Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág

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1 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág NOMENCLATURA NBR Objetivos Esta Norma fixa o conjunto de princípios, regras e tabelas que se aplicam à tecnologia mecânica, a fim de permitir escolha racional de tolerâncias e ajustes, visando a fabricação de peças intercambiáveis. O campo de aplicação desta Norma abrange dimensões nominais de até 3150 mm de peças intercambiáveis. Esta Norma, embora preparada para utilização em peças cilíndricas, aplica-se a outras formas, visto que os termos "furo" e "eixo" nela empregados têm significado convencional. Em particular, o termo "furo" ou "eixo " pode referir-se a uma dimensão interna ou externa de duas faces paralelas ou planos tangentes de qualquer peça, como a largura de um rasgo ou espessura de uma chaveta. O sistema prescrito nesta Norma também estabelece ajustes entre elementos cilíndricos conjugados e ajustes entre peças que tenham elementos com faces paralelas Definições Para efeito da Norma NBR 6158 são adotado as seguintes definições a) Eixo - Termo convencional utilizado para descrever uma característica externa de uma peça, incluindo também elementos não cilíndricos. b) Eixo-base - Eixo cujo afastamento superior é igual a zero.( ver, Sistema de ajuste eixo-base). O seu campo de tolerância é h c) Furo - Termo convencional utilizado para descrever uma característica interna de uma peça, incluindo também elementos não cilíndricos. d) Furo-base - Furo cujo afastamento inferior é zero ( ver, Sistema de ajuste furo-base). O seu campo de tolerância é H e) Dimensão - Número que expressa em uma unidade particular o valor numérico de uma dimensão linear. f) Dimensão nominal ( D nom, d nom ) * - Dimensão a partir da qual são derivadas as dimensões limites pela aplicação dos afastamentos superior e inferior ( ver Fig -1.1) Nota: Na aula iremos considerar como sendo o número inteiro mais próximo das dimensões limites. ( isto não quer dizer que a dimensão nominal de uma peça tem quer ser um número inteiro!!!). ( * ) - As letras maiúsculas são usadas para furos (D nom ), e as minúsculas para eixos (d nom ). Figura 1.1Dimensão nominal e dimensões máxima e mínima.

2 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág g) Dimensão efetiva - Dimensão de um elemento obtido pela medição. h) Dimensão efetiva local - Qualquer distância individual em uma seção transversal da peça, Isto é, qualquer dimensão medida entre dois pontos opostos quaisquer. Exemplo 1.1 Sejam as medidas efetivas realizadas em uma certa peça. a) 30,40 mm e 30,10 mm b) 29,80 mm e 29,50 mm Determinar para esses dados a dimensão nominal das peças solução: Em ambos os casos a dimensão nominal é: D nom = 30,00 mm i) Dimensão limite - As duas dimensões extremas permissíveis para um elemento, entre as quais a dimensão efetiva deve estar. j) Dimensão máxima ( D max, d max ) - A maior dimensão admissível de um elemento. (ver Fig. 1.1) k) Dimensão mínima ( D min, d min ) - A menor dimensão admissível de um elemento. (ver Fig. 1.1) l) Elemento - Parte em observação de uma peça m) Linha zero - Linha reta que representa a dimensão nominal e serve de origem aos afastamentos em uma representação gráfica de tolerância e ajuste (ver Fig. 1.2) Nota: De acordo com a convenção, a linha zero é desenhada horizontalmente, com afastamentos positivos mostrados acima e afastamentos negativos abaixo. ( ver Fig. 1.2) Figura Representação convencional de um campo de tolerância. n) Afastamentos fundamentais - Diferença algébrica entre uma dimensão (dimensão efetiva, dimensão limite, etc.) e a correspondente dimensão nominal (ver Fig. 1.2) Nota: Os afastamentos são designados por letras maiúsculas para furos(a...zc) e por letras minúsculas para eixos (a...zc). Para evitar confusão, as seguintes letras não são usadas: I, i; L,l; Q,q; W,w o) Afastamento superior ( As, as) - Diferença algébrica entre a dimensão máxima e a correspondente dimensão nominal ( ver Fig ). As Letras "As" são designadas para afastamentos em furos e as letras "as" para afastamentos em eixos.

