Ganho na zona de tolerância� A - A x 100 = 57% A PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 37 nT nP nF Fórmulas de Cálculo de TolerânciaFórmulas de Cálculo de Tolerância A montagem com parafuso de cabeça escariada é um tipo de montagem fixa. Para: T – Valor da tolerância de posição para cada placa F – Furo na condição de máximo material P – Parafuso na condição de máximo material A condição crítica ocorre quando: 1. O furo e o parafuso estão na MMC; 2. O parafuso encosta no furo. PosiçãoPosição j � Distribuição do Campo de Tolerância ou c/boup c) Montagem Coaxialb) Montagem Fixaa) Montagem Flutuante Fórmulas de cálculo de tolerância de Posição PFT −= 2 PFT −= Px Pz Fx Fz � � � � +++= min max 21 h 2H 1TTPF ( ) ( ) 2 PPFF T xzxz +−+ = 2 TT T 21 + = � � maxH minh �! Na montagem fixa, a fórmula não prevê folga suficiente se a tolerância não for refinada utilizandob oup ! [1] 2 PFT −= ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 38 Exercícios de AplicaçãoExercícios de Aplicação 1. Calcule a tolerância de posição de cada placa. [1] Dados: P = n3.50 F = n3.94 2. Calcule a tolerância dos furos da placa� : Dados: T = 0.44 T1 = 0.30 3. Calcule a tolerância de posição de cada placa. [1] Dados: P = n3.50 F = n3.94 4. Calcule a tolerância de posição dos furos da placa� : Dados: T = 0.22 T2 = 0.26 � � � � PosiçãoPosição j A tolerância geométrica de posição é uma função das tolerâncias dimensionais do conjunto.� � � 10 8 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 39 5. Calcule a tolerância de posição das duas peças: [1] 6. Calcule a tolerância de posição das duas peças: [1] PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADEDA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 40 7. Calcule a tolerância de posição para os furos das duas placas: [3] Dados: Elementos de fixação – Parafusos e porcas M6 PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 41 8. Calcule a tolerância de posição para os furos das duas placas: [3] Dados: Elementos de fixação – Parafusos M6 PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 42 0.2 n0.28 n 0 . 6 1 nF nP nT Fig. a nF + ∆F nT + ∆T Bônus ∆T Fig. b Princípio de máximo material (Bônus de TolerânciaPrincípio de máximo material (Bônus de Tolerânciamm)) Fundamental e um dos mais importantes princípios de dimensionamento e toleranciamento geométrico. [2]� Estabelece uma proporcionalidade direta entre as tolerâncias dimensionais e geométricas.� A zona de tolerância de posição é um cilindro de diâmetro T que ocupa o espaço existente entre o furo e o parafuso (nF - nP) (Fig.a). O princípio de máximo material admite que, à medida que o furo se afaste de sua condição de máximo material (∆F), a zona de tolerância aumente para nT + ∆T (Fig.b). [3] Ganho na zona tolerância com o bônus Área tol. cartesiana (Ac) Área tol. circular (tol. de posição) Área bônus Área do ganho total (AGT) AGT = pi(0.61)2 = 0.29mm2 4 AC = (0.2)2 = 0.04mm2 AGT - AC = 625% AC PosiçãoPosição j (MMC) (LMC) 0.6115.33 ------------ 0.3015.02 0.2915.01 0.2815.00 n t+mn ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 43 ModificadoresModificadoresm,,l ees em furos e pinosem furos e pinos Se o modificadorm for aplicado no datum, também deve ser aplicado no elemento! Exceção: tolerância de perfil de linha e superfície comm em um datum FOS. Modificador de máximo materialm: Zona de tolerância com bônus variável igual à diferença entre a AMES e a condição de máximo material (MMC); Modificador de mínimo materiall: Zona de tolerância com bônus variável igual à diferença entre a AMES e a condição de mínimo material (LMC); Modificador de independências (RFS): Zona de tolerância independente da dimensão. [1] [3] PosiçãoPosição j O modificadorl é aplicado, por exemplo, quando há um requisito de espessuras de parede ou bordas críticas constantes.