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UNINOVE – Metrologia - Campos de Tolerância – Prof. Sérgio Viana Campos de Tolerância A qualidade de trabalho determina o valor do campo de tolerância, mas não define a posição deste campo em relação à linha zero. Dependendo do ajuste requerido o campo pode situar mais próximo ou mais afastado, acima ou abaixo da linha zero. Cada posição é distinguida com uma ou duas letras do alfabeto, adotando-se letras maiúsculas para furos e minúsculas para os eixos. A figura abaixo mostra as posições dos campos de tolerância em relação a linha zero (dimensão nominal). Observem que a posição dos campos de tolerância de a ate g estão abaixo da linha zero, ou seja, os afastamentos superiores e inferiores dos eixos com essas letras serão sempre negativos. Da mesma forma os furos de A a G estão acima da linha zero, logo, os afastamentos superiores e inferiores dos furos com essas letras serão sempre positivos. Representação Simbólica A indicação da tolerância é feita à direita da cota nominal e deve traduzir a posição do campo de tolerância e a qualidade de trabalho. Quando são indicados simultaneamente os símbolos dos furos e eixos, devem figurar em primeiro lugar o símbolo do furo. Por exemplo: 𝑯𝟕 𝒎𝟔 ; 𝑯𝟕/𝒎𝒆; 𝑯𝟕 − 𝒎𝟔 Sistema de Ajustes Para o sistema de ajustes são utilizados os conceitos de furo base e eixo base. Sistema Furo Base No furo base, independente se o ajuste é com folga, incerto ou com interferência, sempre o afastamento inferior do furo será zero e o afastamento superior será maior do que zero, sendo que o ajuste será dado pela posição do campo de tolerância do eixo. Neste sistema a linha zero constitui o limite inferior da tolerância do furo. Os furos H são os elementos básicos do sistema. a) Ajuste com folga b) Ajuste incerto c) Ajuste com interferência Sistema Eixo Base No sistema eixo base, independente se o ajuste é com folga, incerto ou interferência, sempre o afastamento superior do eixo será zero e o afastamento inferior será menor que zero (valores negativos), sendo que o ajuste será dado pela posição do campo de tolerância do furo. Neste sistema a linha zero constitui o limite superior da tolerância do eixo. Os eixos h são os elementos básicos do sistema. Afastamento de Referência Os valores dos afastamentos de referência para eixos (afastamentos superiores e inferiores) são fornecidos também em tabela. Tendo se um dos afastamentos de referência (superior ou inferior), torna se fácil a obtenção do outro (superior ou inferior), pela adição ou subtração com a tolerância t, como se segue: 𝑎𝑠 − 𝑡 = 𝑎𝑖 𝐴𝑠 − 𝑡 = 𝐴𝑖 Onde, as = afastamento superior (eixo) ai = afastamento inferior (eixo) As = afastamento superior (furo) Ai = afastamento inferior (furo) t = tolerância Regra Geral ou, Simetria O valor do afastamento inferior do furo tem o mesmo valor absoluto do afastamento superior do eixo, para qualidades de trabalho e posição do campo de tolerância iguais, ou seja: As = - ai A i = - as Para N9 e qualidades menos finas (N10, N11), para dimensões acima de 3 mm, o afastamento do furo (As) é zero. As fórmulas empíricas para as letras h, js, m, g, n são; h → as = 0 js → as = - ai = ITn /2 g → as = - 2,5.D0,34 n → ai = 5.D0,34 m → ai = IT7 - IT6 Exemplo: 1. Calcular as dimensões limites do furo ∅40 H8 Eixo: h → as = 0 → IT8 → t=39 μm t = as - ai → 39 = 0 - ai ai = - 39 μm As = - ai Ai = - as Subst. As = - (-39) = 39 μm Ai = - as = 0 Logo: ∅40 H8 → ∅𝟒𝟎𝟎 𝟑𝟗𝒎𝒎 2. Calcular as dimensões limites do furo ∅ 50 m7 Pela tabela → m → ai = IT7- IT6 𝐷 = √(30.50) = 38,730 𝑚𝑚 𝑖 = 0,45. √38,730 3 + 0,001.38,730 = 1,561 𝜇𝑚 𝐼𝑇7 → 𝑡 = 16. 