Metrologia - BCT - Aula 09.ppt

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS AMBIENTAIS E TECNOLÓGICAS
BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
Disciplina: Metrologia
Professor: George Luiz Gomes de Oliveira
Tolerâncias e Ajustes
Parte 2
Mossoró, Julho de 2013

 A qualidade de trabalho determina o valor do campo de
tolerância mas não define a sua posição em relação à linha
zero.
 Dependendo do ajuste requerido, o campo pode situar-se
mais próximo ou mais afastado, acima ou abaixo da linha
zero.
 O sistema ISO estabeleceu que as posições dos campos
são definidas por uma ou duas letras do alfabeto latino,
sendo as maiúsculas para os furos e as minúsculas para os
eixos. A figura mostra de forma esquemática as posições
dos campos de tolerância.
SISTEMAS DE TOLERÂNCIAS E AJUSTES

POSIÇÃO DOS CAMPOS DE TOLERÂNCIAS
A posição do campo de tolerância é a distância entre a dimensão mais próxima
à linha zero até a própria linha zero.
A posição do campo de tolerância define a dimensão do componente
enquanto sua qualidade de fabricação IT define a amplitude da tolerância
(ou do campo de tolerâncias).

POSIÇÃO DOS CAMPOS DE TOLERÂNCIAS
• Eixos de a até g têm afastamentos negativos, ou seja suas dimensões são
menores que a dimensão nominal.
• Furo de A até G têm dimensões maiores que a dimensão nominal, ou seja
têm afastamentos positivos.
• Eixos e furos com a mesma posição no campo de tolerâncias apresentam
valores simétricos dos afastamentos em relação à linha zero, ou seja, eles
estão situados a uma mesma distância da linha zero.
• Eixos na posição h apresentam as = 0, ou seja a dimensões limite máximas
destes eixos são iguais à suas dimensões nominais. Caracterizam o sistema
eixo-base.
• Furos na posição H apresentam Ai = 0, ou seja a dimensões limite mínimas
destes furos são iguais à suas dimensões nominais. Caracterizam o sistema
furo-base.

 Eixo-base  sistema de ajustes no qual as folgas ou interferências exigidas
são obtidas pela associação de furos de vários campos de tolerâncias com
eixos de um único campo de tolerância.
 Neste sistema, a dimensão máxima do eixo é idêntica à dimensão nominal,
isto é, o afastamento superior é zero.

 Furo-base  sistema de ajustes no qual as folgas ou interferências exigidas
são obtidas pela associação de eixos de vários campos de tolerâncias com
furos de um único campo de tolerância.
 Neste sistema, a dimensão mínima do furo é idêntica à dimensão nominal, isto
é, o afastamento inferior é zero

Representação simbólica.
 Em um desenho mecânico, à dimensão nominal deve sempre ser acrescentado
a posição do campo de tolerâncias (letras), seguindo da qualidade de trabalho
(números). Caso contrário, deve-se indicar os valores dos afastamentos
superior e inferior.

Representação simbólica ajuste peças acopladas.
1 – Designa-se primeiro o furo e depois o eixo independentemente do sistema
adotado (Furo-base ou Eixo- base)
Exercício 04
55 F7h6
 FURO F7
 Qualidade de trabalho: ____
 Posição no campo de tolerância: ___
 Dimensão nominal: _____
 Afastamento superior: _____
 Afastamento inferior: ______
 Tolerância (t)= ______
 Dimensão máxima: __________
 Dimensão mínima: _________

Exercício 04
55 F7h6
 FURO F7
 Qualidade de trabalho: 7 (IT7)
 Posição no campo de tolerância: F
 Dimensão nominal: 55 mm
 Afastamento superior: + 0,060 mm
 Afastamento inferior: + 0,030 mm
 Tolerância (t)= As – Ai = 0,060 - 0,030 = 0,030 mm
 Dimensão máxima: Dn + As = 55,000 + 0,060 = 55,060 mm
 Dimensão mínima: Dn + Ai = 55,000 + 0,030 = 55,030 mm

Exercício 04
55 F7h6
 EIXO h6
 Qualidade de trabalho: _____
 Posição no campo de tolerância: _____
 Dimensão nominal: _______
 Afastamento superior: ________
 Afastamento inferior: ________
 Tolerância (t)= ___________
 Dimensão máxima: ________
 Dimensão mínima: _______
 FOLGA MÁXIMA: __________
 FOLGA MÍNIMA: __________

