Tolerâncias de Engenharia, Tipos e Ajustes: Um Guia Completo

Para atender à intercambiabilidade de peças na fabricação mecânica, o tamanho das peças produzidas deve estar dentro da faixa de tolerância necessária. Isso requer um padrão unificado para a forma, tamanho, precisão e desempenho de uma peça. Produtos semelhantes também precisam ser classificados razoavelmente em tamanho para reduzir séries de produtos. Esta é a padronização de produtos. Portanto, surgiu o conceito de especificar tolerâncias e ajustes de engenharia.

Na engenharia mecânica, a tolerância define o desvio permitido do tamanho especificado. O uso de tolerâncias ajuda a garantir que o produto final seja fácil de usar, especialmente se for parte de uma montagem maior.

A falha em definir tolerâncias em áreas críticas pode resultar em peças que não podem ser usadas de acordo com a intenção do projeto, porque cada método de fabricação tem um certo grau de imprecisão.

No entanto, determinar as tolerâncias apropriadas pode garantir que a empresa de fabricação saiba prestar mais atenção a problemas específicos durante o processo de produção. Existe uma certa relação entre as peças de trabalho: rotação livre, movimento longitudinal livre, ação de fixação, posição fixa permanente. A precisão é a precisão necessária para garantir que a peça funcione conforme o esperado. A tolerância é a variação permitida de qualquer tamanho dado para atingir a função adequada.

O Que É Tolerância de Engenharia?

Tolerâncias de engenharia são os desvios permitidos nas medições derivados de medições básicas.

Suponha que uma barra de metal de 100 mm seja processada. Mesmo que todas as barras de aço sejam destinadas a serem processadas na mesma forma, devido ao tamanho e direção das barras de aço, nem todas as barras de aço podem ser fabricadas com precisão de 100,00 mm. Embora os locais de design e fabricação tenham trabalhado duro para reduzir tais desvios, eles ainda não podem ser controlados a zero.

Este desvio de tamanho e forma basicamente flutua para cima e para baixo em torno do valor alvo. Portanto, o valor limite superior e o valor limite inferior do valor limite superior em relação ao tamanho alvo são determinados com base no uso da barra de metal. A diferença (faixa permitida) entre esses dois valores é chamada de "tolerância".

Tolerâncias podem ser aplicadas a muitas unidades diferentes. Por exemplo, condições de trabalho podem ter tolerâncias para temperatura (°C), umidade (g/m³), etc. Na engenharia mecânica, as tolerâncias que falamos principalmente aplicam-se a dimensões lineares, angulares e outras físicas. Independentemente da unidade, a tolerância indica a faixa de medição aceitável a partir do ponto base (valor nominal).

Tipos de Tolerância de Engenharia

Tolerâncias de engenharia incluem tolerâncias dimensionais, tolerâncias de forma e tolerâncias de posição.

Tolerância Dimensional

A tolerância dimensional é a quantidade permitida de mudança no tamanho. Esta é a base das tolerâncias de engenharia. O valor máximo permitido é chamado de tamanho máximo. O valor mínimo é chamado de dimensão mínima.

A tolerância é o valor absoluto da diferença algébrica entre o tamanho máximo do limite superior e o tamanho mínimo do limite superior, e o valor absoluto da diferença algébrica entre o desvio superior e o desvio inferior.

Desvio Inferior

Adicionar um desvio inferior diz ao fabricante o quanto um certo valor de medição pode ser menor. Isso é indicado pelo símbolo "-".

Desvio Superior

O desvio superior é o oposto do desvio inferior. Adicione-o para mostrar o quanto o valor medido pode ser maior que o valor nominal.

Desvio Bilateral

A terceira maneira de dar uma faixa de tolerância é usar um desvio bilateral.

No caso do mesmo tamanho básico, quanto menor a tolerância dimensional, maior a precisão dimensional. A tolerância especificada indica o requisito de precisão de fabricação e reflete a dificuldade de processamento.

