Slide Aula 5 - Sistema Furo-base - 2024-1

Fabricação de sistemas mecânicos Universidade Federal do Maranhão – UFMA Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas – CCET CAMPUS SÃO LUÍS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA Prof. Dr. : Helio Cantanhêde e-mail : helio.cantanhede@ufma.br 1 Afastamentos Afastamentos Fundamentais Positivo Negativo Al a) Furos (elementos internos) Linha zero Dimensão nominal AS b) Eixos (elementos externos) as i Linha zero Dimensão nominal a ZC JS E F FG G H IJ KMN PQ R S UV W XYZ Zz ZA ZB ZC A B C CD D E FF F GG G J JS K LMN P Q R S UV W XY Xz Z A AS ii Ajuste com Folga Fonte: Escola de Engenharia de São Carlos – USP, DTM - Desenho Técnico Mecânico, Aula 7, http://www.simulacao.eesc.usp.br/dtm/curso1/material.php Ajuste com interferência Ajuste Incerto Furo Dmax: 25,21 Dmin: 25,00 Eixo Dmax: 24,80 Dmin: 24,59 Furo Dmax: 25,21 Dmin: 25,00 Eixo Dmax: 25,41 Dmin: 25,28 Furo Dmax: 30,25 (F) Dmin: 30,00 (I) Eixo Dmax: 30,18 (I/F) Dmin: 30,02 (I/F) Analisar os ajustes a seguir Ribeiro,Antônio Clélio et al. Curso de Desenho Técnico e Autocad. Pearson, 2013 AJUSTES 5 Classes de qualidade  A norma NBR 6158 define 18 qualidades de trabalho,, representadas pelas letras IT seguidas de um número de ordem: IT01, IT0, IT1, ...IT18. Onde, IT – Tolerância ISSO 01 – Qualidade mais precisa 16 – Qualidade mais bruta Grau de precisão deve considerar objetivos do componente e recursos de fabricação. Classes de qualidade 7 Classes de qualidade  Por exemplo, todas as cotas pertencentes à classe IT8 têm o mesmo grau de precisão, independentemente da cota nominal.  Para o projetista ter uma ideia das tolerâncias obtidas, apresentam-se, as relações típicas entre alguns processos de fabricação e as classes de tolerâncias fundamentais 8 Posições do campo de tolerâncias  A norma NBR 6158 define 28 classes de desvios fundamentais (posições do campo de tolerâncias) para furos e outras 28 classes para eixos, representadas graficamente na Figura 9 Posições do campo de tolerâncias  O cálculo das cotas-limite obriga à determinação dos dois desvios (inferior e superior), o que, de acordo com as tabelas apresentadas, requer a determinação de um dos desvios nas tabelas dos desvios fundamentais e, a partir do valor da tolerância, obter o outro desvio 10 Posições do campo de tolerâncias  Os afastamentos são designados por letras maiúsculas para furos (A...ZC) e por letras minúsculas para eixos (a...zc) 11 Posições do campo de tolerâncias 12 Posições do campo de tolerâncias Para a definição exata da posição dos campos de tolerância é preciso escolher um dos afastamentos como referência. 13 Posições do campo de tolerâncias 14 Posições do campo de tolerâncias 15 Ajustes Recomendados  A partir das 18 classes de qualidade e das 28 classes de desvios fundamentais, obtém-se um número de combinações muito elevado. Nos ajustes em que se combina a classe de tolerância de um furo e de um eixo, pode-se obter um número de combinações possíveis na casa das centenas de milhar. 16 Ajustes Recomendados  As classes de ajuste devem ser limitadas de modo a reduzir a multiplicidade de ferramentas e calibres de verificação. Por outro lado, muitas das classes de ajuste possíveis conduzem a tipos de ajuste sensivelmente idênticos. 17 Ajustes Recomendados  As classes de tolerância recomendadas para furos e eixos, de acordo com a norma ISO 1829, são indicadas na Figura. Como primeira opção devem ser escolhidas as classes de tolerância circunscritas por um retângulo 18 Ajustes Recomendados  Para simplificar ainda mais o processo de escolha do ajuste, seleciona-se um conjunto de classes de tolerância com o mesmo desvio fundamental (p. ex., H) e algumas classes de qualidade (IT6, IT7, ...), para o furo, que depois são combinadas com as classes de tolerância recomendadas para o eixo, por exemplo, H11/c11, H7/k6, H7/s6. 19 Ajustes Recomendados  Existem dois sistemas normalizados para a realização destas combinações:  Sistema de furo base – Baseado em um furo com desvio fundamental na posição H.  