Aula2_-_Tolerâncias_e_Ajustes

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Universidade Estadual Universidade Estadual de Maringde Maringáá

Prof. Dr. Norival Neto

Tolerâncias e Ajustes

3500 – FABRICAÇÃO MECÂNICA

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Variabilidade

• Todos os processos possuem uma variabilidade intrínseca.

• Então como conseguir aplicar a premissa fundamental da intercambiabilidade?

• Através da escolha de um processo tecnológico que assegure a fabricação de peças com igual precisão.

Precisão é o grau de correspondência entre as dimensões reais da peça e as indicadas no desenho.

• As dimensões indicadas no desenho são chamadas de dimensões nominais.

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Tolerância

• Dimensões reais variam dentro de certos limites, chamados de dimensão limite máxima e mínima

• O limite de inexatidão admissível para uma peça é determinado por sua tolerância

Entende-se por tolerância a variação máxima admissível que é permitida em uma peça ou conjunto

• Exemplo:– Dimensão nominal = 40,000 mm– Dimensão limite máxima = 40,039 mm– Dimensão limite mínima = 40,000 mm

Portanto sua tolerância será de 0,039 mm

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Terminologia de Tolerâncias

Tolerância• Dimensional• Geométrica• Rugosidade

Tolerância Dimensional• Dimensão Nominal: é a dimensão indicada no

desenho.• Dimensão Efetiva: é a dimensão que se obtém

medindo a peça.

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• Dimensões Limites: são os valores máximos e mínimos admissíveis para a peça.

• Dimensão Máxima: é o valor máximo admissível para a dimensão efetiva. – Convenção: Letras maiúsculas para

furos(Dmáx) e minúsculas para eixos(dmáx).

• Dimensão mínima: é o valor mínimo admissível para a dimensão efetiva. Segue a mesma convenção.

• Afastamento: Diferença entre as dimensões limites e a nominal.

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Exemplo - Terminologias

Figura 1 - Dimensões nominal e efetiva de uma peça

Figura 2 - Dimensões máxima e mínima e tolerância t

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• Afastamento Inferior: éa diferença entre a dimensão mínima e a nominal. Símbolos: Ai para furos e ai para eixos

• Afastamento Superior: é a diferença entre a dimensão máxima e a nominal. Símbolos: Aspara furos e as para eixos

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Cálculo da Tolerância:t = Dmax – Dmin (furos)

t = dmax – dmin (eixos);

ou

t = As – Ai (furos)

t = as – ai (eixos)

Linha Zero: é a linha que indica a dimensão nominal e serve de origem aos afastamentos.

Acima da linha zero, afastamentos positivos. Abaixo, negativos

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Exemplo - Tolerância

Um eixo tem dimensão nominal Φ30 mm e afastamentossuperior e inferior respectivamente +0,036 mm e +0,015 mm. Calcular a tolerância t e as dimensões máxima e mínima

Resoluçãot = as – ai, para a tolerância t no caso de eixost = 0,036 – 0,015 = 0,021 mmPara as dimensões máxima e mínima:dmax = d + as

dmax = 30,000 + 0,036 = 30,036 mmdmin = d + ai

dmin = 30,000 + 0,015 = 30,015 mm

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Exercício

• EXERCÍCIO 1

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Ajustes

• Se existe uma variação entre as dimensões das peças, como estas se encaixam?

Ajuste é o modo de se conjugar duas peças introduzidas uma na outra, estabelecendo o seu grau de união

• Através do seu ajuste, o qual é definido a partir da finalidade do conjunto a ser montado

• O ajuste sempre existirá, com eixo e furo de mesma dimensão nominal, quando o eixo acoplar-se a um furo caracterizado por folga ou interferência

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Terminologia de Ajustes

• Eixo: todo elemento cuja superfície externa destina-se a encaixar-se na superfície interna de outra

• Furo: todo elemento cuja superfície interna destina-se a encaixar-se na superfície externa de outra

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• Folga: é a diferença entre as dimensões do furo e do eixo (eixo < furo)

• Folga Máxima: é a diferença entre as dimensões máxima do furo e mínima do eixo (eixo < furo)

Fmax = Dmax – dmin

• Folga Mínima: é a diferença entre as dimensões mínima do furo e a máxima do eixo (eixo < furo)

Fmin = Dmin – dmax

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• Interferência: é a diferença entre as dimensões do furo e do eixo (eixo > furo)