� �! (MMC) (LMC) 0.000.000.330.2815.33 ------------------------------ 0.000.300.030.2815.03 0.000.310.020.2815.02 0.000.320.010.2815.01 0.000.330.000.2815.00 slm Bônus n tFURO n 15 0.000.000.330.2814.67 ------------------------------ 0.000.300.030.2814.97 0.000.310.020.2814.98 0.000.320.010.2814.99 0.000.330.000.2815.00 slm Bônus n tPINO n 15 0.33 0 + 0 0.33- (MMC) (LMC) ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 44 9. Calcule a menor distância entre a parede dos furos e a borda da peça: 10. Calcule a menor distância entre a parede dos furos e a borda da peça: Exercícios de AplicaçãoExercícios de Aplicação PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 45 11. Calcule a menor distância entre a parede dos furos e a borda da peça: 12. Calcule a menor distância entre a parede dos furos e a borda da peça: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 46 13. Calcule a maior distância entre a parede dos furos e a borda da peça: 14. Calcule a maior distância entre a parede dos furos e a borda da peça: [1] PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 47 Condição VirtualCondição Virtual Condição Virtual é a dimensão gerada pela soma, ouou subtração, da condição de máximo material (modificador m), ou de mínimo material (modificadorl), de um elemento e da sua tolerância geométrica. [3] Calibre Funcional só pode ser projetado para modificadorm ! Condição Virtual não é usada na prática para a condição de mínimo materiall. Só existe teoricamente.� Condição Virtual para furosCondição Virtual para furos Furo e modificadorm CV = MMC - T = 15.00 – 0.28 = 14.72mm Furo e modificadorl CV = LMC + T = 15.33 + 0.28 = 15.61mm PosiçãoPosição j �! 14.720.000.000.330.2815.33 ------------------------------------ 14.720.000.300.030.2815.03 14.720.000.310.020.2815.02 14.720.000.320.010.2815.01 14.720.000.330.000.2815.00 slm CVm Bônus n tFURO n 15 (MMC) (LMC) 0.33 0 + ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 48 Condição Virtual para pinosCondição Virtual para pinos Pino e modificadorm CV = MMC + T = 15.00 + 0.28 = 15.28mm Pino e modificadorl CV = LMC - T = 14.67 – 0.28 = 14.39mm PosiçãoPosição j 15.280.000.000.330.2815.67 ------------------------------------ 15.280.000.300.030.2815.97 15.280.000.310.020.2815.98 15.280.000.320.010.2815.99 15.280.000.330.000.2815.00 slm CVm Bônus n tPINO n 15 (MMC) (LMC) 0 0.33- ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 49 16. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo: Exercícios de AplicaçãoExercícios de Aplicação 15. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 50 18. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo: 17. Projete o calibre funcional para controlar a posição do furo: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 51 20. Projete o calibre funcional para controlar a posição do elemento tolerado: [1] 19. Projete o calibre funcional para controlar a posição do diâmetro externo da peça: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 52 22. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: 21. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 53 24. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: 23. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 54 26. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: 25. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 55 28. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: 27. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 56 30. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1] 29. Projete o calibre funcionalpara controlar a posição dos elementos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 57 32. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1] 31. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos elementos: [1] PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 58 34. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: [1] 33. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos furos: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 59 36. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos conjuntos de furos: [1] 35. Projete o calibre funcional para controlar a posição dos conjuntos de furos: [1] PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 60 As 9 regras para a Tolerância de Posição CompostaAs 9 regras para a Tolerância de Posição Composta [16] � O controle de posição composta tem um quadro de controle que pode ter somente dois segmentos (PLTZF – Pattern Locating Tolerance Zone Framework e FRTZF – Feature Relating Tolerance Zone Framework); � O segmento superior controla somente a localização e/ou a orientação do conjunto; � O segmento inferior controla somente o espaçamento e/ou a orientação do conjunto; � O valor de tolerância do segmento inferior deve ser sempre um refinamento do