Desenho Técnico II
Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica
Ano letivo 2018 / 2019
Gonçalo Jorge Vieira Nunes Brites
Capítulo 1 – Toleranciamento Dimensional
Desenho Técnico II
Objetivos
• Compreender a importância do toleranciamento dimensional para o fabrico;
• Usar o sistema ISO de desvios e ajustamentos
• Determinar o tipo de ajustamento mais adequado em cada situação e caracterizá-lo;
• Ler e inscrever cotas toleranciadas nos desenhos;
• Conhecer a interação do toleranciamento com os processos de fabrico e de verificação;
• Especificar o acabamento superficial das peças e indicá-lo nos desenhos.
Desenho Técnico II
Resumo de símbolos usados em Desenho Técnico
Desenho Técnico II
Toleranciamento dimensional
• O toleranciamento dimensional destina-se a limitar os erros
dimensionais no fabrico das peças.
• Quanto maior é a precisão exigida, maior é o custo
• As tolerâncias especificadas podem condicionar o processo de
fabrico a usar e vice-versa
• Na prática, dimensões exatas não são possíveis nem necessárias.
• As tolerâncias e estados de superfície estão interligados.
• A correta e adequada especificação das tolerâncias é essencial
para se garantir a montagem apropriada de componentes.
29.980
29.959
30f7
Desenho Técnico II
Definições
Elemento – Uma característica ou pormenor individual da peça, como seja uma superfície,
uma reentrância, um cilindro, um furo ou uma linha de eixo.
Veio – Elemento interno que, numa montagem,
vai estar contido noutro elemento (minúsculas).
Furo – Elemento externo que, numa montagem,
vai conter outro elemento (MAIÚSCULAS).
Tolerância (T) – É a quantidade que uma
dimensão especificada pode variar.
Zona de tolerância – Zona compreendida entre a cota máxima e a cota mínima.
Tolerância fundamental (IT) – Classe de qualidade de acordo com o sistema ISO de desvios e
ajustamentos [expressa por um número].
Desvio fundamental – É a posição da zona de tolerância em relação à linha de zero (cota
nominal) [expressa por uma letra].
Classe da tolerância – Termo usado para designar a combinação de uma tolerância
fundamental com um desvio fundamental (Exemplo h8 ou G10).
MAX MIN
=C -C
T
Desenho Técnico II
Definições (continuação)
Cota Máxima (CMAX, cmax) – Dimensão máxima
permitida ao elemento.
Cota Mínima (CMIN, cmin) – Dimensão mínima
permitida ao elemento.
Cota Nominal (CN, cn) – Cota não toleranciada
inscrita nos desenhos.
Desvio Superior (DS, ds) – DS = CMax- CN
Desvio Inferior (DI, di) - DI = CMin - CN
Linha de zero - É uma linha que, na
representação gráfica dos desvios e
ajustamentos, representa a cota nominal e em
relação à qual os desvios são definidos.
Desenho Técnico II
Sistema ISO de tolerâncias lineares
O valor da tolerância depende de três factores:
1) Cota nominal (por outras palavras, da dimensão);
2) Qualidade [TF];
3) Posição da zona de tolerância em relação à linha de zero (importante nas montagens) [DF].
Classes de qualidade IT e de Desvios
- A norma ISO 286-1 define 20 classes de tolerâncias fundamentais:
IT01, IT0, IT1, ...IT18
- A norma ISO 286-1 define 28 classes de desvios fundamentais:
A, B, C,…, ZA, ZB, ZC => para furos
a, b, c,…, za, zb, zc => para veios
Desenho Técnico II
Aplicação das classes de
tolerância fundamentais
Processos de
fabrico vs. classes
de tolerância
Desenho Técnico II
Tecnologia Mecânica – Processos de Fabrico
Retificação:
Retificadora plana
Exemplos de formas obtidas por
brochamento interno
Mandrilhadora
(ferramenta de
corte é móvel)
Desenho Técnico II
Tecnologia Mecânica – Processos de Fabrico
Torno mecânico (manual)
Fresadora CNC
Desenho Técnico II
Valores da tolerância em
função da qualidade IT
Desenho Técnico II
Ajustamento com folga - Definições
Furo Veio
CN
LZ
ZT
zT
Cota máxima
Cota mínima
Cota nominal
Desenho Técnico II
Posição dos desvios fundamentais para
furos e veios
Furos - A B C CD D E
EF F FG G H J JS K M
N P R S T U V X Y Z ZA
ZB ZC
Veios - a b c cd d e ef
f fg g h j js k m n p r s
t u v x y z za zb zc
• 28 Classes – ISO 286-1
Desenho Técnico II
Tabelas dos desvios (veios)
Desenho Técnico II
30
0
-0.2
30±0.1
29.980
29.959
30.5m
in.
