Tolerância Geométrica GDT: Definição, Normas ISO e ASME e Aplicações na Indústria

1 A tolerância geométrica GDT é um conjunto de regras que define e comunica as tolerâncias de engenharia usando uma linguagem de símbolos em desenhos de engenharia e modelos 3D gerados por Elas descrevem com detalhes a geometria nominal e a sua variação permitida bem como a relação entre as geometrias de uma peça As duas normas utilizadas para o controle de GDT são a ISO11012017 e a ASMEy1452018 Ambas possuem o mesmo tipo de controle para a maioria das geometrias com pequenas variações em geometrias específicas A empresa fabricante de produtos define qual das normas aplicará em seus projetos tendo em vista a similaridade da maioria dos controles de ambas as normas Quando a empresa terceiriza a fabricação de um componente molde ferramental esses elementos devem apresentar seus desenhos 3D e 2D juntamente com a indicação da norma utilizada É importante salientar que tudo o que é produzido necessita ser medido em alguma fase do processo de fabricação Há casos em que a medição segue por todos os processos de fabricação como por exemplo em um veículo incluindo a fabricação dos ferramentais de estampas e dos moldes de injeção polímeros alumínio a produção de suas peças e componentes e a linha de montagem do veículo Em medições simples bidimensionais o controle GDT pode ser feito usando instrumentos convencionais tais como paquímetro micrômetro etc seguido de uma conferência no desenho Já para medições complexas em que tanto a geometria como a correlação entre as geometrias são controladas fazse uso em quase 100 dos casos de uma Máquina de Medição Tridimensional CMM que consegue medir o entorno da peça As CMMs são controladas por um software que controla sua posição no espaço tridimensional e captura suas geometrias podendo ser instrumentos manuais eou CNC Fonte CAVENAGHI N O que é a tolerância geométrica GD T IdataBI 21 out 2020 Disponível em httpsidatabicombroqueeatoleranciageometricagdttext020GD26T20C3A920um20conjuntoas20geometrias20de20uma20peC3A7a Acesso em 15 dez 2022 adaptado A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta 1 ponto A A característica retitude diz respeito a quanto a superfície verificada como um plano em mais de dois pontos não alinhados varia dentro de uma faixa compreendida entre dois planos equidistantes entre si B A circularidade diz respeito a quanto a superfície de um eixo cilíndrico verificada no seu comprimento e não apenas em uma seção varia dentro de uma faixa compreendida entre dois limitantes cilíndricos concêntricos C A característica planeza referese à linearidade em uma superfície da peça sendo medido num determinado comprimento o quanto a linha superficial real varia dentro de uma faixa imaginária representando a tolerância admitida D O formato geométrico dos objetos tal como suas dimensões sofre pequenas variações compreendendo as características de retitude planeza circularidade cilindricidade perfil de linha qualquer e perfil de superfície qualquer E A cilindricidade referese a quanto um eixo cilíndrico varia em seu diâmetro real sendo medida numa determinada posição do seu comprimento considerando admissível o valor compreendido entre dois círculos imaginários concêntricos 2 O projeto de um produto está diretamente relacionado aos projetos mecânicos e à manufatura Os projetos mecânicos são desenvolvidos em áreas específicas de uma indústria e são inicialmente atribuídos a eles dimensões com tolerâncias especificadas segundo os cálculos de resistência dos materiais de acordo com a funcionalidade do produto Já a manufatura parque industrial possui máquinas que foram concebidas de acordo com os conceitos prévios de capabilidade de processos Cp Cpk isto é possuem suas tolerâncias de fabricação bemdefinidas Processos de manufatura são inerentemente imprecisos devido às diversas características do sistema que os influenciam como tipo de processo de fabricação temperatura do ambiente propriedades do material usinado ferramentas lubrificantes folgas entre elementos de máquinas e métodos de medição Para definir as tolerâncias nos produtos tornase necessário um estudo dependente da manufatura e projeto pois a produção de peças deve possuir um baixo custo para que se tenha competitividade no mercado Os métodos de avaliação utilizados geralmente são os métodos worst case método absoluto e métodos probabilísticos As variações dimensionais tolerâncias projetadas e controladas sem responsabilidade podem causar problemas de custo durante a montagem dos conjuntos os quais geram a necessidade de extensivos retrabalhos grandes lotes refugados paradas de montagens além de causar danos no desempenho do produto e insatisfação do cliente Tais fatos refletem a necessidade de definição e estudo inerente às relações que caracterizam as tolerâncias dimensionais durante a fabricação projeto e montagem de dispositivos mecânicos Dessa forma podese afirmar que as tolerâncias são a primeira ferramenta