Sistema de eixo base – Baseado em um eixo com desvio fundamental na posição h. 20 Ajustes Recomendados  O sistema de furo base é o sistema mais utilizado. O sistema de eixo base deve ser usado apenas quando daí advêm vantagens econômicas, como, por exemplo, quando é necessário montar em um mesmo eixo diferentes peças contendo furos com diferentes desvios 21 Ajustes Recomendados  Os desvios e as tolerâncias devem ser escolhidos de modo a fornecerem as folgas ou apertos requeridos pelas condições funcionais. Convém citar mais uma vez que as tolerâncias devem ser as mais elevadas possíveis, mas sem prejudicar os requisitos funcionais. Por outro lado, como em geral o furo é o elemento mais difícil de fabricar, deve ser escolhida uma qualidade inferior ou igual à do eixo, por exemplo H8/f7. 22 Ajustes Recomendados  A escolha da classe de ajuste mais adequada a cada aplicação é influenciada por outros parâmetros, tais como o acabamento das superfícies, a necessidade ou não de lubrificação no contato e qual a viscosidade do lubrificante usado, as variações de temperatura, entre outros 23 Ajustes Recomendados  Na Tabela são indicados alguns dos ajustes recomendados para o sistema de furo base, respectivas aplicações e tipo de montagem 24 Ajustes Recomendados  Na Tabela são indicados alguns dos ajustes recomendados para o sistema de furo base, respectivas aplicações e tipo de montagem 25 Sistema furo-base  Imagine que este desenho representa parte de uma máquina com vários furos, onde são acoplados vários eixos. Note que todos os furos têm a mesma dimensão nominal e a mesma tolerância H7; já as tolerâncias dos eixos variam: f7, k6, p6 26 Sistema furo-base  A linha zero, que você vê representada no desenho, serve para indicar a dimensão nominal e fixar a origem dos afastamentos. 27 Sistema furo-base  No furo A, o eixo A ’ deve girar com folga, num ajuste livre; no furo B, o eixo B ’ deve deslizar com leve aderência, num ajuste incerto; no furo C, o eixo C ’ pode entrar sob pressão, ficando fixo. 28 Sistema furo-base  Para obter essas três classes de ajustes, uma vez que as tolerâncias dos furos são constantes, devemos variar as tolerâncias dos eixos, de acordo com a função de cada um. 29 Sistema furo-base  Este sistema de ajuste, em que os valores de tolerância dos furos são fixos, e os dos eixos variam, é chamado de sistema furo-base. 30 Sistema furo-base  Este sistema também é conhecido por furo padrão ou furo único. Veja quais são os sistemas furo-base recomendados pela ABNT a seguir. A letra H representa a tolerância do furo base e o numeral indicado ao lado indica a qualidade da mecânica. 31 Sistema eixo-base  Imagine que o desenho representa parte da mesma máquina com vários furos, onde são acoplados vários eixos, com funções diferentes. Os diferentes ajustes podem ser obtidos se as tolerâncias dos eixos mantiveram-se constantes e os furos forem fabricados com tolerâncias variáveis. 32 Sistema eixo-base  O eixo A ’ encaixa-se no furo A com folga; o eixo B’ encaixa-se no furo B com leve aderência; o eixo C ’ encaixa-se no furo C com interferência. 33 Sistema eixo-base  Veja a seguir alguns exemplos de eixos-base recomendados pela ABNT.  A letra h é indicativa de ajuste no sistema eixo-base. 34 Sistema furo- base x Sistema eixo-base  Entre os dois sistemas, o furo-base é o que tem maior aceitação. Uma vez fixada a tolerância do furo, fica mais fácil obter o ajuste recomendado variando apenas as tolerâncias dos eixos. 35 Exemplo 1  Analise o desenho técnico e diga qual tipo de sistema de ajuste utilizado. 36 Designação de tolerâncias e ajustes  De acordo com a ABNT NBR 6158 uma dimensão com tolerância deve ser designada pela dimensão nominal seguida da designação da classe de tolerância exigida ou dos afastamentos em valores numéricos. Por exemplo: 32H7; 80js; 100g6; ou 95±0,008 37 Designação de tolerâncias e ajustes  A determinação dos afastamentos limite (superior e inferior) é feita a partir de consulta a tabelas fornecidas pela ABNT NBR 6158:1995, tanto para furos quanto para eixos. 38 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  46H7 Afastamento superior do furo é As = 25 μm. Já o afastamento inferior do furo é zero (Ai = 0). 39 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  25H10 As = 0,084 mm e Ai = 0. 40 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  19J8 As = 20 μm. Já o afastamento inferior do furo é Ai = –13 μm 41 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  13K7 As = 6 μm e Ai = –12 μm 42 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  15h6 as = 0. Já o afastamento inferior do eixo é ai = – 11 μm 43 Exemplos, Encontre As e Ai (superior e inferior)  31h8 as = 0 e ai = -39 μm 44 Designação para ajustes  Os ajustes entre elementos que se podem acoplar devem ser designados por:  Dimensão nominal comum.  