Exercício 04
55 F7h6
 EIXO h6
 Qualidade de trabalho: 6 (IT6)
 Posição no campo de tolerância: h
 Dimensão nominal: 55 mm
 Afastamento superior: + 0,000 mm
 Afastamento inferior: - 0,019 mm
 Tolerância (t)= as – ai = 0,000 – (-0,019) = 0,019 mm
 Dimensão máxima: Dn + as = 55,000 + 0,000 = 55,000 mm
 Dimensão mínima: Dn + ai = 55,000 – 0,019 = 54,981 mm
 FOLGA MÁXIMA: 55,060 – 54,981 = 0,079 mm
 FOLGA MÍNIMA: 55,030 - 55,000 = 0,030 mm

 Determinação dos
afastamentos de
referência para eixos

 Afastamentos de referência dos furos
REGRA GERAL: Em relação à linha zero, os limites dos furos são exatamente
simétricos aos dos eixos de mesmo símbolo (letra e qualidade).
Ai = as do eixo da mesma letra com sinal trocado (Ai = -as)
REGRA ESPECIAL: D>3mm, para furos J a N até a qualidade 8 inclusive e P a ZC
até a qualidade 7 inclusive.
As(n) = -ai (n-1) + [IT(n) – IT(n-1)]
IT(n) = tolerância t para a qualidade n
IT(n-1) = tolerância t para a qualidade (n-1).
 Tendo o afastamento de referência, calcula-se o outro afastamento pela
adição ou subtração da tolerância.
as – t= ai ou As – t = Ai

DETERMINAÇÃO DE AJUSTES A PARTIR DAS
FOLGAS OU INTERFERÊNCIAS

TOLERÂNCIAS FUNDAMENTAIS
USO:
•IT01-IT0: Grande precisão.
•IT1-IT4: São empregadas
principalmente para construção de
calibradores e instrumentos de
medição.
• IT5 a IT9: São empregadas na
grande maioria das construções
mecânicas. Em barras trefiladas
empregam-se normalmente as
qualidades 9 a 11.
Mais comum: IT11. Barras
trefiladas IT8 são produzidas em
casos especiais, sob encomenda.
• IT12 a IT16: São empregadas
em peças fundidas, soldadas ou
barras laminadas.

Tendo as informações de que o diâmetro nominal Ø = 100 mm,
Fmáx = 170 µm e Fmin = 70 µm, especifique um ajuste
normalizado no Sistema Furo Base.
Exercício

Seleção de Ajustes
Rolamentos
 Furo do rolamento em seu anel interno:
- Qualidade: IT6 e IT7
 Diâmetro da capa externa:
- Qualidade: IT5 e IT6

 Ajustes móveis
 Critérios gerais aplicáveis na escolha de um ajuste com folga:
 Precisão de locação do eixo;
 Capacidade de carga do mancal;
 Suavidade de marcha;
 Temperaturas de funcionamento e repouso;
 Condições de lubrificação e velocidade de deslizamento;
 Limitação até um mínimo aceitável das perdas por atrito.
 Ajustes com guias precisas (Deslizante)
 Montagens de engrenagens e polias sobre eixos. Momento torçor é
transmitido por chavetas.
 Ajustes com mínimas perdas por atrito e máxima capacidade de
carga (Rotativo)
 Engrenagens ou polias deslizantes;
 Acoplamentos com discos deslizáveis;
 Engrenagens e eixos de caixa de câmbio.

Sistemas de Tolerâncias e Ajustes
 Ajustes móveis

 Ajustes Incertos
Usados quando se necessita de grande precisão de giro ou quando há
variação de esforço ou de temperatura durante o funcionamento. O
momento torçor é transmitido por chavetas, pinos, estrias e buchas.
Peças de fabricação caras.
• Ajuste incerto com jogo médio positivo
Montado com pouca pressão. Aplicações de alta precisão de giro, com
carga fraca e direção indeterminada (ventiladores montados com
chaveta, assentos de rolamentos em máquinas de alta rotação).
• Ajuste incerto com jogo médio negativo
Aplicações onde a carga é maior ou há um aumento progressivo da
temperatura. Os apertos predominam para compensar deformações
elásticas ( Cubos de roda, uniões desmontáveis de cubos em eixos).

 Ajuste com interferência

Desvios de forma
1. Tolerâncias de Posição
TOLERÂNCIAS GEOMÉTRICAS

Desvios de forma
1.1 Tolerância de posição de um elemento
 Definida como desvio tolerado de um determinado elemento (ponto, reta,
plano) em relação a sua posição teórica.
Especificação em desenho e interpretação.
 O eixo do furo deve situar-se dentro da zona cilíndrica de diâmetro 0,3
mm, cujo eixo se encontra na posição teórica da linha considerada.