de controle de um projeto exercitada por meio da seleção do processo do controle do processo e dos procedimentos de inspeção O conjunto descrito ajuda a encontrar uma boa tolerância de projeto a qual pode ser representada por limites absolutos numéricos ou também fazer uso de um modelo probabilístico possibilitando fazer inferências estatísticas para sua definição Fonte GOUVEA B BRUNO D M Aplicação dos conceitos de cadeia de tolerâncias em manufatura de bombas de compressores herméticos In SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DE SERGIPE 10 2018 São Cristóvão Anais São Cristóvão Universidade Federal de Sergipe 2018 Disponível em httpsriufsbrbitstreamriufs104072AplicaC3A7C3A3oConceitosCadeiaTolerC3A2nciaspdf Acesso em 16 dez 2022 adaptado Com base nas informações apresentadas avalie as afirmações a seguir I O afastamento superior é calculado a partir da diferença entre o valor da dimensão máxima e a dimensão nominal e o afastamento inferior é a diferença entre dimensão mínima e a nominal II Afastamentos são desvios dos valores nominais para mais ou para menos permitindo a execução e montagem de uma peça sem prejuízos para seu funcionamento e intercambiabilidade III Além de valores numéricos utilizados para expressar o campo de tolerância estipulouse uma tabela para eixos e furos na qual por meio de uma combinação alfanumérica é indicada uma classe de tolerância É correto o que se afirma em A I apenas B III apenas C I e II apenas D II e III apenas E I II e III 3 O conceito de incerteza como um atributo quantificável é relativamente novo na história da medição embora erro e análise de erro tenham sido há muito tempo uma prática da ciência da medição ou metrologia É agora amplamente reconhecido que quando todos os componentes de erro conhecidos ou suspeitos tenham sido avaliados e as correções adequadas tenham sido aplicadas ainda permanece uma incerteza sobre quão correto é o resultado declarado isto é uma dúvida acerca de quão corretamente o resultado da medição representa o valor da grandeza que está sendo medida Da mesma forma como o uso quase universal do Sistema Internacional de Unidades SI trouxe coerência a todas as medições científicas e tecnológicas um consenso mundial sobre a avaliação e expressão da incerteza de medição permitiria que o significado de um vasto espectro de resultados de medições na ciência engenharia comércio indústria e regulamentação fosse prontamente compreendido e apropriadamente interpretado Nesta era de mercado global é imperativo que o método para avaliar e expressar a incerteza seja uniforme em todo mundo de tal forma que as medições realizadas em diferentes países possam ser facilmente comparadas Fonte GALLAS M R Incerteza de medição Porto Alegre Universidade Federal do Rio Grande do Sul Disponível em httpwwwifufrgsbrmarciamedidaspdf Acesso em 15 dez 2022 A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta A A variação em qualquer etapa de um processo pode vir de seis variáveis conhecidas como 6M conhecidas como mão de obra material método máquina medição e meio ambiente a partir das quais surgiram as dimensões B As tolerâncias são as variações permitidas do processo ou do projeto ou seja é o que pode variar em uma medida sem comprometer o funcionamento de um componente mesmo que a peça tenha que ser descartada C As tolerâncias geométricas tratam da geometria e do posicionamento de elementos das peças e componentes enquanto as tolerâncias de acabamento superficial tratam dos limites aceitáveis de rugosidade das peças e componentes D Um sistema produtivo fornece especificações que podem ser tanto de projetos que consideram a fabricação perfeita do componente quanto de especificações de processo que consideram o processo produtivo do componente como uma variável E Tolerância é a característica que garante que determinada medida esteja dentro da conformidade com influência da incerteza de medição o que garante que os produtos tenham funcionalidade e atendam às necessidades e especificações dos clientes 4 No contexto moderno a manufatura como área de estudo pode ser definida a partir de aspectos tecnológicos e econômicos No âmbito tecnológico a manufatura é a aplicação de processos físicos e químicos para modificar a geometria as propriedades eou a aparência de um material a fim de produzir peças ou produtos A manufatura também inclui a montagem de múltiplos objetos para formar um único produto final Os processos de fabricação envolvem a combinação de máquinas ferramentas energia e mão de obra Dessa forma a fabricação é quase referenciada como uma sequência de operações Cada operação individual conduz o material a um estado mais próximo do objeto final Em termos econômicos a manufatura é definida pela transformação de matériasprimas em itens de maior valor agregado por meio de uma ou mais etapas de processamento eou montagem O conceitochave é o de que a fabricação agrega valor ao material a partir da mudança da sua forma ou de suas propriedades ou