𝑖 = 16.1,561 = 24,976 = 25 𝜇𝑚 IT7 →t= 25 𝜇𝑚 𝐼𝑇6 → 𝑡 = 10. 𝑖 = 10.1,561 = 15,61 = 16 𝜇𝑚 IT6→t = 16 𝜇𝑚 Subst. 𝑎𝑖 = 𝐼𝑇7 − 𝐼𝑇6 = 25 − 16 = 9 𝜇𝑚 𝑡 = 𝑎𝑠 − 𝑎𝑖 → 25 = 𝑎𝑠 − 9 𝑎𝑠 = 34 𝜇𝑚 Logo: ∅ 50 𝑚7 → ∅ 𝟓𝟎 𝟎,𝟎𝟎𝟗 𝟎,𝟎𝟑𝟒 3. Determinar os afastamentos para o ajuste ∅40 𝑔6. 𝑔 → 𝑎𝑠 = −2,5. 𝐷 0,34 𝐷 = √30.50 → 𝐷 = 38,729 𝑚𝑚 𝑖 = 0,45. √𝐷 3 + 0,001. 𝐷 → 𝑖 = 0,45. √38,729 3 + 0,001.38,729 → 𝑖 = 1,56 𝜇𝑚 𝐼𝑇6 → 𝑡 = 10. 𝑖 → 𝑡 = 10.1,56 → 𝑡 = 15,612 𝜇𝑚 → 𝑡 = 16 𝜇𝑚 Para qualidade IT6 temos: 𝑎𝑠 = −2,5. 38,729 0,34 → 𝑎𝑠 = −8,667 𝜇𝑚 → 𝑎𝑠 = −9 𝜇𝑚 𝑡 = 𝑎𝑠 − 𝑎𝑖 → 16 = −9 − 𝑎𝑖 → 16 + 9 = −𝑎𝑖 → 𝑎𝑖 = −25 𝜇𝑚 4. Determinar os afastamentos de referência para o eixo 60js8. 𝑗𝑠 → 𝑎𝑠 = 𝑎𝑖 = ± 𝐼𝑇 2 𝐷 = √50.80 → 𝐷 = 63,245 𝑚𝑚 𝑖 = 0,45. √𝐷 3 + 0,001. 𝐷 → 𝑖 = 0,45. √63,245 3 + 0,001.63,245 → 𝑖 = 1,856 𝜇𝑚 𝐼𝑇8 → 𝑡 = 25. 𝑖 → 𝑡 = 25.1,856 → 𝑡 = 46,403 𝜇𝑚 → 𝑡 = 46 𝜇𝑚 𝒂𝒔 = −𝒂𝒊 = ± 𝑰𝑻 𝟐 → 𝒂𝒔 = −𝒂𝒊 = ± 𝟒𝟔 𝟐 → 𝒂𝒔 = −𝒂𝒊 = ±𝟐𝟑 𝝁𝒎 𝒂𝒔 = 𝟐𝟑𝝁𝒎 ∴ 𝒂𝒊 = −𝟐𝟑 𝝁𝒎 Regra Especial Para - N9 e qualidades menos finas, As=0 Para - J K M N até qualidade 8 inclusive e P, R,S,T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, Zc até qualidade 7 inclusive: o afastamento superior do furo é simétrico ao afastamento inferior do eixo de mesma letra do que o furo, em relação à linha zero, acrescido da diferença entre as tolerâncias das qualidades do furo e a imediatamente mais fina, com sinal trocado. Simbolicamente: 𝐴𝑠 = −𝑎𝑖 (𝑛−1) + (𝐼𝑇𝑛 − 𝐼𝑇(𝑛−1))] Exemplo 1. Determinar os afastamentos de referência para o furo ∅40 N6 Regra especial: N6 𝐴𝑠 = −𝑎𝑖 (𝑛−1) + (𝐼𝑇𝑛 − 𝐼𝑇(𝑛−1))] Para o eixo ∅40 𝑛6 → 𝑡𝑎𝑏𝑒𝑙𝑎 𝐴. 3.2 − 𝑎𝑓𝑎𝑠𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑖𝑥𝑜𝑠 𝑎𝑓𝑎𝑠𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 → 𝑎𝑖 = 17 𝜇𝑚 𝐷 = √30.50 → 𝐷 = 38,729 𝑚𝑚 𝑖 = 0,45. √𝐷 3 + 0,001. 𝐷 → 𝑖 = 0,45. √38,729 3 + 0,001.38,729 → 𝑖 = 1,56 𝜇𝑚 𝐼𝑇6 → 𝑡 = 10. 𝑖 → 𝑡 = 10.1,56 → 𝑡 = 15,612 𝜇𝑚 → 𝑡 = 16 𝜇𝑚 Para IT5 temos: 𝐼𝑇5 → 𝑡 = 7. 𝑖 → 𝑡 = 7.1,56 → 𝑡 = 10,92 𝜇𝑚 → 𝑡 = 11 𝜇𝑚 𝐴𝑠 = −𝑎𝑖 (5) + (𝐼𝑇6 − 𝐼𝑇(6−1))] 𝐴𝑠 = −17 + (𝐼𝑇6 − 𝐼𝑇(5))] 𝐴𝑠 = −17 + (16 − 11)] → 𝐴𝑠 = −17 + 5 → 𝐴𝑠 = −12 𝜇𝑚 𝑡 = 𝐴𝑠 − 𝐴𝑖 → 16 = −12 − 𝐴𝑖 → −𝐴𝑖=16 + 12 → −𝐴𝑖 = 28 → 𝐴𝑖 = −28 𝜇𝑚 Tabela A.3.2 – Afastamentos de referência para eixos – afastamentos superiores (𝝁m) Tabela A.3.2 (continuação) – Afastamentos de referência para eixos – afastamentos inferiores (𝝁m) Exercícios 1) Calcular os afastamentos de referência para o furo ∅ 42 R7. 2) Determinar os afastamentos para o eixo ∅19 js10. 3) Determinar os afastamentos para o ajuste ∅50 N7 e ∅50 g6 4) Determinar os afastamentos para os ajustes ∅50 H7 e ∅50 j6. 5) Determinar os afastamentos para os ajustes ∅50 N7 e ∅50 g6. 6) Determinar os afastamentos para os ajustes ∅50 H7 e ∅50 m6.
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