Tolerância de circularidade em pequenas peças metálicas

Alcançar tolerâncias rígidas para requisitos de redondeza

Especificar tolerâncias para os recursos de missão crítica de uma peça é um elemento crucial para otimizar a capacidade de fabricação.

Quando os clientes chegam à Metal Cutting Corporation com um pedido de uma certa tolerância de circularidade nas pequenas peças de metal que fabricamos para eles, surgem algumas questões interessantes.

O que é circularidade? E como você determina se uma peça atende aos critérios que permitem que ela seja descrita como “circular”?

Várias maneiras de definir a circularidade

Em termos mais simples, a circularidade é uma descrição da redondeza, ou quão próximo um objeto se assemelha a um círculo verdadeiro.

Em nosso mundo, a circularidade é uma medida bidimensional de quão redondo é um objeto em um ponto ao longo de um cilindro. A tolerância de circularidade é especificada para controlar a forma desse objeto circular para garantir que ele não seja muito oblongo, quadrado ou arredondado.

A tolerância de circularidade diz respeito a apenas um ponto da peça, não sua relação com qualquer outra coisa ou com todo o comprimento do cilindro. Isso é diferente da concentricidade, que compara a circularidade em dois pontos diferentes, e a cilindricidade, que é uma visão tridimensional da circularidade e da retitude ao longo do eixo de uma peça. (Leia mais sobre circularidade, concentricidade, cilindricidade e outros termos relacionados.)

ID vs. OD para tolerância de circularidade

Ao especificar a tolerância de circularidade, é importante deixar claro o que você deseja que seja medido – por exemplo, você está falando sobre o diâmetro interno (DI) ou o diâmetro externo (OD)? — e qual ponto ao longo do cilindro é mais importante.

Por exemplo, ao rolar peças (como pinos) para o raio, sabemos que os diâmetros nas extremidades serão ligeiramente diferentes do diâmetro no meio. Quanto maior o raio, mais distante das extremidades o diâmetro será afetado.

Portanto, normalmente medimos a circularidade no meio da peça. No entanto, com um tubo, o DI só pode ser medido nas extremidades.

Na Metal Cutting, geralmente trabalhamos com hastes e tubos – verdadeiros objetos redondos que possuem o mesmo diâmetro em toda a peça. (Se o diâmetro não fosse o mesmo, o objeto seria oval em vez de redondo.)

Quer estejamos trabalhando com um tubo ou um sólido, focamos no OD para determinar a tolerância de circularidade. Aqui, medir o diâmetro em vários pontos ao redor da peça dá uma boa ideia se a peça é realmente circular.

Uma figura redonda com lados planos é “circular”?

Embora a definição ampla de circularidade também possa descrever formas como hexágonos e outras figuras com lados planos, em geral as partes que medimos são, de fato, redondas.

No entanto, retificamos e cortamos peças poligonais no comprimento, incluindo lados quadrados ou retangulares e até polígonos complexos. Nesses casos, diferentes técnicas de medição são usadas para determinar se as peças estão dentro das especificações do cliente para tolerância de circularidade.

Ilustrando a circularidade

Em Dimensionamento e tolerância geométricos (GD&T), o símbolo usado para mostrar a circularidade em desenhos de engenharia é – como seria de esperar – um círculo. Normalmente, o desenho terá uma caixa de chamada apontando para a superfície da peça correspondente, com a chamada contendo um círculo e a tolerância de circularidade apropriada.

Outra maneira de mostrar a circularidade GD&T é desenhar a zona de tolerância da peça — dois círculos concêntricos que diferem em diâmetro pela tolerância especificada da peça.

Os dois círculos concêntricos mostram os tamanhos máximo e mínimo entre os quais todos os pontos do diâmetro da peça especificada devem se encaixar para que ela seja considerada suficientemente redonda e dentro da tolerância de circularidade exigida.

Em outras palavras, a peça deve caber dentro da zona de tolerância entre os círculos interno e externo. (Incrivelmente, isso pode ser verdade até mesmo para hexágonos, estrelas e outras formas planas, permitindo que eles sejam considerados como tendo uma tolerância de circularidade.)

Especificando a tolerância de circularidade

Se você pesquisar exemplos de circularidade GD&T, provavelmente encontrará desenhos de formas com tolerâncias como ±0,050" (1,270 mm) ou ±0,030" (0,762 mm). Aqui na Metal Cutting, onde nos especializamos em peças muito pequenas e precisas, 0,050” ou 0,030” fora do círculo é enorme!

Mais frequentemente, lidamos com tolerâncias de circularidade, como ±0,001” (0,0254 mm), ±0,002” (0,0508 mm), ou mesmo tão próximo quanto ±0,0002” (0,0051 mm). Na verdade, existem clientes para os quais a circularidade é medida em milionésimos de polegada.

Especificar onde medir a circularidade

Trabalhando com peças tão pequenas, quando os clientes solicitam uma tolerância de circularidade, eles normalmente nos pedem para observar o diâmetro ao redor da peça em um ponto específico - geralmente o OD e mais frequentemente, no meio da peça - para determinar se a peça atende às suas especificações.

É verdade que o diâmetro uniforme não é uma definição perfeita do que é circularidade. No entanto, a maioria de nossos clientes acha que atende aos seus requisitos para controlar a circularidade e ajudar a garantir que as peças se encaixem corretamente, movam-se suavemente e se desgastem uniformemente.

Onde os clientes solicitarem, dispositivos especiais podem ser usados ​​para medir a verdadeira circularidade em vez do diâmetro. Por exemplo, existem sondas que são capazes de medir toda a volta de uma peça.

Qualquer tolerância, método de inspeção e dispositivo de medição apropriado para circularidade ou qualquer outro recurso crítico de uma peça, incluindo esses detalhes (e mais) na solicitação de cotação, ajudará a garantir que a peça seja otimizada para fabricação.