30
-0.020
-0.041
30f7
+29.980
+29.958
30f7
-0.020
-0.041
30f7
Simbologia ISO
Simbologia ISO
e desvios
Simbologia ISO
e cotas limites
Cota nominal e
os desvios
Cota nominal e
desvios
Cota nominal e
desvios simétricos
Cotas limites
Cota limite numa
direcção
-Quando são indicados os dois desvios, estes devem ter, obrigatoriamente, o mesmo número de
casas decimais, excepto se um dos desvios é zero.
- Os desvios, ou a tolerância, devem obrigatoriamente ser indicados no mesmo sistema de
unidades da cota.
Não recomendado
Não recomendado
Inscrição das tolerâncias nos desenhos
Desenho Técnico II
Indicação das tolerâncias em desenhos de conjunto
Ø
3
0 H
7/h
6
30
H7
h6
Ø
30F7+
0
.0
41
+
0
.0
20
Ø
30h60
-0.
01
3
Ø
Não
Recomendado
Desenho Técnico II
Ajustamentos – Ilustração
Folga (F) Aperto (A) Incerto
Furo
Veio
Desenho Técnico II
Ajustamentos Tipo de
ajustamento
Folga (F) Dimensão real do veio é menor que a dimensão real do furo
CMIN > cmax
Fmax = CMAX – cmin = DS – di
Fmin = CMIN - cmax = DI – ds
Aperto (A) Dimensão real do veio é maior que a dimensão real do furo
cmin > CMAX
Amax = cmax – CMIN = ds - DI
Amin = cmin - CMAX = di – DS
Incerto Dimensão real do furo pode ser maior ou menor que a
dimensão real do veio (folga ou aperto) => Amax ou Fmax
Não faz sentido falar em Aperto mínimo ou Folga mínima
-Objectivo: escolher,
adequada e
simultaneamente, as
classes de tolerância
para furo e veio num
ajustamento (mesma
cota nominal)
Desenho Técnico II
Tolerância do ajustamento
Tipo de
ajustamento
Folga (F) Taj = Fmax - Fmin
Aperto (A) Taj = Amax - Amin
Incerto Taj = Fmax + Amax
Classe do ajustamento – Resulta da combinação de uma classe de tolerância
para furos com uma classe de tolerância para veios (ex: H7/u6)
Taj = TF + TV
Desenho Técnico II
Ajustamentos recomendados
VEIOS
FUROS
- (20 classes de qualidade) x (28
classes de desvios) = 560
combinações possíveis
- necessidade de grande quantidade
de ferramentas e calibres (bastante
oneroso)
- algumas combinações conduzem a
resultados sensivelmente idênticos
Processo de escolha? Norma ISO 1829
indica as classes de tolerância
recomendadas para ajustamentos.
Desenho Técnico II
Ajustamentos recomendados - Escolha
- Seleccionar um conjunto de classes de tolerância com o mesmo desvio fundamental para o furo (ex.:
H) e algumas classes de qualidade (IT6,IT7,…)
- Combinar a selecção anterior com as classes de tolerância recomendadas para o veio (ex.: H7/k6 ,
H7/s6 , H11/c11)
Sistema de furo normal (preferível)
Baseado num furo com desvio fundamental na posição H
Sistema de veio normal
Baseado num veio com desvio fundamental na posição h
(apenas quando,por exemplo, se pretendem montar diferentes peças contendo furos com diferentes desvios num
mesmo veio)
O furo é o elemento mais difícil de maquinar
=> qualidade do furo igual ou inferior à do veio (ex.: H8/f7)
Desenho Técnico II
Ajustamentos
recomendados
– Sistema de
furo básico
Desenho Técnico II
Ajustamentos
recomendados
– Sistema de
furo básico
Desenho Técnico II
Formulário
CMAX = CN + DS
CMIN = CN + DI
T = DS – DI = CMAX – CMIN
Furos
cmax = cn + ds
cmin = cn + di
t = ds – di = cmax – cmin
Veios
FMAX = CMAX – cmin = DS - di
FMIN = CMIN – cmax = DI - ds
TAJ = T + t
TAJ = FMAX - FMIN
Ajustamento com folga
AMAX = cmax - CMIN = ds - DI
AMIN = cmin - CMAX = di - DS
TAJ = T + t
TAJ = AMAX - AMIN
Ajustamento com aperto
FMAX = CMAX – cmin = DS - di
AMAX = cmax - CMIN = ds - DI
TAJ = T + t
TAJ = FMAX + AMAX
Ajustamento incerto
Desenho Técnico II
Exercícios
Exercício 1:
a) Determinar qual o tipo de ajustamento (folga,aperto,incerto) indicado pela
classe de ajustamento H7/k6, para um diâmetro nominal de 25 mm.