3 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág p) Afastamento inferior (Ai, ai) - Diferença algébrica entre a dimensão mínima e a correspondente dimensão nominal ( ver Fig ). As letras "Ai" são designadas para afastamentos em furos e as letras "ai" para afastamentos em eixos. q) Afastamento fundamental - afastamento que define a posição do campo de tolerância em relação à linha zero, podendo ser o superior ou o inferior. Nota: Este afastamento pode ser tanto o afastamento superior como o inferior, mas, por convenção, é aquele mais próximo da linha zero. r) Tolerância ( t ) - Diferença entre a dimensão máxima e a dimensão mínima, ou seja, diferença entre afastamento superior e o afastamento inferior. Nota: A tolerância é um valor absoluto, sem sinal. Exemplo 1.2 Seja um furo e um eixo cujas dimensões efetivas são: furo D max = 40,60 mm, D min = 40,20 mm eixo d max = 39,90 mm, d min = 39,4 mm Determinar os afastamentos superior e inferior, a tolerância do furo e do eixo, e fazer sua representação em relação à linha zero. Solução: Neste caso a dimensão nominal de ambos, furo e eixo são iguais; D nom = 40,00 mm e d nom = 40,00 mm Para o furo temos: As = D max - D mon = 40,60-40,00 = +0,60 mm Ai = D min - D nom = 40,20-40,00 = + 0,20 mm Para o eixo temos: as = d max - d mon = 39,90-40,00 = - 0,10 mm ai = d min - d nom = 39,40-40,00 = - 0,60 mm Tolerâncias-padrão Furo IT = As - Ai = 0,60-0,20 = 0,40 mm Eixo IT = as - ai = [(-0,10 ) - (-0,60 )] = 0,50 mm Representação s) Tolerância-padrão (IT) - Qualquer tolerância pertencente a este sistema. Nota: As letras do símbolo IT significam International Tolerance t) Graus de tolerância-padrão (IT) - Grupo de tolerância considerado como correspondente ao mesmo nível de precisão para todas as dimensões nominais. A Tabela 1 fornece os valores de tolerâncias-padrão. Os graus de tolerância-padrão são designados pelas letras IT e por um número (por exemplo: IT7). Quando o grau de tolerância é associado a um afastamento fundamental para formar uma classe de tolerância, as letras IT são omitidas (por exemplo: h7) Nota: O sistema prevê um total de 20 graus de tolerância-padrão dos quais os graus IT1 a IT18 são de uso geral. Os graus IT0 e IT01 não são de uso geral e são dados para fins de informação.

4 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág Figura 1.3 Representação esquemática das posições dos afastamentos fundamentais u) Campos de tolerância - Em uma representação gráfica de tolerâncias, o campo compreendido entre duas linhas, representando as dimensões máxima e mínima, é definido pela magnitude da tolerância e sua posição relativa em relação à linha zero (ver Fig. 1.2). v) Classe de tolerância - Combinação de letras representado o afastamento fundamental, seguida por um número representando o grau de tolerância padrão. Exemplo: H7 ( furos); h7 ( eixos)

5 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág Figura Afastamentos para eixos e furos x) Grupos de dimensões nominais - Por conveniência, as tolerâncias-padrão e os afastamentos fundamentais não são calculados individualmente para cada dimensão nominal, mas para um grupo de dimensões nominais, como dados na Tabela 4 da Norma NBR Estes grupos estão separados em grupos principais e grupos intermediários. Os grupos intermediários são usados somente em certos casos para cálculo de tolerância-padrão e dos afastamentos de "a" a "c" e "r" a "zc" para eixos e de "A" a "C" e "R" a "ZC" para furos. Os valores destas tolerâncias-padrão e afastamentos fundamentais para cada grupo de dimensão nominal estão calculadas a partir da média geométrica (D) e das dimensões limites (D 1 e D 2 ) deste grupo como segue D = D xd 1 2, em mm (1.1) Para o primeiro grupo de dimensão nominal (menor ou igual a 3 mm) a média geométrica D, de acordo com a convenção é tomada entre as dimensões 1 mm e 3 mm, portanto, D= 1,732 mm exemplo: grupo de dimensões nominais > 3 até 6 inclusive > 6 até 10 inclusive " " " > 400 até 500 inclusive D 1 D 2 y) Fatores de tolerância-padrão (I,i) - Fator que é uma função da dimensão nominal e que é usado como base para determinação da tolerância-padrão do sistema. Notas: a) O fator de tolerância-padrão " i " é aplicado para dimensão nominal menor que 500 mm(inclusive). Por exemplo, para graus de tolerância-padrão de IT5 a IT18, a formula do fator de tolerância-padrão, i, é: onde: D = é calculado pela EQ i = 045, D , D ( µ m) (1.2) b) O fator de tolerância-padrão " I " é aplicado para dimensão nominal maior que 500 mm até 3150 mm (inclusive). Neste caso, para grau de tolerância de IT1 a IT18, o fator de tolerância " I " será: I= 0, 004D+ 21, ( µ m) (1.3)