Desvios de forma
1.1 Tolerância de Posição de um elemento

Desvios de forma
1.2 Tolerância de Concentricidade
 Define-se concentricidade como a condição segundo a qual os eixos de
duas ou mais figuras geométricas, tais como cilindros, cones etc., são
coincidentes.
 O centro do círculo maior deve estar contido em um círculo com diâmetro
de 0,1 mm, concêntrico em relação ao círculo de referência A.

Desvios de forma
1.3 Tolerância de Simetria
 O campo de tolerância é limitado por duas retas paralelas, ou por dois
planos paralelos, distantes no valor especificado e dispostos
simetricamente em relação ao eixo (ou plano) de referência.
 O eixo do furo deve estar compreendido entre dois planos paralelos,
distantes 0,08 mm, e dispostos simetricamente em relação ao plano de
referência AB.

Desvios de forma
2. Tolerâncias de Orientação

Desvios de forma
2.1 Tolerância de Paralelismo
 É a condição de uma linha ou superfície ser equidistante em todos os
seus pontos de um eixo ou plano de referência.
Especificacão em desenho e interpretação.
 O eixo superior deve estar compreendido em uma zona cilíndrica de 0,03
mm de diâmetro, paralelo ao eixo inferior A, se o valor da tolerância for
precedida pelo símbolo Ø.

Desvios de forma
2.2 Tolerância de Perpendicularidade
 É a condição pela qual o elemento deve estar dentro do desvio angular,
tomado como referência o ângulo reto entre uma superfície, ou uma reta,
e tendo como elemento de referência uma superfície ou uma reta,
respectivamente.
 O eixo do cilindro deve estar compreendido entre duas retas paralelas,
distantes 0,2 mm e perpendiculares à superfície de referência B.

Desvios de forma
2.2 Tolerância de Perpendicularidade

Desvios de forma
2.3 Tolerância de Inclinação
 O campo de tolerância é limitado por dois planos paralelos, cuja distância
é o valor da tolerância, e inclinados em relação à superfície de referência
do ângulo especificado.
 O eixo do furo deve estar compreendido entre duas retas paralelas com
distância de 0,09 mm e inclinação de 60º em relação ao eixo de
referência A.

Desvios de forma
3. Tolerâncias de Forma

Desvios de forma
3.1 Tolerância de Retilineidade
 É a condição pela qual cada linha deve estar limitada dentro do valor de
tolerância especificada.
 O eixo do cilindro de 20 mm de diâmetro deverá estar compreendido em
uma zona cilíndrica de 0,3 mm de diâmetro.

Desvios de forma
3.2 Tolerância de Planeza
 É a condição pela qual toda superfície deve estar limitada pela zona de
tolerância “t”, compreendida entre dois planos paralelos, distantes de “t”.

Desvios de forma
3.3 Tolerância de Circularidade
 Condição pela qual qualquer círculo deve estar dentro de uma faixa
definida por dois círculos concêntricos, distantes no valor da tolerância
especificada.
 O campo de tolerância em qualquer seção transversal é limitado por dois
círculos concêntricos e distantes 0,5 mm.

Desvios de forma
3.4 Tolerância de Cilindricidade
 É a condição pela qual a zona de tolerância especificada é a distância
radial entre dois cilindros coaxiais.
 A superfície considerada deve estar compreendida entre dois cilindros
coaxiais, cujos raios diferem 0,2 mm.

Desvios de forma
3.5 Tolerância de uma linha qualquer
 O campo de tolerância é limitado por duas linhas envolvendo círculos
cujos diâmetros sejam iguais à tolerância especificada e cujos centros
estejam situados sobre o perfil geométrico correto da linha.

Desvios de forma
3.6 Tolerância de um superfície qualquer
 O campo de tolerância é limitado por duas superfícies envolvendo esferas
de diâmetro igual à tolerância especificada e cujos centros estão situados
sobre uma superfície que tem a forma geométrica correta.

Causas dos desvios de forma
 Os desvios de forma que afetam as dimensões nominais das peças
podem ser ocasionados por diversos fatores, sendo os principais
(conhecidos por 6M) listados a seguir:
 material da peça: usinabilidade, conformabilidade ou dureza;
 meio de medição: incerteza de medição, adequação do instrumento ao
mensurando;
 máquina-ferramenta: ferramenta de corte, defeitos nas guias, erros de
posicionamento;
 mão de obra: erros de interpretação, falta de treinamento;
 meio ambiente: variação de temperatura, limpeza do local de trabalho;
 método: processo de fabricação para obtenção da peça, parâmetros de
corte.

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