b) Consoante o tipo de ajustamento, determine as variações extremas (Fmax,
Amin, etc.).
Desenho Técnico II
Exercícios
Exercício 2:
Considere o ajustamento de um furo de secção quadrada, de lado igual a 90 mm,
com um veio de igual secção transversal. Esse ajustamento deverá ter uma folga
mínima igual ou superior a 35 mm e uma folga máxima igual ou inferior a 150 mm.
a) Admitindo que o ajustamento pertence ao sistema de furo normal, determine
qual o ajustamento normalizado que mais se aproxima das características exigidas
no enunciado.
b) Qual a área máxima e mínima da secção transversal de cada um dos elementos
participantes nesse ajustamento.
Desenho Técnico II
Exercícios
Exercício 3 - Considere o conjunto de peças representado na figura.
A montagem representa uma chumaceira constituída por um casquilho de bronze
com diâmetro exterior de 32 mm, fixo no suporte da chumaceira de forma rígida e
montado com prensa a frio. O casquilho serve de apoio a um veio com diâmetro
de 25 mm com movimento de rotação rápida e com lubrificação. Considere
mecânica corrente.
a) Selecionar classes de ajustamentos adequadas para a união suporte/casquilho
e para a união casquilho/eixo.
b) para a união casquilho/suporte, determinar as cotas máxima e mínima, verificar
se existe folga ou aperto, calcular os valores das folgas ou apertos respetivos, e
calcular a tolerância do ajustamento.
c) Faça um esboço à mão do desenho de conjunto das 3 peças, considerando a
posição normal de serviço (montadas), com a cotagem e a indicação das classes
de ajustamento.

Toleranciamento dimensional 2019.pdf

  • 1.
    Desenho Técnico II MestradoIntegrado em Engenharia Mecânica Ano letivo 2018 / 2019 Gonçalo Jorge Vieira Nunes Brites Capítulo 1 – Toleranciamento Dimensional
  • 2.
    Desenho Técnico II Objetivos •Compreender a importância do toleranciamento dimensional para o fabrico; • Usar o sistema ISO de desvios e ajustamentos • Determinar o tipo de ajustamento mais adequado em cada situação e caracterizá-lo; • Ler e inscrever cotas toleranciadas nos desenhos; • Conhecer a interação do toleranciamento com os processos de fabrico e de verificação; • Especificar o acabamento superficial das peças e indicá-lo nos desenhos.
  • 3.
    Desenho Técnico II Resumode símbolos usados em Desenho Técnico
  • 4.
    Desenho Técnico II Toleranciamentodimensional • O toleranciamento dimensional destina-se a limitar os erros dimensionais no fabrico das peças. • Quanto maior é a precisão exigida, maior é o custo • As tolerâncias especificadas podem condicionar o processo de fabrico a usar e vice-versa • Na prática, dimensões exatas não são possíveis nem necessárias. • As tolerâncias e estados de superfície estão interligados. • A correta e adequada especificação das tolerâncias é essencial para se garantir a montagem apropriada de componentes. 29.980 29.959 30f7
  • 5.
    Desenho Técnico II Definições Elemento– Uma característica ou pormenor individual da peça, como seja uma superfície, uma reentrância, um cilindro, um furo ou uma linha de eixo. Veio – Elemento interno que, numa montagem, vai estar contido noutro elemento (minúsculas). Furo – Elemento externo que, numa montagem, vai conter outro elemento (MAIÚSCULAS). Tolerância (T) – É a quantidade que uma dimensão especificada pode variar. Zona de tolerância – Zona compreendida entre a cota máxima e a cota mínima. Tolerância fundamental (IT) – Classe de qualidade de acordo com o sistema ISO de desvios e ajustamentos [expressa por um número]. Desvio fundamental – É a posição da zona de tolerância em relação à linha de zero (cota nominal) [expressa por uma letra]. Classe da tolerância – Termo usado para designar a combinação de uma tolerância fundamental com um desvio fundamental (Exemplo h8 ou G10). MAX MIN =C -C T
  • 6.