valor da tolerância do segmento superior; � As cotas básicas que definem a localização dos elementos com a tolerância de posição composta aplicam-se somente ao segmento superior. As cotas básicas que definem o espaçamento e/ou a orientação aplicam-se a ambos os segmentos; � No caso de utilização de datums no segmento inferior, estes devem estar na mesma ordem e com os mesmos modificadores do segmento superior; � Cada um dos segmentos deve ser verificado separadamente; � O requisito de controle simultâneo não se aplica ao segmento inferior dos controles de posição composta; O controle de posição composta aplica-se somente a um grupo de FOS (Exemplos: conjunto de furos, pinos, rasgos, guias, etc.). PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 61 38. Projete o calibre funcional para controlar a posição do conjunto de furos: [1] 37. Projete o calibre funcional para controlar a posição do conjunto circular de furos: [1] PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 62 40. Projete o calibre funcional para controlar o conjunto de furos: [1] 39. Projete o calibre funcional para controlar os elementos tolerados: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 63 As 5 regras para Tolerância Múltipla de Posição:As 5 regras para Tolerância Múltipla de Posição: � O controle de tolerância múltipla de posição deve conter pelo menos dois segmentos, podendo possuir mais de dois; � Cada segmento deve ser interpretado como um controle individual; � As cotas básicas de localização e orientação dos elementos tolerados aplicam-se a todos os segmentos do quadro de controle; � A seqüência de datums e/ou seus modificadores devem ser diferentes para cada segmento. Os valores dos dois segmentos não têm relação a menos que o datum primário seja o mesmo; � Cada segmento deve ser verificado separadamente. Quando usar tolerância múltipla de posição? Troca de referencial.� Modificadores diferentes no elemento ou nos datums para cada quadro.� PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 64 42. Calcule a máxima espessura da borda: [3] 41. Calcule a mínima espessura da borda: [3]: PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 65 43. Calcule a mínima espessura de borda X : � Exemplo de aplicação de condição de mínimo material (l) para controle de espessura de borda na EMBRAER. PosiçãoPosição j ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 66 Fig. a Calibre de PapelCalibre de Papel [2] [3] Exemplo:Exemplo: 1. Referenciar a peça de acordo com os datums da forma apropriada; 2. Para esse caso, introduzir o maior pino-padrão possível no furo, medir as distâncias X e Y (Fig. b) e somá-las à metade do diâmetro do pino. Obter as coordenadas (x, y) do centro do furo, levando em consideração como origem o ponto “O” (0,0); 3. Das medidas obtidas, subtrair os valores das cotas básicas, obtendo- se os valores ∆x e ∆y. Com esses valores, utilizar a fórmula Z = 2 ∆x2 + ∆y2 , obtendo o valor Z (Fig. c); 4. O valor de Z deve ser menor ou igual ao da tolerância especificada no quadro de controle, acrescida de bônus, se for o caso. Distâncias medidas: X = 10.65 e Y = 10.60 Diâmetro do pino-padrão introduzido: n = 15.20 Coordenada x do centro do furo: x = 10.65 + 7.60 = 18.25 Coordenada y do centro do furo: y = 10.60 + 7.60 = 18.20 Cálculo de ∆x = 18.25 – 18.00 = 0.25 Cálculo de ∆y = 18.20 – 18.00 = 0.20 Cálculo de Z: Z = 2 ∆x2 + ∆y2 = 0.64 Tolerância de posição especificada: ∅ 0.6m Bônus de tolerância = 15.20 – 15.00 = 0.2 Tolerância + bônus = 0.6 + 0.2 = 0.8 Como Z = 0.64 < 0.8, o furo está dentro da tolerância de posição. PosiçãoPosição j X Y Fig. b Centro real do furo Zona de tolerância Fig. c O ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 67 Definição e CaracterísticasDefinição e Características RetitudeRetitudeu NÃONÃONÃONÃOSIM NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R R elacio n ad a Individ u al FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude � Forma - Também chamada de Retilinidade. Notas - Menor que o controle automático exercido pela Regra #1; - Para superfícies deve ser menor que o valor das tolerâncias de:cbaftkd; - Para FOS deve ser menor que o valor das tolerâncias de:gtd; - Regra geral: Menor que metade da tolerância dimensional