• Interferência Máxima: é a diferença entre as dimensões mínima do furo e máxima do eixo (eixo > furo)

Imax = Dmin – dmax

• Interferência Mínima: é a diferença entre as dimensões máxima do furo e mínima do eixo (eixo > furo)

Imin = Dmax – dmin

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• Ajuste com folga: afastamento superior do eixo é menor ou igual ao afastamento inferior do furo, ou a dimensão máxima do eixo é menor ou igual à dimensão mínima do furo

• Ajuste com interferência: afastamento superior do furo é menor ou igual ao afastamento inferior do eixo, ou a dimensão máxima do furo é menor ou igual à dimensão mínima do eixo

•• OBSERVAOBSERVAÇÃÇÃO:O:POR CONVENÇÃO, NOS CASOS EM QUE ACONTECER QUE A FOLGA MÍNIMA SEJA ZERO O AJUSTE É DENOMINADO AJUSTE COM FOLGA.DA MESMA MANEIRA, NOS CASOS EM QUE A INTERFERÊNCIA MÁXIMA FOR ZERO. OU SEJA SE:

Fmin = Dmin – dmax = 0 OU

Imax = Dmin – dmax = 0

Tipos de Ajustes

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Tipos de Ajustes

• Ajuste incerto: afastamento superior do eixo é maior que o afastamento inferior do furo e o afastamento superior do furo é maior que o afastamento inferior do eixo, ou a dimensão máxima do eixo é maior que a mínima do furo e a máxima do furo maior que a mínima do eixo.

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Conceitos Finais

• Furo-base é o furo cuja linha zero constitui o limite inferior da tolerância (ou seja, Ai = 0)

• Eixo-base é o eixo cuja linha zero constitui o limite superior da tolerância (ou seja,as = 0)

• Qualidade de trabalho é o grau de precisão fixado pela norma de tolerâncias e ajustes

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Conceitos Finais

• Unidade de tolerância: valor numérico calculado em relação às médias geométricas das dimensões limites de cada grupo, segundo fórmula fundamental

• Tolerância fundamental: tolerância calculada para cada qualidade de trabalho e para cada grupo de dimensões

• Sistema de tolerâncias: conjunto de princípios, regras, fórmulas e tabelas que permite a escolha racional de tolerâncias para a produção de peças intercambiáveis

• Sistema de ajustes: conjunto de princípios, regras, fórmulas e tabelas que permite a escolha racional de tolerâncias no acoplamento eixo-furo

• Campo de tolerância: é o conjunto de valores compreendidos entre os afastamentos superior e inferior

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Exemplo

Em um acoplamento, a dimensão nominal do encaixe é de 40 mm. O furo tem para os afastamentos superior e inferior respectivamente os valores As= +0,064mm e Ai = +0,025 mm. O eixo tem os seguintes valores para os afastamentos superior e inferior as = 0,000 mm e ai = - 0,039 mm. Determinar :a. se existe furo-base ou eixo-base;b. que tipo de ajuste é este;c. as folgas e/ou interferências máximas e mínimas.

Resoluçãoa. Não existe furo-base, tendo em vista que o afastamento inferior do furo é diferente de zero. Como o afastamento superior do eixo é zero, o sistema é um sistema eixo-base.

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Exemplo

b. O ajuste é um ajuste com folga, tendo em vista que o afastamento superior do eixo (as=0,000 mm) é menor que o afastamento inferior do furo (Ai = + 0,025 mm).

c. Como o ajuste é com folga, deve-se calcular as folgas máximas e mínimas.

Fmax = Dmax - dmin

Fmax = 40,064 - 39,961 = 0,103 mm

Fmin = Dmin - dmax

Fmin = 40,025 - 40,000 = 0,025 mm

Linha zero

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Exercício

• EXERCÍCIO 2

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Sistemas de Tolerâncias e Ajustes

• Unidade de Tolerância: é calculada pela expressão:

D,D,i 0010450 3 +=

• Qualidade de Trabalho: sistema de tolerâncias e ajustes prevê 18 qualidades de trabalho, designadas por IT01, IT0, IT1, IT2, ... , IT16 (I = ISO e T = tolerância)– IT01 à IT3 (eixos) e IT01 à IT4 (furos) são

recomendadas para calibradores– IT4 à IT11 (eixos) e IT5 à IT11 (furos) são

recomendadas para peças que formam conjuntos– IT11 à IT16 (eixos e furos) são recomendadas para

execuções mais grosseiras de peças que não formarão conjunto

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Resoluçãoa. O grupo de dimensões no qual está inserido o valor 12 mm,

tem como valores extremos 10 e 18 mm (ver tabela A.2.1), portanto, a média geométrica é:

D = = 13,41 mmi = 0,45 + 0,001 X 13,41i = 1,0824 µm

b. A tolerância fundamental para a qualidade de trabalho IT7 édada por (tabela A.2.2):

t = 16 it = 16 X 1,0824 = 17,32 µm

Exemplo 1

a. Qual a unidade de tolerância para 12 mm?b. Determinar a tolerância fundamental para a qualidade de

tolerância IT7, utilizando-se do cálculo.

1810x3 41,13

Tolerâncias < 100: arredondamento deve ser múltiplo de 1 (tabela

A.2.3), portanto, t = 17 µm. Todavia, a tabela apresenta o valor 18 µm

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Campos de Tolerância

• Tolerâncias fundamentais: calculadas através da unidade de tolerância para cada diâmetro (tabela A.2.1)– Indicam a tolerância para um grupo de dimensões e

uma determinada qualidade de trabalho

• A Posição dos Campos de Tolerância em relação à linha zero é designada através de letras da seguinte forma:– Furos: A – B – C – D – E – ... – ZA – ZB – ZC– Eixos: a – b – c – d – e – ... – za – zb – zc

• Esta posição representa os afastamentos superior e inferior

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Campos de Tolerância

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Representação Simbólica

• Exemplo para um conjunto furo-eixo: Posição m

p/ IT6 (eixo)Posição H

p/ IT7 (furo)Dimensão nominal

m6H725

• Das tabelas A.4.2 e A.4.3 tem-se:

– Furo: 25

– Eixo: 25

+0,021+0,008

0,000+0,021

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Sistema de Ajustes

• No sistema de ajustes utiliza-se os conceitos de furo-basee eixo-base

Representação de um ajuste no sistema furo-base: a) ajuste com folga; b) ajuste incerto;c) ajuste com interferência

Representação de um ajuste no sistema eixo-base:a) ajuste com folga;b) ajuste incerto;c) ajuste com interferência

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Sistema de Ajustes - Exemplo

Exemplo de um sistema eixo-base

Exemplo de um sistema eixo-base

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Tabela A.2.1

Grupo de Dimensões em milímetros - valores da tabela em mícrons

544639332722181414IT 8353025211815121010IT 722191613119866IT 6151311986544IT 51087654433IT 4654432,52,522IT 3432,52,521,51,51,21,2IT 2

2,521,51,51,2110,80,8IT 11,51,2110,80,60,60,50,5IT 010,80,60,60,50,40,40,30,3IT 01

de 80 até 120

de 50 até 80

de 30 até 50

de 18até 30

de 10 até 18

de 6até 10

de 3até 6

de 1até 3

até1

Qualidade

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Tabela A.2.2 e A.2.3

TABELA A.2.2: Tolerâncias fundamentais em função de i, para as qualidades de trabalho de IT 5 à IT 16

1000i640i400i250i160i100i64i40i25i16i10i7iTolerâncias

1615141312111098765Qualidade IT

TABELA A.2.3: Critérios de arredondamento dos valores das tolerâncias fundamentais para as qualidades de 5 à 11

10> 200 ≤ 4005> 100 ≤ 2001≤ 100

Arredondamentos em múltiplos de:Valores em mm

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Tabela A.3.2

0,00-12,00x-36,00-170,00-220,00-380,0080 1000,00-10,00x-30,00-150,00-200,00-360,0065 800,00-10,00x-30,00-140,00-180,00-340,0050 650,00-9,00x-25,00-130,00-180,00-320,0040 500,00-9,00x-25,00-120,00-170,00-310,0030 400,00-7,00x-20,00-110,00-160,00-300,0024 300,00-7,00x-20,00-110,00-160,00-300,0018 240,00-6,00x-16,00-95,00-150,00-290,0014 180,00-6,00x-16,00-95,00-150,00-290,0010 140,00-5,00-8,00-13,00-80,00-150,00-280,006 100,00-4,00-6,00-10,00-70,00-140,00-270,003 60,00-2,00-4,00-6,00-60,00-140,00-270,001 30,00-2,00-4,00-6,00-60,00xx0 1

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