    Desenho Técnico II Definições(continuação) Cota Máxima (CMAX, cmax) – Dimensão máxima permitida ao elemento. Cota Mínima (CMIN, cmin) – Dimensão mínima permitida ao elemento. Cota Nominal (CN, cn) – Cota não toleranciada inscrita nos desenhos. Desvio Superior (DS, ds) – DS = CMax- CN Desvio Inferior (DI, di) - DI = CMin - CN Linha de zero - É uma linha que, na representação gráfica dos desvios e ajustamentos, representa a cota nominal e em relação à qual os desvios são definidos.
  • 7.
    Desenho Técnico II SistemaISO de tolerâncias lineares O valor da tolerância depende de três factores: 1) Cota nominal (por outras palavras, da dimensão); 2) Qualidade [TF]; 3) Posição da zona de tolerância em relação à linha de zero (importante nas montagens) [DF]. Classes de qualidade IT e de Desvios - A norma ISO 286-1 define 20 classes de tolerâncias fundamentais: IT01, IT0, IT1, ...IT18 - A norma ISO 286-1 define 28 classes de desvios fundamentais: A, B, C,…, ZA, ZB, ZC => para furos a, b, c,…, za, zb, zc => para veios
  • 8.
    Desenho Técnico II Aplicaçãodas classes de tolerância fundamentais Processos de fabrico vs. classes de tolerância
  • 9.
    Desenho Técnico II TecnologiaMecânica – Processos de Fabrico Retificação: Retificadora plana Exemplos de formas obtidas por brochamento interno Mandrilhadora (ferramenta de corte é móvel)
  • 10.
    Desenho Técnico II TecnologiaMecânica – Processos de Fabrico Torno mecânico (manual) Fresadora CNC
  • 11.
    Desenho Técnico II Valoresda tolerância em função da qualidade IT
  • 12.
    Desenho Técnico II Ajustamentocom folga - Definições Furo Veio CN LZ ZT zT Cota máxima Cota mínima Cota nominal
  • 13.
    Desenho Técnico II Posiçãodos desvios fundamentais para furos e veios Furos - A B C CD D E EF F FG G H J JS K M N P R S T U V X Y Z ZA ZB ZC Veios - a b c cd d e ef f fg g h j js k m n p r s t u v x y z za zb zc • 28 Classes – ISO 286-1
  • 14.
    Desenho Técnico II Tabelasdos desvios (veios)
  • 15.
    Desenho Técnico II 30 0 -0.2 30±0.1 29.980 29.959 30.5m in. 30 -0.020 -0.041 30f7 +29.980 +29.958 30f7 -0.020 -0.041 30f7 SimbologiaISO Simbologia ISO e desvios Simbologia ISO e cotas limites Cota nominal e os desvios Cota nominal e desvios Cota nominal e desvios simétricos Cotas limites Cota limite numa direcção -Quando são indicados os dois desvios, estes devem ter, obrigatoriamente, o mesmo número de casas decimais, excepto se um dos desvios é zero. - Os desvios, ou a tolerância, devem obrigatoriamente ser indicados no mesmo sistema de unidades da cota. Não recomendado Não recomendado Inscrição das tolerâncias nos desenhos
  • 16.
    Desenho Técnico II Indicaçãodas tolerâncias em desenhos de conjunto Ø 3 0 H 7/h 6 30 H7 h6 Ø 30F7+ 0 .0 41 + 0 .0 20 Ø 30h60 -0. 01 3 Ø Não Recomendado
  • 17.
    Desenho Técnico II Ajustamentos– Ilustração Folga (F) Aperto (A) Incerto Furo Veio
  • 18.
    Desenho Técnico II AjustamentosTipo de ajustamento Folga (F) Dimensão real do veio é menor que a dimensão real do furo CMIN > cmax Fmax = CMAX – cmin = DS – di Fmin = CMIN - cmax = DI – ds Aperto (A) Dimensão real do veio é maior que a dimensão real do furo cmin > CMAX Amax = cmax – CMIN = ds - DI Amin = cmin - CMAX = di – DS Incerto Dimensão real do furo pode ser maior ou menor que a dimensão real do veio (folga ou aperto) => Amax ou Fmax Não faz sentido falar em Aperto mínimo ou Folga mínima -Objectivo: escolher, adequada e simultaneamente, as classes de tolerância para furo e veio num ajustamento (mesma cota nominal)
  • 19.