6 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág onde: D = é calculado pela EQ. 1.1 Os valores das tolerâncias-padrão, (IT), são calculados em termos do fator de tolerância-padrão, (I,i), como mostrados na Tabela 7 da NBR 6158 em função do grau de tolerância-padrão. Por exemplo: O valor da tolerância-padrão, (IT), para IT10 é calculado, como indicado na Tabela 7 da NBR 6158 como: Exemplo 1.3 IT = 64 i seja o grupo de dimensões entre 6 mm e 10 mm. Determinar o fator de tolerância padrão, i e a tolerância-padrão (IT) para o grau de tolerância IT8 Solução Para este grupo de dimensões temos D = 6 x10 = 7, 746 mm o fator de tolerância padrão para essas dimensões vale: 3 i = 0, 45 7, , 001(7, 746) = 0, 898 ( µ m) Da Tabela 7, NBR 6158, temos, para grau de tolerância IT8 IT = 25 i IT = 25 (0,898) IT = 22,45 µm arredondando como indicado na Tabela 10 da NBR 6158 IT = 22 µm 1.3- Sistema de tolerância Como já foi dito, no Brasil, a Norma que rege o sistema de tolerância é a NBR 6158 (jun/1995), nesta Norma as dimensões toleradas são representadas pela sua dimensão nominal seguida de uma letra (maiúscula se a dimensão for de um furo e minúscula se for um eixo) e de um número. A letra representa o Classe de tolerância ou seja o valor de um dos afastamentos, enquanto que o número representa a tolerância ou como é normalmente chamado a "qualidade de trabalho" Afastamentos fundamentais para eixos (exceto js) Os afastamentos fundamentais para eixos e seu respectivos sinais (+ ou -) são mostrados na Fig Os valores para os afastamentos fundamentais são dados na Tabela 2 da NBR 6159/(jun1995).

7 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág Figura 1.5 Afastamentos para eixos Exemplo de representação de dimensões toleradas observando as recomendações da NBR 6158 Relação dos IT com a aplicação e o processo de obtenção IT APLICAÇÃO PROCESSO DE OBTENÇÃO 01, 0,1 Calibres de alta precisão Lapidação 2, 3 Calibres e aparelhos de medida Lapidação 4 Calibres e mecânica fina Retificação 5 Mecânica precisa Retificação 6, 7 Mecânica em geral Retificação, torneamento fino, brochamento, fresamento, alargamento, etc... 8, 9, 10, 11 Mecânica ordinária, aparelhos e Torneamento, fresamento grandes máquinas 12, 13, 14 Usinagem pesada, peça sem responsabilidade, dimensões que não trabalham ajustadas brochamento, trefilação etc... todos os processos por remoção de cavaco, fundição de precisão 15, 16 Peças laminadas, forjadas, fundidas Processos sem remoção de cavaco Campo de tolerância Apenas a informação do valor da tolerância dada pelo IT não é suficiente para o cálculo das dimensões limites, é necessário que se conheça pelo menos o valor de um dos afastamentos e é exatamente esta informação que o Campo de tolerância irá fornecer. A posição dos Campos de tolerância em relação a linha zero é designada por letras, as maiúsculas reservadas para os furos e as minúsculas para os eixos, o conjunto de letras possível de se utilizar é formado por: Para eixos a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, (o afastamento superior, as, é a referência) js, (para este campo os afastamentos são simétricos e iguais a ± ITn 2 ) (onde n é o valor do IT)

8 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc. (o afastamento inferior, ai, é a referência) Os valores numéricos dos graus de tolerância IT são dados na Tabela 1 da NBR 6158 Os valores numéricos dos afastamentos fundamentais para eixos são dados na Tabela 2 da NBR Os valores numéricos dos afastamentos fundamentais para furos são dados na Tabela 3 da NBR Também, os valores dos afastamentos fundamentais para furos podem ser determinados através de regras específicas em função dos afastamentos para eixos. Estas regras serão vistas posteriormente. EXEMPLO 1.4 Determine as dimensões limites para a peça indicada como segue: 32a7 Solução: Como o campo está indicado com letra minúscula trata-se de um eixo d nom = 32 mm Grau de tolerância = IT7 Da tabela 1 obtemos a tolerância-padrão, IT = 25 µm Da tabela 2 para o campo "a" e d nom = 32 mm obtemos o afastamento fundamental superior as = -310 µm Como sabemos a tolerância,it, é dada por: IT = (as - ai), logo ai = (as - IT) = = -335 µm Assim as dimensões limites são: as = d máx - d nom d máx = (as + d nom ) d máx = (-0, ,000) = +31,690 mm ai = d min - d nom d min = (ai +d nom ) d min = (-0, ,000) = +31,665 mm EXEMPLO 1.5 Determine as dimensões limites para a peça indicada como segue: 260p10 Solução: Como o campo está indicado com letra minúscula trata-se de um eixo d nom = 260 mm Grau de tolerância = IT10 Da tabela 1 obtemos a tolerância-padrão, IT = 210 µm Da tabela 2 para o campo "p" e d nom = 260 mm obtemos o afastamento fundamental inferior ai = +56 µm Como sabemos a tolerância,t, é dada por: IT = (as - ai), logo as = (IT + ai ) = [ )] = +266 µm Assim as dimensões limites são: as = d máx - d nom d máx = (as + d nom ) d máx = (+0, ,000) = 260,266 mm ai = d min - d nom d min = (ai +d nom ) d min = (+0, ,000) = 260,056 mm

