As Tolerâncias Geométricas

UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO – Engenharia Mecânica

Disciplina MEC186–Laboratório de Fabricação

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CONTROLE DE FORMA E BATIMENTO CIRCULAR

Autores – Felipe Mazutti, Gabriela AllebrandtAltmann, Gian Pasinato, Gustavo Pressi, Laura F. Favreto, Maurício Pierozan

Professor da disciplina: Jeferson Nicolodi

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RESUMO

Objetivou-se através deste relatório descrever os estudos e experimentos realizados no Centro de Mecânica de Precisão do Planalto do curso de Engenharia Mecânica  da Universidade de Passo Fundo. Nele é descrito sobre a atividade de batidas radial e axial em eixo, com o auxílio de um cabeçote divisor e relógio comparador. Através deste experimento, quantificou-se o desvio de um corpo de prova, tentando encontrar um padrão de desvio de medidas. Os dados encontrados podem ser utilizados para um estudo mais detalhado e estabelecimento de padrões de medidas e desvios. Considerando que os desvios de batimento representam todos os desvios de forma circular em conjunto, pode-se ter uma redução no tempo de ensaio dos materiais.Após os resultados tabelados e analisados graficamente, foi verificado se o componente está dentro das tolerâncias especificadas pelo projeto. Se em uma situação real não estivesse, deveriam ser tomadas medidas corretivas no processo de fabricação a fim de minimizar esses desvios.

Palavras chave: Batida radial em eixo. Batida axial em eixo. Cabeçote divisor. Relógio comparador. Estabelecimento de padrões.

1. INTRODUÇÃO

O presente relatório contempla o experimento  realizado sobre batimento radial e axial em eixo, a qual os acadêmicos de Engenharia mecânica da Universidade de Passo Fundo vieram a fazê-lo. Para este experimento, com um relógio comparador, se toma medidas em pontos pré-determinados de um corpo de prova. Depois analisa-se os desvios de medidas e busca-se um possível solução para o problema. Materiais possuem desvios em suas medidas. A adoção de tolerâncias para a fabricação e aprovação de lotes de peças se torna necessário para que não se tenha muito retrabalho ou as mesmas sejam reprovadas no teste de qualidade.

1.  Objetivos Gerais e Específicos

Objetivos gerais:

• Determinar as variações de forma e posição de circularidade e batida radial em eixos.

Objetivos específicos:

• Realizar as medições radiais e axiais;
• Registrar os valores obtidos nas medições;
• Analisar se os mesmos estão dentro das tolerâncias especificadas;
• Demonstrar quais as aplicações da batida radial e axial.

1. revisão bibliográfica

Quando um elemento dá uma volta completa em torno de seu eixo de rotação, ele pode sofrer oscilação, isto é, deslocamentos em relação ao eixo. Dependendo da função do elemento, esta oscilação tem de ser controlada para não comprometer a funcionalidade da peça. Por isso, é necessário que sejam determinadas as tolerâncias de batimento, que delimitam a oscilação aceitável do elemento [ESSEL, 2016].

O batimento pode delimitar erros de circularidade, coaxialidade, excentricidade, perpendicularidade e planicidade, desde que seu valor, que representa a soma de todos os erros acumulados, esteja contido na tolerância especificada. O eixo de referência deverá ser assumido sem erros de retilineidade ou de angularidade. As tolerâncias de batimento podem ser de dois tipos: axial e radial [PIZZOLATO, 2016].

Durante a fabricação de peças pode-se gerar nas mesmas desvios (ou erros), que provocam alteração no formato ou nas dimensões da peças reais. Esses erros podem ser oriundos de tensões residuais, falta de rigidez do equipamento, perda de corte da ferramenta, forças excessivas, variações na dureza e suportes inadequados [OLIVEIRA, 2016].  

As tolerâncias de batida axial e radial devem ser indicadas devidamente nos desenhos técnicos conforme as necessidades do projeto. Para especificá-las existe a NBR 6409:1997, que estabelece os princípios gerais para indicação das tolerâncias de forma, orientação, posição e batimento, e ainda, as definições geométricas apropriadas [ABNT, 1997].

2.1 Batimento Axial

A tolerância de batida axial é a variação máxima admissível da posição de um elemento, ao completar uma rotação, medida no sentido axial ao eixo de rotação. Como mostra a figura 1, o campo de tolerância no batimento axial fica delimitado por dois planos paralelos entre si, a uma distância t e que são perpendiculares ao eixo t de rotação. A trajetória de um ponto qualquer, durante uma rotação completa, deve limitar-se ao cilindro [GUIMARÃES, 1998].

[pic 1]

Figura 1 – Tolerância de batida axial

(Fonte: Essel, 2016)

Em algumas indústrias o desvio de batida axial pode também ser conhecido como excentricidade frontal ou excentricidade de face [AGOSTINHO, 1977].

2.2 Batimento Radial

O batimento radial é verificado em relação ao raio do elemento, quando o eixo der uma volta completa. O campo de tolerância, no batimento radial é delimitado por um plano perpendicular ao eixo de giro que define dois círculos concêntricos, de raios diferentes. A diferença t dos raios t corresponde à tolerância radial, como mostra a figura 2 [ESSEL, 2016].

[pic 2]

Figura 2 – Tolerância de batida radial

(Fonte:Essel, 2016 )

Para superfícies cônicas a tolerância de batida será a distância entre superfícies cônicas concêntricas, dentro das quais deverá encontrar-se a superfície real, quando a peça efetuar um giro completo sobre seu eixo de simetria [GUIMARÃES, 1998].

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Para este experimento, realizado no Centro de Mecânica de Precisão do Planalto da Universidade de Passo Fundo, realizou-se medições de batimento radial e axial em um eixo com diâmetro de 30mm e comprimento de 100mm, utilizando para o procedimento um cabeçote divisor e um relógio comparador Mitutoyo, com graduação de 0,01 mm e suporte de medição. O experimento visa verificar se a peça foi fabricada atendendo as tolerâncias pré estabelecidas, que no caso eram de 0,08 mm para batimento axial e 0,35 mm para batimento radial; tais tolerâncias devem ser especificadas pelo engenheiro projetista.