associada. � Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM�SIM�kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO�SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM�SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade � eCircularidade � NÃONÃONÃONÃOcPlaneza� Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 68 SUPERFÍCIE FOS PLANA CILÍNDRICAPLANAR CILÍNDRICA Zona de Tolerância t t t Forma da Zona de TolerânciaForma da Zona de Tolerância ∅ t Aplicações: - Eixos-guia longos em mecanismos; - Régua da impressora jato de tinta; - Cilindro de fotocopiadora. RetitudeRetitudeu ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 69 A retitude aplica-se na vista em questão. [1] [3] Superfície PlanaSuperfície Plana 1. Apoiar a superfície tolerada em um plano de referência; 2. Tocar a ponteira do relógio comparador na superfície de interesse através do furo; 3. Realizar movimento contínuo da peça ao longo de uma linha paralela à vista, onde o elemento considerado é representado por um segmento de reta, tantas vezes quanto for apropriado; 4. Repetir os passos 1 a 3 para diversas linhas da superfície considerada; 5. Registrar a maior diferença (FIM) encontrada na leitura de cada linha; 6. O desvio de retitude é a maior das diferenças.; 7. Repetir os passos 1 a 6 para o campo de 0.03 invertendo as posições da peça. � Procedimento de medição: t = 0.03 t = 0.01 RetitudeRetitudeu FIM FIM ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 70 t = 0.02 n16.00 MMC t = 0.02 t = 0.02 n16.00 MMC n16.00 MMC Superfície CilíndricaSuperfície Cilíndrica O campo de tolerância será delimitado por duas retas paralelas, contidas em um plano que passa pela linha de centro. O elemento, nesse caso, deve ter forma perfeita na MMC. [1] [3] [14] 1. Nivelar os pontos extremos de uma geratriz; 2. Fazer a leitura do relógio ao longo dessa geratriz e registrar a maior diferença encontrada (FIM); 3. Repetir os passos 1 e 2 em outras geratrizes, tantas vezes quanto for apropriado; 4. O desvio de retitude é a maior das diferenças. � Procedimento de medição: � RetitudeRetitudeu FIM FIM ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 71 FOS PlanarFOS Planars Procedimento de medição: Se existir o modificadorm , a retitude pode ser controlada usando calibre funcional (Fig.a). CV = MMC + T = 15.1 + 0.05 = 15.15� RetitudeRetitudeu Fig. a � � 1. Nivelar os pontos extremos de uma geratriz; 2. Posicionar dois relógios em duas linhas opostas em relação ao plano central, situadas nas superfícies da FOS tolerada; 3. Zerar os relógios; 4. Fazer a leitura dos relógios� e� ao longo das linhas e registrar a maior semidiferença encontrada a cada par de pontos opostos; 5. Repetir os passos 1 a 4 para outras geratrizes, tantas vezes quanto for apropriado; 6. O desvio de retitude é a maior das semidiferenças. [3] [14] ( ) 2 21 M-M ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 72 t = 0.04 n16.00 n16.04 FOS CilíndricaFOS Cilíndricas Procedimento de medição: Cada seção transversal deve estar dentro do campo da tolerância dimensional; � Violação da regra # 1 – Quando a retitude é aplicada a uma FOS, os limites de forma perfeita na MMC podem ser ultrapassados. [1]� RetitudeRetitudeu � � 1. Nivelar os pontos extremos da peça usando contra-pontas; 2. Posicionar os relógios � e � em linhas diametralmente opostas; 3. Zerar os relógios; 4. Fazer a leitura dos relógios � e � ao longo das linhas e registrar a maior semidiferença encontrada a cada par de pontos opostos; 5. Repetir as operações acima para outras geratrizes quantas vezes forem apropriadas; 6. O desvio de retitude é a maior das semidiferenças. [3] [14] ( ) 2 21 M-M ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 73 O controle geométrico deve ser feito somente após o controle dimensional dos elementos! Pinos FOS CilíndricaFOS Cilíndricamm Procedimento de medição: 1. Utilizar calibre funcional; 2. O diâmetro da bucha calibre é a condição virtual do pino; CV = MMC + T = 16.00 + 0.04 = 16.04 3. A condição de aprovação é a passagem do pino pela bucha calibre. [3] [14] Furos 2. Os diâmetros do pino calibre são as condições virtuais dos furos; CV = n 4.9 – 0.1 = 4.8 CV = n 6.9 – 0.1 = 6.8 3. A condição de aprovação é a penetração do pino calibre nos furos [3] [14] Nesse caso, ocorre o controle de coaxialidade dos furos. A posição relativa deles em relação à base não importa. (Menos