pela sua combinação com outros materiais que também tenham sido alterados Desse modo o objeto tornase mais valioso devido aos processos de fabricação que nele foram realizados Fonte GROOVER M P Introdução aos processos de fabricação Rio de Janeiro LTC 2019 adaptado A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta A Os processos de fabricação empregados na produção de uma peça dependem de diversos fatores como material empregado dimensões e formas propriedades necessárias tempo de execução e custo de produção B Os metais utilizados em processos de fabricação estão normalmente na forma de ligas compostas de dois ou mais elementos sendo pelo menos o ferro um desses elementos químicos C As cerâmicas são materiais compostos de elementos metálicos e não metálicos e classificados em avançadas e tradicionais As avançadas são obtidas na natureza e as tradicionais incluem materiais tradicionais com propriedades aprimoradas D Os materiais têm impacto sobre o processo de fabricação pois a energia de cada material apresenta propriedades físicas químicas e mecânicas que demandam maior ou menor quantidade de material para a obtenção das propriedades desejadas E Metais e suas ligas são classificados como ferrosos quando apresentam como elemento básico o ferro e não ferrosos quando incluem outros elementos metálicos e suas ligas como alumínio cobre ouro magnésio níquel prata estanho zinco e carbono 5 O processo de fabricação é um procedimento realizado a fim de realizar transformações físicas eou químicas no material inicial com o objetivo de agregar valor a esse material O processo de fabricação é considerado uma operação unitária isto é um passo único da sequência de passos necessários para a transformação do material inicial no produto final Uma operação unitária é em geral executada em um único equipamento e de modo independente das demais operações da fábrica Fonte GROOVER M P Introdução aos processos de fabricação Rio de Janeiro LTC 2019 adaptado A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta 2 pontos A As operações de fabricação podem ser divididas em operações de processamento e operações de montagem com divisões dentro de cada uma delas B A operação de processamento une dois ou mais componentes e cria um conjunto ou subconjunto ou pode ter outra denominação porém com ênfase no processo de união C Os processos para melhoria da superfície unem dois ou mais componentes e criam um conjunto ou subconjunto podendo ter outra denominação com ênfase no processo de união D Os processos de melhoria das propriedades alteram a geometria do elemento inicial por diversos métodos como solidificação processamento de partículas e conformação mecânica E As operações de montagem são quase em sua totalidade realizadas em conjuntos já montados gerando mudanças na geometria nas propriedades eou no aspecto do material 6 Os materiais metálicos se dividem em ferrosos e não ferrosos e o que determina essa característica é a quantidade de ferro que possuem em sua composição Os materiais ferrosos são aqueles que possuem uma elevada porcentagem de ferro enquanto os não ferrosos são os que não têm ferro em sua composição ou onde o ferro aparece em uma quantidade muito pequena Como exemplo de materiais ferrosos podese citar o ferro fundido e o aço Já como exemplo de materiais não ferrosos é possível citar o alumínio o cobre o zinco o titânio e o níquel Fonte MATHEUS Materiais ferrosos e ligas ferrosas Portal da Construção 2022 Disponível em httpsportaldaconstrucaocommateriaisferrosos Acesso em 18 dez 2022 A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta 2 pontos A O ferro fundido e o aço são ligas metálicas ferrosas cujo principal constituinte é o ferro B Os aços são ligas ferrocarbono que possuem composições e tratamentos térmicos similares C O aço e o ferro metálico utilizam técnicas de extração beneficiamento e fabricação bastante caras D Existem ligas metálicas formadas por metais e outras formadas por metais e semimetais como carbono e fósforo E Na produção de ligas ferrosas há dificuldades para obtenção de uma ampla variedade de propriedades físicas e mecânicas 1 A tolerância geométrica GDT é um conjunto de regras que define e comunica as tolerâncias de engenharia usando uma linguagem de símbolos em desenhos de engenharia e modelos 3D gerados por Elas descrevem com detalhes a geometria nominal e a sua variação permitida bem como a relação entre as geometrias de uma peça As duas normas utilizadas para o controle de GDT são a ISO11012017 e a ASMEy1452018 Ambas possuem o mesmo tipo de controle para a maioria das geometrias com pequenas variações em geometrias específicas A empresa fabricante de produtos define qual das normas aplicará em seus projetos tendo em vista a similaridade da maioria dos controles de ambas as normas Quando a empresa terceiriza a fabricação de um componente molde ferramental esses elementos devem apresentar seus desenhos 3D e 2D juntamente com a indicação da norma utilizada É importante