9 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág TABELA 1 - Valores numéricos de graus de tolerância IT para dimensões nominais até 3150 mm (A) Dimensão nominal Graus de tolerância-padrão Acima (mm) IT1 T2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT1 1 Até e Inclusive Tolerância IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 ( µm) (mm) - 3 (C ) 0,8 1,2 2, ,1 0,14 0,25 0,4 0,6 1 1, ,0 1,5 2, ,12 0,18 0,30 0,48 0,75 1,2 1, ,0 1,5 2, ,15 0,22 0,36 0,58 0,9 1,5 2, ,2 2,0 3, ,18 0,27 0,43 0,7 1,1 1,8 2, ,5 2,5 4, ,21 0,33 0,52 0,84 1,3 2,1 3, ,5 2,5 4, ,25 0,39 0,62 1 1,6 2,5 3, ,0 3,0 5, ,3 0,46 0,74 1,2 1,9 3 4, ,5 4,0 6, ,35 0,54 0,87 1,4 2,2 3,5 5, ,5 5,0 8, ,4 0,63 1 1,6 2,5 4 6, ,5 7, ,46 0,72 1,15 1,85 2,9 4,6 7, ,0 8, ,52 0,81 1,3 2,1 3,2 5,2 8, ,0 9, ,57 0,89 1,4 2,3 3,6 5,7 8, , ,63 0,97 1,55 2,5 4 6,3 9, (B) 9, ,7 1,1 1,75 2,8 4, (B) ,8 1,25 2 3, , (B ,9 1,4 2,3 3,6 5, (B ,05 1,65 2,6 4,2 6,6 10,5 16, (B ,25 1,95 3,1 5 7,8 12,5 19, (B ,5 2,3 3,7 6 9, (B ,75 2,8 4, , (B ,1 3,3 5,4 8,6 13, (A) Os valores para graus de tolerância-padrão IT01 e IT0 para dimensões nominais menores ou igual a 500 mm são dados na Tabela 5 da NBR (B) Os valores para graus de tolerância-padrão IT1 a IT5 (inclusive) para dimensões nominais acima de 500 mm estão incluidos para uso experimental (C) Graus de tolerância-padrão IT4 a IT18 (inclusive) não devem ser usados para dimensões nominais memores ou iguais a 1 mm.

10 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág Tabela 2 - Valores numéricos dos afastamentos fundamentais para eixos Afastamentos fundamentais, em (µm) Dimensão nominal Afastamento superior, as Afastamento inferior, ai (mm) Todos os graus de tolerância-padrão IT5 e IT6 IT7 IT8 IT4 até IT7 IT3 e > IT7 Acima de até e inclusive a(a) b c cd d e ef f fg g h js(b) j k (A) - 3 (A) Os afastamentos fundamentais "a" e "b" não devem ser usados para dimensões nominais menores ou iguais a 1 mm (B) Para classes de tolerância js7 e js11, se o valor IT é um número, n, impar, ele pode ser arredondado para o número par imediatamente abaixo, tal que o afastamento possa ser expresso em micrometros inteiros, isto é, ± ITn 2

11 Aula 1 Nomenclatura - Sistema de Tolerâncias e Ajustes Pág Tabela 2 / Continuação Valores numéricos dos afastamentos fundamentais para eixos Afastamentos fundamentais, em (µm) Dimensão nominal Afastamento inferior, ai (mm) Todos os graus de tolerância-padrão Acima de até e inclusive m n p r s t u v x y z za zb zc (A) - 3 (A) Os afastamentos fundamentais "a" e "b" não devem ser usados para dimensões nominais menores ou iguais a 1 mm (B) Para classes de tolerância js7 e js11, se o valor IT é um número, n, impar, ele pode ser arredondado para o número par imediatamente abaixo, tal que o afastamento possa ser expresso em micrometros inteiros, isto é, ± ITn 2