Tolerâncias geométricas: símbolos, datum e exemplos - Ciência - 2023

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As Tolerâncias geométricas referem-se a um sistema de símbolos no desenho de uma peça mecânica, que servem para expressar as dimensões nominais e as tolerâncias permitidas das mesmas.

Este sistema, cuja sigla em inglês é GD&T (Dimensionamento e Tolerância Geométrica), permite comunicar informações de projeto aos fabricantes e montadoras que devem ser seguidas para garantir a correta funcionalidade do produto final.

As tolerâncias geométricas e de dimensionamento podem ser definidas como uma linguagem de design ilustrada e uma produção funcional e técnica de inspeção. Auxilia os fabricantes com o objetivo de atender às demandas de designs sofisticados de maneira uniforme, completa e clara.

O sistema de tolerância geométrica usa símbolos padronizados para descrevê-los, que são compreensíveis para fabricantes e montadores.

Alguns símbolos

Os seguintes símbolos são usados em elementos isolados para determinar as características geométricas de sua forma e sua tolerância métrica:

A seguir estão os símbolos que são aplicados a elementos ou peças associados e que indicam sua orientação relativa, sua posição e sua oscilação ou deslocamento:

O seguinte conjunto de símbolos são modificadores:

Referências ou datum

Um datum de referência, ou simplesmente datum, são os elementos teoricamente ideais que são usados como referência para medições ou tolerâncias. Geralmente, um datum é um plano, um cilindro, algumas linhas ou um ponto que é identificado, no desenho ou no plano, com uma etiqueta que possui uma letra encerrada em um quadrado e ancorada na superfície ou linha de referência.

Na figura 1 você pode ver o datum marcado com a letra A que está ancorado na superfície superior (parte superior direita) e também o datum B ancorado na superfície lateral esquerda da peça retangular mostrada na figura 1.

Observe na figura 1 que as distâncias que definem a posição do centro do furo circular na parte retangular são medidas com precisão a partir dos datums A e B.

- Estruturas de controle

Observe na mesma figura 1 na parte inferior direita uma caixa que indica a tolerância de posição do centro do furo, indicando também os pontos de referência (ou superfícies de referência) em relação aos quais se considera a referida tolerância de posição. Essas caixas controlam a tolerância das medidas, por isso são chamadas de quadros de controle.

- Mapa de dimensões e tolerâncias geométricas

Abaixo está um mapa baseado nos padrões ASME Y14.5 - 2009.

Circularidade 2D

Na caixa superior (azul claro) referente à forma, existe a circularidade 2D que é definida como a condição em que todos os pontos que compõem um elemento linear são circulares.

O controle define uma zona de tolerância que consiste em dois círculos coaxiais, separados radialmente pela distância indicada no quadro de controle do recurso. Deve ser aplicado a um único elemento de linha de seção transversal e não relacionado a um datum.

A figura a seguir mostra um exemplo de tolerância de circularidade e como os padrões de dimensionamento e tolerância geométrica são usados para indicá-los:

A zona de tolerância para o contorno de uma linha é uma zona 2D (uma área) que se estende ao longo de todo o comprimento do elemento de linha controlado. Pode ou não estar relacionado a um quadro de referência.

Cilindricidade 3D

Cilindricidade é definida como a condição em que todos os pontos que compõem uma superfície são cilíndricos. O controle define uma zona de tolerância que consiste em dois cilindros coaxiais, separados radialmente pela distância indicada no quadro de controle do recurso. Deve ser aplicado a uma superfície individual e não relacionado a dados.

A zona de tolerância para o perfil de uma superfície é uma zona tridimensional (um volume) que se estende ao longo de toda a forma da superfície controlada. Pode ou não estar relacionado a um quadro de referência. Abaixo está um diagrama para esclarecer o ponto levantado:

Exemplos

Exemplo 1

O exemplo a seguir mostra o desenho de uma peça que consiste em dois cilindros concêntricos. A figura indica os diâmetros de ambos os cilindros, além do datum ou superfície de referência com respeito ao qual é medida a tolerância de excentricidade de um cilindro em relação ao outro:

Exemplo 2

O exemplo a seguir mostra o corte de uma peça cilíndrica, onde suas tolerâncias de paralelismo geométrico são indicadas em dois casos diferentes.

Um é a superfície ou cilíndrico interno e sua tolerância de paralelismo de uma linha de geratriz em relação à linha de geratriz diametralmente oposta (neste caso indicada como datum A), que é indicada na caixa do quadro superior direito como: //, 0,01, A.

Isso é interpretado como que a diferença de separação entre duas geratrizes não deve ultrapassar 0,01 (m.m.) de um extremo ao outro, sendo esta uma tolerância de paralelismo axial.

O outro caso de tolerância de paralelismo mostrado na figura do exemplo 2 é aquele do plano lateral direito da peça em relação ao plano lateral esquerdo que é tomado e indicado como a superfície de referência ou datum B. Esta tolerância de paralelos é indicada em o quadro central direito como: //, 0,01, B.

Exemplo 3

A figura a seguir mostra como a tolerância de retilinidade de um eixo cilíndrico é indicada. Nesse caso, é mostrado o diâmetro nominal do cilindro, bem como a tolerância máxima absoluta na medição do diâmetro, bem como a variação máxima permitida a cada 10 unidades de curso axial (paralelo ao eixo) na medição do diâmetro.

Exemplo 4

A figura no exemplo a seguir mostra como indicar a tolerância de planeza de uma peça. É uma peça cilíndrica com chanfro plano dentado mostrando sua tolerância de planicidade.

Embora não esteja indicado na figura, o datum ou plano de referência A é a linha geratriz cilíndrica inferior da peça, que teoricamente é perfeitamente plana. Bem, a peça plana superior tem uma tolerância à flambagem ou convexidade de 0,2 em relação à linha geradora de referência inferior.

Referências

Bramble, Kelly L. Geometric Boundaries II, Practical Guide to Interpretation and Application ASME Y14.5-2009, Engineers Edge, 2009
DRAKE JR, Paul J. Dimensioning and Tolerancing Handbook. McGraw-Hill, Nova York, 1999
HENZOLD, Georg. Dimensionamento Geométrico e Tolerância para Projeto, Fabricação e Inspeção. 2ª Edição, Elsevier, Oxford, Reino Unido, 2006.
McCale, Michael R. (1999). "A Conceptual Data Model of Datum Systems". Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 104 (4): 349-400.
wikipedia. Dimensionamento geométrico e tolerância. Recuperado de: es.wikipedia.com