    Desenho Técnico II Tolerânciado ajustamento Tipo de ajustamento Folga (F) Taj = Fmax - Fmin Aperto (A) Taj = Amax - Amin Incerto Taj = Fmax + Amax Classe do ajustamento – Resulta da combinação de uma classe de tolerância para furos com uma classe de tolerância para veios (ex: H7/u6) Taj = TF + TV
  • 20.
    Desenho Técnico II Ajustamentosrecomendados VEIOS FUROS - (20 classes de qualidade) x (28 classes de desvios) = 560 combinações possíveis - necessidade de grande quantidade de ferramentas e calibres (bastante oneroso) - algumas combinações conduzem a resultados sensivelmente idênticos Processo de escolha? Norma ISO 1829 indica as classes de tolerância recomendadas para ajustamentos.
  • 21.
    Desenho Técnico II Ajustamentosrecomendados - Escolha - Seleccionar um conjunto de classes de tolerância com o mesmo desvio fundamental para o furo (ex.: H) e algumas classes de qualidade (IT6,IT7,…) - Combinar a selecção anterior com as classes de tolerância recomendadas para o veio (ex.: H7/k6 , H7/s6 , H11/c11) Sistema de furo normal (preferível) Baseado num furo com desvio fundamental na posição H Sistema de veio normal Baseado num veio com desvio fundamental na posição h (apenas quando,por exemplo, se pretendem montar diferentes peças contendo furos com diferentes desvios num mesmo veio) O furo é o elemento mais difícil de maquinar => qualidade do furo igual ou inferior à do veio (ex.: H8/f7)
  • 22.
  • 23.
  • 24.
    Desenho Técnico II Formulário CMAX= CN + DS CMIN = CN + DI T = DS – DI = CMAX – CMIN Furos cmax = cn + ds cmin = cn + di t = ds – di = cmax – cmin Veios FMAX = CMAX – cmin = DS - di FMIN = CMIN – cmax = DI - ds TAJ = T + t TAJ = FMAX - FMIN Ajustamento com folga AMAX = cmax - CMIN = ds - DI AMIN = cmin - CMAX = di - DS TAJ = T + t TAJ = AMAX - AMIN Ajustamento com aperto FMAX = CMAX – cmin = DS - di AMAX = cmax - CMIN = ds - DI TAJ = T + t TAJ = FMAX + AMAX Ajustamento incerto
  • 25.
    Desenho Técnico II Exercícios Exercício1: a) Determinar qual o tipo de ajustamento (folga,aperto,incerto) indicado pela classe de ajustamento H7/k6, para um diâmetro nominal de 25 mm. b) Consoante o tipo de ajustamento, determine as variações extremas (Fmax, Amin, etc.).
  • 26.
    Desenho Técnico II Exercícios Exercício2: Considere o ajustamento de um furo de secção quadrada, de lado igual a 90 mm, com um veio de igual secção transversal. Esse ajustamento deverá ter uma folga mínima igual ou superior a 35 mm e uma folga máxima igual ou inferior a 150 mm. a) Admitindo que o ajustamento pertence ao sistema de furo normal, determine qual o ajustamento normalizado que mais se aproxima das características exigidas no enunciado. b) Qual a área máxima e mínima da secção transversal de cada um dos elementos participantes nesse ajustamento.
  • 27.
    Desenho Técnico II Exercícios Exercício3 - Considere o conjunto de peças representado na figura. A montagem representa uma chumaceira constituída por um casquilho de bronze com diâmetro exterior de 32 mm, fixo no suporte da chumaceira de forma rígida e montado com prensa a frio. O casquilho serve de apoio a um veio com diâmetro de 25 mm com movimento de rotação rápida e com lubrificação. Considere mecânica corrente. a) Selecionar classes de ajustamentos adequadas para a união suporte/casquilho e para a união casquilho/eixo. b) para a união casquilho/suporte, determinar as cotas máxima e mínima, verificar se existe folga ou aperto, calcular os valores das folgas ou apertos respetivos, e calcular a tolerância do ajustamento. c) Faça um esboço à mão do desenho de conjunto das 3 peças, considerando a posição normal de serviço (montadas), com a cotagem e a indicação das classes de ajustamento.