salientar que tudo o que é produzido necessita ser medido em alguma fase do processo de fabricação Há casos em que a medição segue por todos os processos de fabricação como por exemplo em um veículo incluindo a fabricação dos ferramentais de estamparia e dos moldes de injeção polímeros alumínio a produção de suas peças e componentes e a linha de montagem do veículo Em medições simples bidimensionais o controle GDT pode ser feito usando instrumentos convencionais tais como paquímetro micrômetro etc seguido de uma conferência no desenho Já para medições complexas em que tanto a geometria como a correlação entre as geometrias são controladas fazse uso em quase 100 dos casos de uma Máquina de Medição Tridimensional CMM que consegue medir o entorno da peça As CMMs são controladas por um software que controla sua posição no espaço tridimensional e captura suas geometrias podendo ser instrumentos manuais eou CNC Fonte CAVENAGHI N O que é a tolerância geométrica GD T IdataBI 21 out 2020 Disponível em httpsidatabicombroqueeatoleranciageometricagdttext020GD26T20C3A920um20conjuntoas20geometrias20de20uma20peC3A7a Acesso em 15 dez 2022 adaptado A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta A A característica retitude diz respeito a quanto a superfície verificada como um plano em mais de dois pontos não alinhados varia dentro de uma faixa compreendida entre dois planos equidistantes entre si B A circularidade diz respeito a quanto a superfície de um eixo cilíndrico verificada no seu comprimento e não apenas em uma seção varia dentro de uma faixa compreendida entre dois limitantes cilíndricos concêntricos C A característica planeza referese à linearidade em uma superfície da peça sendo medido num determinado comprimento o quanto a linha superficial real varia dentro de uma faixa imaginária representando a tolerância admitida D O formato geométrico dos objetos tal como suas dimensões sofre pequenas variações compreendendo as características de retitude planeza circularidade cilindricidade perfil de linha qualquer e perfil de superfície qualquer E A cilindricidade referese a quanto um eixo cilíndrico varia em seu diâmetro real sendo medida numa determinada posição do seu comprimento considerando admissível o valor compreendido entre dois círculos imaginários concêntricos 2 O projeto de um produto está diretamente relacionado aos projetos mecânicos e à manufatura Os projetos mecânicos são desenvolvidos em áreas específicas de uma indústria e são inicialmente atribuídos a eles dimensões com tolerâncias especificadas segundo os cálculos de resistência dos materiais de acordo com a funcionalidade do produto Já a manufatura parque industrial possui máquinas que foram concebidas de acordo com os conceitos prévios de capabilidade de processos Cp Cpk isto é possuem suas tolerâncias de fabricação bemdefinidas Processos de manufatura são inerentemente imprecisos devido às diversas características do sistema que os influenciam como tipo de processo de fabricação temperatura do ambiente propriedades do material usinado ferramentas lubrificantes folgas entre elementos de máquinas e métodos de medição Para definir as tolerâncias nos produtos tornase necessário um estudo dependente da manufatura e projeto pois a produção de peças deve possuir um baixo custo para que se tenha competitividade no mercado Os métodos de avaliação utilizados geralmente são os métodos worst case método absoluto e métodos probabilísticos As variações dimensionais tolerâncias projetadas e controladas sem responsabilidade podem causar problemas de custo durante a montagem dos conjuntos os quais geram a necessidade de extensivos retrabalhos grandes lotes reugados paradas de montagens além de causar danos no desempenho do produto e insatisfação do cliente Tais fatos refletem a necessidade de definição e estudo inerente às relações que caracterizam as tolerâncias dimensionais durante a fabricação projeto e montagem de dispositivos mecânicos Dessa forma podese afirmar que as tolerâncias são a primeira ferramenta de controle de um projeto exercitada por meio da seleção do processo do controle do processo e dos procedimentos de inspeção O conjunto descrito ajuda a encontrar uma boa tolerância de projeto a qual pode ser representada por limites absolutos numéricos ou também fazer uso de um modelo probabilístico possibilitando fazer inferências estatísticas para sua definição Fonte GOUVEA B BRUNO D M Aplicação dos conceitos de cadeia de tolerâncias em manufatura de bombas de compressores herméticos In SIMPÓSIO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO DE SERGIPE 10 2018 São Cristóvão Anais São Cristóvão Universidade Federal de Sergipe 2018 Disponível em httpsriufsbrbitstreamriufs104072AplicaC3A7C3A3oConceitosCadeiaTolerC3A2nciaspdf Acesso em 16 dez 2022 adaptado Com base nas informações apresentadas avalie as afirmações a seguir I O afastamento superior é calculado a partir da diferença entre o valor da dimensão máxima e a dimensão