restritivo que a tolerância de posição). � �! �! Não consta na ASME! RetitudeRetitudeu (MMC) (LMC) 0.1515.89 ------------ 0.0615.98 0.0515.99 0.0416.00 n t+mn ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 74 Aplicação em Base de UnidadeAplicação em Base de Unidade Procedimento de medição: Esse tipo de aplicação previne uma variação abrupta da retitude em espaços curtos do elemento. [1] 1. Utilizar o procedimento de controle de FOS cilíndrica na condiçãos; 2. Utilizar o valor da primeira linha do quadro de controle como tolerância para o comprimento total da peça; 3. Utilizar o valor da segunda linha do quadro de controle como tolerância para cada trecho (20mm neste caso); 4. Se houver modificadorm na segunda linha, o controle deve ser feito com um calibre funcional com uma bucha na condição virtual do pino e comprimento do trecho (20mm neste caso) (Fig. a). [3] � RetitudeRetitudeu Fig. a ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 75 PlanezaPlanezac Definição e CaracterísticasDefinição e Características NÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃOSIM NÃONÃONÃONÃOSIM NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R Rela cio n ad a Individual FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude � Forma - A nota “PERFECT FORM AT MMC NOT REQUIRED” pode ser usada para quebrar a Regra #1; - As notas “MUST NOT BE CONCAVE” ou “MUST NOT BE CONVEX” podem ser usadas; [2] - Para controle de coplanaridade a ISO utilizac porém a ASME utilizad. Notas - Menor que o controle automático exercido pela Regra #1; - Menor que o valor das tolerâncias de:baftd; - Regra geral: Menor que metade da tolerância dimensional associada. - Na ausência de especificações de planeza o métodos de fabricação exercem o controle de forma naturalmente. [6] � Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM �SIM�kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO�SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM �SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade� eCircularidade� NÃONÃONÃONÃOcPlaneza� Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 76 Forma da Zona de TolerânciaForma da Zona de Tolerância 0.2 0.2 t Aplicações - Selagem (vedação); - Aparência; - Planos de referência(espelhos, desempenos, etc.); - Guias de máquinas-ferramenta e MMCs. PlanezaPlanezac ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 77 Procedimento de medição: 1. Apoiar a superfície tolerada em um plano de referência; 2. Tocar a ponteira do relógio comparador na superfície de interesse através do furo; 3. Realizar movimento contínuo da peça em direções múltiplas; 4. O desvio de planeza é a maior diferença de leitura (FIM) observada. O controle da planeza pode ser especificado em base de área para prevenção de uma mudança abrupta em uma área relativamente pequena. Se isso for necessário, por exemplo, em uma área de 25x25, a tolerância deve ser especificada com um quadro de controle da forma: PlanezaPlanezac � 0.05 19.9 20.1 FIM ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 78 CircularidadeCircularidade e Definição e CaracterísticasDefinição e Características NÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃOSIM NÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃOSIM NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R R elacio n ad a Individ u al FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude � Forma - A nota “PERFECT FORM AT MMC NOT REQUIRED” pode ser usada para quebrar a Regra #1; - Aplicável somente a furos, pinos, esferas, cones e furos roscados. Notas - Menor que o controle automático exercido pela Regra #1; - Menor que o valor das tolerâncias de:ghtkd; - Regra geral: Menor que metade da tolerância dimensional associada. � Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM �SIM�kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO�SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM �SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade� eCircularidade� NÃONÃONÃONÃOcPlaneza � Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 79 CircularidadeCircularidade e Forma da Zona de TolerânciaForma da Zona de Tolerância t Perfil teórico Lóbulo t Aplicações - Refino da cilindricidade; - Rolamentos; - Pistões; - Engrenagens para janelas elétricas e mecanismos de impressoras. . e n 