Símbolo da classe de tolerância para furo.  Símbolo da classe de tolerância para eixo. Por exemplo, 55 H7/m6, 55 h7-g6 ou 55 H7g6 45 Designação para ajustes  Uma das aplicações dessa designação é verificar o tipo de ajuste caracterizado por letras e números. Nesse caso, é necessário utilizar tabelas para encontrar os afastamentos inferiores e superiores e, em seguida, fazer uma análise para definir o tipo de ajuste correspondente à montagem. 46 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Ajuste 29H7h6 Para fazer essa análise, inicialmente, é necessário encontrar os afastamentos superiores e inferiores do furo e do eixo. 47 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Ajuste 29H7h6 Consultando a Tabela, em função do diâmetro 29 mm, encontram-se As = 21 μm e Ai = 0 para o furo. 48 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Ajuste 29H7h6 Para o eixo, consultando a Tabela, em função do diâmetro 29 mm, encontram-se as = 0 e ai = – 13 μm. 49 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Ajuste 29H7h6 Como o afastamento superior do eixo (0) é menor ou igual ao afastamento inferior do furo (0), tem-se um ajuste com folga. 50 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 17H7s6 e 20H7k6 51 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 17H7s6 e 20H7k6 52 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 17H7s6 e 20H7k6 53 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 17H7s6 e 20H7k6 54 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 17H7s6  Em função do diâmetro 17 mm, encontram-se As = 18 μm e Ai = 0 para o furo e para o eixo, consultando, em função do diâmetro 17 mm, encontram-se as = 39 μm e ai = 28 μm, como o afastamento superior do furo (18 μm) é menor que o afastamento inferior do eixo (28 μm), tem-se um ajuste com interferência. 55 Exemplos de análise do tipo de ajuste correspondente à montagem  Analise os ajustes: 20H7k6  Em função do diâmetro de 20 mm, encontram-se As = 21 μm e Ai = 0 para o furo. Para o eixo, consultando, em função do diâmetro de 20 mm, encontram-se as = 15 μm e ai = 2 μm. Nesse caso, como o afastamento superior do eixo (15 μm) é maior que o afastamento inferior do furo (0) e o afastamento superior do furo (21 μm) é maior que o afastamento inferior do eixo (2 μm), conclui-se que nesse tipo de ajuste pode ocorrer interferência ou folga entre o furo e o eixo quando montados. Portanto, tem-se um ajuste incerto. Ajustes com folga: Exercício: Determinar as folgas e/ou interferências do ajuste 15D5f4. Consultando a tabelas de tolerância e afastamentos de referência Ajustes com folga: Observa-se que as dimensões do furo serão sempre maiores que as dimensões do eixo. Portanto, trata-se de um ajuste com folga. Ajustes com interferência: Exercício: Determinar as folgas e/ou interferências do ajuste 75G8y5. Consultando a tabelas de tolerância e afastamentos de referência OBS: Dimensões do eixo sempre maiores que do furo. Ajustes com interferência: Exercício: Determinar as folgas e/ou interferências do ajuste 75 G8 y5. Referências Gerais; 1. Farago, f. t., ph.d., Handbook of Dimensional Measurement. Industrial Press Inc. 200, Madison Avenue, New York, n.y. 10016. 2. Hill, R.; Jensen, C. H. Modern Engineering Tolerancing. Mcgraw-hill Reyerson Limited. 3. Galyer, J.F. W.; Shotbolt, C.R., Metrology for Engineers. Cassel – London Complementar; 1.Agostinho, O. L.; Rodrigues, A. C.S. Lirani, J., Princípios de Engenharia de Fabricação Mecânica. Tolerância, Ajustes Desvios e Análise de Dimensões. Edgard Blücher, Ed. Da Universidade de São Paulo. 2. Novaski, O. Introdução à Engenharia de Fabricação Mecânica. Editora EdgardBlücher Ltda. 3. Albuquerque, O. P. e. Tolerâncias e Ajustes. Edições Engenharia. 4. Alvim & Moraes. Fabricação Mecânica – Rio de Janeiro, GB., Almeida Neves– Editores Ltda. 5. GROOVER, Mikell P. Introdução aos processos de fabricação. Grupo GenLTC, 2000 6. GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura. Tradução Givanildo Alves dos Santos, Luiz Claudio de Queiroz, v. 5, 2017. 7. SILVA NETO, Joao Cirilo da; CUNHA, Lauro S. Metrologia e controle dimensional: conceitos, normas e aplicações. Brasil: Campus, 2012. 35