nominal e o afastamento inferior é a diferença entre dimensão mínima e a nominal II Afastamentos são desvios dos valores nominais para mais ou para menos permitindo a execução e montagem de uma peça sem prejuízos para seu funcionamento e intercambiabilidade III Além de valores numéricos utilizados para expressar o campo de tolerância estipulouse uma tabela para eixos e furos na qual por meio de uma combinação alfanumérica é indicada uma classe de tolerância É correto o que se afirma em A I apenas B III apenas C I e II apenas D II e III apenas E I II e III O conceito de incerteza como um atributo quantificável é relativamente novo na história da medição embora erro e análise de erro tenham sido há muito tempo uma prática da ciência da medição ou metrologia É agora amplamente reconhecido que quando todos os componentes de erro conhecidos ou suspeitos tenham sido avaliados e as correções adequadas tenham sido aplicadas ainda permanece uma incerteza sobre quão correto é o resultado declarado isto é uma dúvida acerca de quão corretamente o resultado da medição representa o valor da grandeza que está sendo medida Da mesma forma como o uso quase universal do Sistema Internacional de Unidades SI trouxe coerência a todas as medições científicas e tecnológicas um consenso mundial sobre a avaliação e expressão da incerteza de medição permitiria que o significado de um vasto espectro de resultados de medições na ciência engenharia comércio indústria e regulamentação fosse prontamente compreendido e apropriadamente interpretado Nesta era de mercado global é imperativo que o método para avaliar e expressar a incerteza seja uniforme em todo mundo de tal forma que as medições realizadas em diferentes países possam ser facilmente comparadas Fonte GALLAS M R Incerteza de medição Porto Alegre Universidade Federal do Rio Grande do Sul Disponível em httpwwwifufrgsbrmarciamedidaspdf Acesso em 15 dez 2022 4 No contexto moderno a manufatura como área de estudo pode ser definida a partir de aspectos tecnológicos e econômicos No âmbito tecnológico a manufatura é a aplicação de processos físicos e químicos para modificar a geometria as propriedades eou a aparência de um material a fim de produzir peças ou produtos A manufatura também inclui a montagem de múltiplos objetos para formar um único produto final Os processos de fabricação envolvem a combinação de máquinas ferramentas energia e mão de obra Dessa forma a fabricação é quase referenciada como uma sequência de operações Cada operação individual conduz o material a um estado mais próximo do objeto final Em termos econômicos a manufatura é definida pela transformação de matériasprimas em itens de maior valor agregado por meio de uma ou mais etapas de processamento eou montagem O conceitochave é o de que a fabricação agrega valor ao material a partir da mudança da sua forma ou de suas propriedades ou pela sua combinação com outros materiais que também tenham sido alterados Desse modo o objeto tornase mais valioso devido aos processos de fabricação que nele foram realizados Fonte GROOVER M P Introdução aos processos de fabricação Rio de Janeiro LTC 2019 adaptado 5 O processo de fabricação é um procedimento realizado a fim de realizar transformações físicas eou químicas no material inicial com o objetivo de agregar valor a esse material O processo de fabricação é considerado uma operação unitária isto é um passo único da sequência de passos necessários para a transformação do material inicial no produto final Uma operação unitária é em geral executada em um único equipamento e de modo independente das demais operações da fábrica Fonte GROOVER M P Introdução aos processos de fabricação Rio de Janeiro LTC 2019 adaptado 6 Os materiais metálicos se dividem em ferrosos e não ferrosos e o que determina essa característica é a quantidade de ferro que possuem em sua composição Os materiais ferrosos são aqueles que possuem uma elevada porcentagem de ferro enquanto os não ferrosos são os que não têm ferro em sua composição ou onde o ferro aparece em uma quantidade muito pequena Como exemplo de materiais ferrosos podese citar o ferro fundido e o aço Já como exemplo de materiais não ferrosos é possível citar o alumínio o cobre o zinco o titânio e o níquel Fonte MATHEUS Materiais ferrosos e ligas ferrosas Portal da Construção 2022 Disponível em httpsportaldaconstrucaocommateriaisferrosos Acesso em 18 dez 2022 A partir das informações disponibilizadas assinale a opção correta 2 pontos A O ferro fundido e o aço são ligas metálicas ferrosas cujo principal constituinte é o ferro B Os aços são ligas ferrocarbono que possuem composições e tratamentos térmicos similares C O aço e o ferro metálico utilizam técnicas de extração beneficiamento e fabricação bastante caras D Existem ligas metálicas formadas por metais e outras formadas por metais e semimetais como carbono e fósforo E Na produção de ligas ferrosas há dificuldades para obtenção de uma ampla variedade de propriedades físicas e mecânicas