0.01 ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 80 CircularidadeCircularidade e 1. Utilizar máquinas do tipo Talyrond [17]; 2. O controle deve ser feito em diversas seções transversais ao longo da superfície de interesse, tantas vezes quanto apropriado, zerando o traçador a cada seção; 3. O desvio de circularidade é a maior leitura observada no gráfico (de acordo com o método escolhido). Procedimento de medição: ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 81 CilindricidadeCilindricidadeg Definição e característicasDefinição e características SIM NÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃONÃOSIM NÃO SIM � NÃO NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador p ? � SIM � NÃO SIM � NÃO Pode utilizar modificador $ ? � Io u R R elacio n ad a Individu al FOSSuperfície SIM �SIM �NÃOSIM � �NÃOSIMSIMuRetitude� Forma - A nota “PERFECT FORM AT MMC NOT REQUIRED” pode ser usada para quebrar a Regra #1; - A cilindricidade controla a circularidade e a retitude simultaneamente e é aplicável somente a elementos cilíndricos. Notas - Menor que o controle automático exercido pela Regra #1; - Menor que o valor das tolerâncias de:td; - Regra geral: Menor que metade da tolerância dimensional associada. � Só admite valores simétricos; � Pode ser usado sem datums para controle da forma; � Aplicável somente a elementos FOS; � Aplicável somente para datum FOS; � Aplicável somente para superfície plana; � A retitude não admite modificadorl; � Resolução EMBRAER. ValorObservações dPerfil de Superfície SIM �SIM �kPerfil de Linha Perfil tBatimento Total NÃO�SIMhBatimento CircularBatimento NÃOiSimetria NÃONÃOrConcentricidade NÃOjPosição Localização fParalelismo aAngularidade SIM �SIM �SIM �SIMSIMbPerpendicularidade Orientação gCilindricidade� eCircularidade� NÃONÃONÃONÃOcPlaneza� Pode quebrar a Regra #1? � Pode utilizar símbolo n ? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no datum? � Pode ser afetado por bônus (m el ) no elemento? � Utiliza Datum? A � Aplicável a SímboloCaracterística Geométrica Tipo de Tolerância ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 82 Forma da Zona de TolerânciaForma da Zona de Tolerância CilindricidadeCilindricidadeg t t t t t Aplicações - Bomba injetora de combustível (bico injetor); - Cilindros de bloco de motor. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 83 Procedimento de medição: 1. Utilizar máquinas do tipo Talyrond [17]; 2. O controle deve ser feito em diversas seções transversais ao longo da superfície de interesse, tantas vezes quanto apropriado, zerando o traçador apenas no início da medição. Assim, eventuais erros de conicidade, convexidade e concavidade são detectados por esse método; 3. O desvio de cilindricidade é a maior leitura observada no gráfico (de acordo com o método escolhido). Pode-se usar a circularidade como refino da cilindricidade. CilindricidadeCilindricidadeg � Fig. a Princípio de medição de cilindricidade � � Fig. b - Medição de cilindricidade com rotação do apalpador Menor incerteza de medição. Limitação de altura e diâmetro. ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA 84 Fig. a Fig. b Fig. c Circularidade e CilindricidadeCircularidade e Cilindricidade -- MediçãoMedição e g Perfis LobularesPerfis Lobulares Apesar de as seções das figuras apresentarem erros de forma aparente, estes não são registrados quando a medição é feita usando um bloco “V” a 60º (Fig. a e b) ou medição entre pontas (Fig. c). Medição com 3 PontosMedição com 3 Pontos (Número ímpar de lóbulos)(Número ímpar de lóbulos) [2][2] 1. Apoiar a peça no bloco “V” de referência como na Fig. d; 2. Tocar a ponteira do relógio na superfície de interesse; 3. Girar a peça em 360º; 4. Repetir o procedimento em diversas seções transversais, tantas vezes quanto apropriado; Para a medição de circularidade, deve-se zerar o relógio a cada seção transversal ! 5. O desvio de circularidade é METADE da maior leitura observada. Medição com 2 PontosMedição com 2 Pontos (Número par de lóbulos)(Número par de lóbulos) [2][2] 1. Apoiar a peça no prisma, como na Fig. e; 2. Tocar a ponteira do relógio na superfície de interesse; 3. Girar a peça em 360º; 4. Repetir o procedimento em diversas seções transversais, tantas vezes quanto apropriado;
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