Medição Precisa de Perpendicularidade para Peças Metálicas Pequenas – Guia e Técnicas

O que é Perpendicularidade?

Perpendicularidade é uma das características GD&T às vezes indicadas em desenhos de engenharia. Representada por um "T" invertido e indicada em polegadas ou graus, geralmente refere-se a uma tolerância GD&T que controla:

• A perpendicularidade entre duas superfícies ou características a 90°, com dois planos paralelos atuando como zona de tolerância
• O quão perpendicular um eixo precisa ser em relação a um ponto de referência particular, representado por um cilindro em torno de um eixo teórico perfeitamente paralelo

No entanto, quando falamos sobre medição de perpendicularidade aqui na Metal Cutting Corporation, geralmente queremos dizer determinar a perpendicularidade em termos da própria peça — como uma haste, tubo ou fio metálico — em relação ao corte de extremidade (ou esquadria) dessa peça.

Como Medir Perpendicularidade

Medir a perpendicularidade de uma superfície tipicamente requer o uso de um paquímetro de altura, com o paquímetro ou a peça travados a um datum de 90° para determinar o quão perpendicular a superfície é. A superfície inteira deve ser medida para determinar se está dentro da tolerância de perpendicularidade aceitável.

Alternativamente, especificar a condição de material máximo permite o uso de um calibrador para medir perpendicularidade axial para uma característica negativa (furo) ou positiva (pino).

Ao medir a perpendicularidade de uma haste, fio ou tubo aqui na Metal Cutting, olhamos para o triângulo formado pela extremidade cortada em relação a um ângulo reto hipotético perfeito.

Tipicamente, colocamos a peça em um comparador, giramos a peça até que o maior ângulo seja visível, e então zeramos o comparador para medir o cateto do triângulo e determinar se está dentro da tolerância especificada — para nossos clientes, geralmente uma fração minúscula de polegada.

Alternativamente, podemos girar a peça e medir o próprio ângulo em graus, para ver se está dentro da tolerância permitida.

Uma Maneira Diferente de Ver a Perpendicularidade

Aqui na Metal Cutting, a perpendicularidade de um eixo pode ser indicada em desenhos que referenciam uma característica como um furo ou pino. No entanto, geralmente nossos clientes estão mais preocupados com a perpendicularidade (ou esquadria) da extremidade nas peças que cortamos, do que com perpendicularidade de superfície ou eixo.

Portanto, nossa inspeção de perpendicularidade olha para duas superfícies: o lado da peça (como uma haste, tubo ou fio metálico) comparado com o corte de extremidade que colocamos na peça.

Fatores que Influenciam a Perpendicularidade

Para as peças com as quais geralmente trabalhamos na Metal Cutting, a tolerância de perpendicularidade do corte de extremidade depende do diâmetro da peça: quanto maior o diâmetro, maior a zona de tolerância. O comprimento de uma peça também afeta a tolerância, com uma peça mais longa exigindo uma zona de tolerância maior.

Dependendo de como um cliente especifica sua peça, podemos ter que converter entre polegadas e graus ao calcular tolerância de perpendicularidade. Isso ilustra perfeitamente o efeito do diâmetro. Por exemplo:

• Ângulo de 0,5º de perpendicularidade sobre diâmetro de 0,125" é 0,001"
• PORÉM, 0,5º sobre diâmetro de 0,500" é 0,004"

Um corte de extremidade quadrado (perpendicular) em uma haste, fio ou tubo formaria um ângulo reto perfeito (90º). No entanto, o ângulo terá tolerâncias impostas pelo método de corte usado. Por exemplo, a roda de corte pode se mover um pouco ou defletir um pouco ao fazer uma passagem para baixo.

Embora um ângulo "perfeito" possa não ser possível toda vez, na Metal Cutting chegamos muito perto — tipicamente alcançando perpendicularidade de 0,001" sobre diâmetro de 0,125" ao cortar uma peça. Em graus, podemos tipicamente manter um ângulo de 0,5º (meio grau) de perpendicularidade ou melhor, dependendo do diâmetro da haste, fio ou tubo.

A retidão do material também pode afetar a perpendicularidade. Se o material não é reto, ele não ficará perpendicular à roda para começar, o que será exacerbado pelo movimento da roda de corte.

Métodos de Fabricação Importam

Ao medir a perpendicularidade do corte de extremidade em peças, os resultados também variarão dependendo do método de fabricação usado. Por exemplo, com peças lapidadas, a Metal Cutting pode manter 0,0002" sobre diâmetro de 0,125", ou 0,1º.

Com as operações secundárias que realizamos, também podemos precisar levar a perpendicularidade em consideração. Por exemplo, suponha que um cliente nos peça para polir ou tamborear uma peça para desburrar, mas a peça também tem uma haste com requisitos de perpendicularidade.

Neste caso, teríamos muito cuidado para garantir que a haste não seja dobrada durante o processo de desburramento. (No entanto, note que nossos clientes são mais propensos a usar uma especificação de retidão para uma peça com haste, em vez de uma especificação de perpendicularidade.)

Por outro lado, a perpendicularidade do corte de extremidade pode não importar se um cliente vai pegar as peças que cortamos e fazer outra coisa com elas, como soldar um fio na extremidade, usinar uma face multi-angular na extremidade, ou dobrar e aparar a extremidade.

Isso também é algo importante para nós saber antecipadamente. Se a perpendicularidade não é importante, não adicionaremos custo ao seu produto inspecionando-a.

O Parceiro Certo Ajuda a Garantir Qualidade

Seja sua aplicação exigindo cortes de extremidade perpendiculares ou outras características GD&T como planicidade ou cilindricidade, é vital escolher o melhor método de produção e garantir que suas tolerâncias especificadas são apropriadas para a funcionalidade do seu produto, bem como seu orçamento.

Ajuda ter um parceiro confiável como a Metal Cutting, onde nosso objetivo é trabalhar com você para manter a produção custo-efetiva enquanto entrega peças de precisão que atendem aos seus requisitos de qualidade.

Saiba mais no nosso vídeo curto sobre Controle de Qualidade na Fabricação de Peças Metálicas.