Tolerância de Forma

(1) Retilinearidade

A retilinearidade é a condição para a forma real dos elementos lineares na peça manter uma linha reta ideal. Também chamada de retidão. A tolerância de retilinearidade é o desvio máximo permitido da linha reta real da linha reta ideal.

(2) Planicidade

A planicidade é uma representação da forma real dos elementos de plano da peça para manter um plano ideal. Isso é comumente referido como planicidade. A tolerância de planicidade é a quantidade máxima de mudança permitida pela superfície real em relação ao plano.

(3) Redondeza

A redondeza é a condição de que a forma real do elemento da peça é equidistante de seu centro. A redondeza é geralmente chamada de redondeza. A tolerância de redondeza é o desvio máximo permitido entre o círculo real e o círculo ideal na mesma seção.

(4) Cilindricidade

A cilindricidade refere-se aos pontos no contorno da superfície cilíndrica da peça, e mantém seu eixo equidistante. A tolerância de cilindricidade é a variação máxima permitida da superfície do cilindro real para a superfície do cilindro ideal.

(5) Perfil de Linha

O contorno da linha é uma curva que representa uma forma arbitrária em um plano dado da peça e mantém sua forma ideal. A tolerância do contorno da linha é a variação permitida do contorno real da curva não circular.

(6) Perfil de Superfície

O perfil de superfície é a superfície de qualquer forma na peça para manter sua forma ideal. A tolerância do contorno da superfície é o desvio permitido entre o contorno real da superfície não circular e o contorno ideal.

Tolerância de Posição

A tolerância de posição refere-se à quantidade total de mudança permitida para a posição de um elemento específico em relação ao datum. É outro parâmetro importante de tolerância de engenharia.

(1) Tolerância de Orientação

A tolerância de orientação refere-se à quantidade total de mudança na direção permitida pelo datum relacionado a um elemento específico. Esta tolerância reflete paralelismo, perpendicularidade e ângulo.

(2) Tolerância de Posição

A tolerância de posição é a faixa total de variação na posição que permite que o elemento real seja associado ao datum. Tais tolerâncias incluem concêntrica, simetria e posição.

(3) Tolerância de Circularidade

A tolerância de circularidade é um item de tolerância dado de acordo com um método de teste específico. A tolerância de circularidade pode ser dividida em circularidade circular e circularidade total.

Ajuste

Existem muitas opções diferentes para ajustes de eixo e furo, e tolerâncias são sempre necessárias para obter o ajuste correto. Na montagem mecânica, a relação entre o furo do mesmo tamanho básico e a zona de tolerância do eixo é chamada de ajuste. Como o tamanho real do furo e do eixo são diferentes, folga ou interferência ocorrerá após a montagem. No ajuste entre o furo e o eixo, quando a diferença algébrica do tamanho do furo menos o tamanho do eixo é positiva, é a folga, e quando é negativa, é a interferência.

Existem três tipos de ajustes de engenharia de eixo-furo.

Ajuste de Folga

Este ajuste requer que o diâmetro do eixo seja menor que o diâmetro do furo. Isso significa que sempre haverá uma lacuna entre os dois.

Se a solução de engenharia exigir que os dois possam deslizar ou girar independentemente um do outro, este é o caminho a seguir.

Portanto, neste caso, tanto o eixo quanto o furo têm tolerâncias que podem garantir não sobreposição.

Ajuste de Transição

Esta opção significa que o tamanho máximo do eixo é maior que o tamanho mínimo do furo. Ao mesmo tempo, o tamanho mínimo do eixo também é menor que o tamanho máximo do furo.

Então não é nem um ajuste de folga nem um ajuste de interferência. De acordo com os resultados finais de medição, a tolerância permite que duas situações ocorram sem entrar em situações extremas.

Ajuste de Interferência

Aqui, o diâmetro do eixo é sempre maior que o furo. Mesmo quando o eixo está em seu menor diâmetro e o furo está em seu maior.

O ajuste de interferência garante que não há movimento entre as duas peças. Forças precisam ser aplicadas durante o processo de montagem física. Aquecer furos, congelar eixos, e usar lubrificante ajudam a simplificar o processo.