Tolerâncias GD&T na fabricação de peças

Garantindo que as peças se encaixem e funcionem juntas

As tolerâncias GD&T são um aspecto do Dimensionamento e Tolerância Geométrica (GD&T), um sistema de comunicação de como uma peça deve ser produzida. Normalmente, uma série de 14 símbolos padrão são usados ​​para ajudar a orientar as pessoas que estão fazendo uma peça.

Juntamente com os símbolos GD&T, as tolerâncias GD&T são incluídas em um desenho de engenharia para fornecer informações sobre posicionamento, cilindricidade e outras características vitais para a fabricação da peça e, em última análise, sua funcionalidade.

As tolerâncias GD&T devem equilibrar funcionalidade e custo.

Quando o desenho de uma peça é concebido, ele é projetado com perfeição – o ideal de como a peça deve ser. No entanto, em um mundo imperfeito, não é realista pensar que todas as partes serão 100% perfeitas todas as vezes. Portanto, as tolerâncias permitidas são incorporadas ao processo de engenharia - permitindo imperfeições aceitáveis ​​e garantindo que as peças sejam totalmente funcionais.

As tolerâncias GD&T comunicam as tolerâncias permitidas associadas à peça. Quanto mais apertada for uma tolerância, mais difícil será alcançá-la, maior será o número de rejeições e maior será o custo. Portanto, é importante especificar uma tolerância permissível que seja apertada o suficiente para tornar a peça funcional, mas solta o suficiente para que a produção da peça ainda seja econômica.

Um gráfico de GD&T pode orientá-lo.

Uma rápida pesquisa on-line por “GD&T” levará você a uma variedade de recursos, incluindo exemplos de gráficos GD&T. Esses gráficos geralmente mostram os diferentes símbolos usados, explicam o que eles significam e descrevem como usá-los.

Os símbolos GD&T ajudam a descrever várias características de forma, orientação, perfil, excentricidade e localização. Um desenho normalmente mostrará uma série de caixas com:

• O símbolo apropriado para a localização de um recurso de peça (como sua posição)
• A forma do elemento (como um círculo para um buraco)
• A tolerância total permitida
• Modificadores de recursos (como condição máxima do material)
• Qualquer dado adicional necessário

Um dos símbolos mais usados ​​com tolerâncias GD&T é o posicionamento verdadeiro, que é representado por um círculo com uma cruz. Um exemplo típico são os furos de parafusos em uma peça de aço, onde cada furo deve ser posicionado de forma que os parafusos se alinhem e se encaixem corretamente. Como você pode imaginar, o posicionamento geralmente lida com peças acopladas que precisam trabalhar juntas – como no exemplo acima, onde os furos precisam ser colocados corretamente para que os parafusos correspondam à peça de aço correspondente.

Onde as tolerâncias GD&T são usadas?

Na Metal Cutting Corporation, cortamos milhares de hastes, tubos e fios todos os dias. Embora as tolerâncias estejam envolvidas, normalmente não produzimos peças que exijam posicionamento especificado. No entanto, algumas tolerâncias GD&T são necessárias para peças complexas que produzimos em nosso torno automático tipo suíço, bem como certas peças produzidas em nossos tornos e fresadoras CNC.

Além disso, muitas vezes lidamos com um raio final que, em última análise, precisa caber em outro lugar. Por exemplo, podemos produzir um pequeno pino que nosso cliente combinará com uma peça correspondente. Nesses casos, precisamos garantir que o pino tenha o diâmetro correto E também que o raio final não seja muito afiado e que não haja rebarbas que impeçam o encaixe do pino com a peça correspondente. Se as tolerâncias GD&T de qualquer uma das peças estiverem muito erradas, as peças não se casarão.

Como as tolerâncias GD&T se somam?

Ao trabalhar com tolerâncias GD&T, é importante lembrar que todas as tolerâncias precisam ser levadas em consideração. Por exemplo, se você tiver uma tolerância posicional de ± 0,0010 para duas peças que devem se encaixar, a tolerância cumulativa significa que cada peça pode ser apenas ± 0,0005. Isso é conhecido como empilhamento de tolerância.

Geralmente, contamos com nossos clientes e seus projetistas e engenheiros para determinar as tolerâncias GD&T corretas para suas peças. No entanto, às vezes nos deparamos com especificações que simplesmente não batem. Nesses momentos, precisamos saber as perguntas certas a serem feitas para manter o projeto nos trilhos.

Por exemplo, um cliente pode especificar uma peça que passará por vários processos, mas ter uma tolerância total menor do que as tolerâncias cumulativas quando você soma cada etapa (processo) de produção. Aqui, precisamos descobrir qual recurso é mais importante para a funcionalidade da peça, para que ela possa ter a tolerância mais apertada e as tolerâncias GD&T dos outros recursos possam ser afrouxadas para atingir a tolerância total especificada.

Veja o exemplo de um dispositivo médico que precisa se encaixar e travar com outra peça. A área escalonada é mais crítica para a peça encaixar e travar, para alcançar a funcionalidade desejada? Ou o comprimento do dispositivo é mais importante?

Reúna tudo.

Também é importante considerar como uma peça está sendo feita e as ferramentas que serão utilizadas. Por exemplo, um cliente pode nos pedir para retificar uma peça para obter um recurso específico, mas não saber que um rebolo não é perfeitamente quadrado e criará um raio de canto. Aqui, precisaríamos perguntar ao cliente se um raio de canto é importante para a funcionalidade - e, em caso afirmativo, quão grande um raio seria aceitável e quão apertada a tolerância precisa ser.

É fácil ver que as tolerâncias GD&T podem ser críticas para como as peças se encaixam e funcionam juntas, o que é, em última análise, a chave para alcançar a funcionalidade desejada, bem como a relação custo-benefício.