cálculos de ajuste meânico

Ajuste com folgaQuando o afastamento superior do eixo é menor ou igual ao afastamento inferior do furo, temos um ajuste com folga.Os diâmetros do furo e do eixo têm a mesma dimensão nominal: 25 m. O afastamento superior do eixo é -0,20; a dimensão máxima do eixo é: 25 m -0,20 m = 24,80 m; a dimensão mínima do furo é: 25,0 m - 0,0 m = 25,0 m. Portanto, a dimensão máxima do eixo (24,80 m) é menor que a dimensão mínima do furo (25,0 m) o que caracteriza um ajuste com folga. Para obter a folga, basta subtrair a dimensão do eixo da dimensão do furo. Neste exemplo, a folga é 25,0 m -24,80 m = 0,20 m.Ajuste com interferênciaNeste tipo de ajuste o afastamento superior do furo é menor ou igual ao afastamento inferior do eixo.

Na cota do furo

, o afastamento superior é + 0,21; na cota do eixo: , o

afastamento inferior é + 0,28. Portanto, o primeiro é menor que o segundo, confirmando que se trata de um ajuste com interferência. Para obter o valor da interferência, basta calcular a diferença entre a dimensão efetiva do eixo e a dimensão efetiva do furo. Imagine que a peça pronta ficou com as seguintes medidas efetivas: diâmetro do eixo igual a 25,28 m e diâmetro do furo igual a 25,21 m. A interferência corresponde a: 25,28 m -25,21 m = 0,07 m. Como o diâmetro do eixo é maior que o diâmetro do furo, estas duas peças serão acopladas sob pressãoAjuste incerto É o ajuste intermediário entre o ajuste com folga e o ajuste com interferência.Compare: o afastamento superior do eixo (+0,18) é maior que o afastamento inferior do furo (0,0) e o afastamento superior do furo (+ 0,25) é maior que o afastamento inferior do eixo (+ 0,02). Logo, estamos falando de um ajuste incerto. Este nome está ligado ao fato de que não sabemos, de antemão, se as peças acopladas vão ser ajustadas com folga ou com interferência. Isso vai depender das dimensões efetivas do eixo e do furo.Sistema de tolerância e ajustes ABNT/ISOAs tolerâncias não são escolhidas ao acaso. Em 1926, entidades internacionais organizaram um sistema normalizado que acabou sendo adotado no Brasil pela ABNT: o sistema de tolerâncias e ajustes ABNT/ISO (NBR 6158). O sistema ISO consiste num conjunto de princípios, regras e tabelas que possibilita a escolha racional de tolerâncias e ajustes de modo a tornar mais econômica a produção de peças mecânicas intercambiáveis. Este sistema foi estudado, inicialmente, para a produção de peças mecânicas com até 500 m de diâmetro; depois, foi ampliado para peças com até 3150 m de diâmetro. Ele estabelece uma série de tolerâncias fundamentais que determinam a precisão da peça, ou seja, a qualidade de trabalho, uma exigência que varia de peça para peça, de uma máquina para outra. A norma brasileira prevê 18 qualidades de trabalho. Essas qualidades são identificadas pelas letras: IT seguidas de numerais. A cada uma delas corresponde um valor de tolerância.No quadro abaixo são mostradas as qualidades de trabalho para eixos e furos:

2,	16, referem-se às 18 qualidades de trabalho; a qualidade IT 01

A letra I vem de ISO e a letra T vem de tolerância; os numerais: 01, 0, 1, corresponde ao menor valor de tolerância. As qualidades 01 a 3, no caso dos eixos, e 01 a 4, no caso dos furos, estão associadas à mecânica extraprecisa. É o caso dos calibradores, que são instrumentos de alta precisão. Eles servem para verificar se as medidas das peças produzidas estão dentro do campo de tolerância especificado.No extremo oposto, as qualidades 1 a 16 correspondem às maiores tolerâncias de fabricação. Essas qualidades são aceitáveis para peças isoladas, que não requerem grande precisão; daí o fato de estarem classificadas como mecânica grosseira. Peças que funcionam acopladas a outras têm, em geral, sua qualidade estabelecida entre IT 4 e IT 1, se forem eixos; já os furos têm sua qualidade entre IT 5 e IT 1. Essa faixa corresponde à mecânica corrente, ou mecânica de precisão.Nos desenhos técnicos com indicação de tolerância, a qualidade de trabalho vem indicada apenas pelo numeral, sem o IT. Antes do numeral vem uma ou duas letras, que representam o campo de tolerância no sistema ISO.A dimensão nominal da cota é 20 m. A tolerância é indicada por H7. O número 7 indica a qualidade de trabalho; ele está associado a uma qualidade de trabalho da mecânica corrente.Qual o significado da letra que vem antes do numeral?Campos de tolerância ISOO eixo e o furo têm a mesma dimensão nominal: 28 m. Os valores das tolerâncias, nos dois casos, são iguais:Como os valores de tolerâncias são iguais (0,021mm), conclui-se que as duas peças apresentam a mesma qualidade de trabalho. Mas, os campos de tolerâncias das duas peças são diferentes! O eixo compreende os valores que vão de 27,979 m a 28,0 m; o campo de tolerância do furo está entre 28,0 m e 28,021 m. Como se vê, os campos de tolerância não coincidem.No sistema ISO, essas tolerâncias devem ser indicadas como segue:A tolerância do eixo vem indicada por h7. O numeral 7 é indicativo da qualidade de trabalho e, no caso, corresponde à mecânica corrente. A letra h identifica o campo de tolerância, ou seja, o conjunto de valores aceitáveis após a execução da peça, que vai da dimensão mínima até a dimensão máxima. O sistema ISO estabelece 28 campos de tolerâncias, identificados por letras do alfabeto latino. Cada letra está associada a um determinado campo de tolerância. Os campos de tolerância para eixo são representados por letras minúsculas:A tolerância do furo vem indicada por H7. O numeral 7 mostra que a qualidade de trabalho é a mesma do eixo. A letra H identifica o campo de tolerância. Os 28 campos de tolerância para furos são representados por letras maiúsculas:Enquanto as tolerâncias dos eixos referem-se a medidas exteriores, as tolerâncias de furos referem-se a medidas interiores. Eixos e furos geralmente funcionam acoplados, por meio de ajustes. No desenho técnico de eixo e furo, o acoplamento é indicado pela dimensão nominal comum às duas peças ajustadas, seguida dos símbolos correspondentes.A dimensão nominal comum ao eixo e ao furo é 25 m. A tolerância do furo vem sempre indicada ao alto: H8; a do eixo vem indicada abaixo: g7. São inúmeras as possibilidades de combinação de tolerâncias de eixos e furos, com a mesma dimensão nominal, para cada classe de ajuste. Mas, para economia de custos de produção, apenas algumas combinações selecionadas de ajustes são recomendadas, por meio de tabelas divulgadas pela ABNT. Antes, porém, é importante conheçer melhor os ajustes estabelecidos no sistema ABNT/ISO: sistema furo-base e sistema eixo-base.Sistema furo-baseImagine que este desenho representa parte de uma máquina com vários furos, onde são acoplados vários eixos. Note que todos os furos têm a mesma dimensão nominal e a mesma tolerância H7; já as tolerâncias dos eixos variam: f7, k6, p6. A linha zero, que esta representada no desenho, serve para indicar a dimensão nominal e fixar a origem dos afastamentos. No furo A, o eixo A’ deve girar com folga, num ajuste livre; no furo B, o eixo B’ deve deslizar com leve aderência, num ajuste incerto; no furo C, o eixo C’ pode entrar sob pressão, ficando fixo.Para obter essas três classes de ajustes, uma vez que as tolerâncias dos furos são constantes, deve-se variar as tolerâncias dos eixos, de acordo com a função de cada um. Este sistema de ajuste, em que os valores de tolerância dos furos são fixos, e os dos eixos variam, é chamado de sistema furo-base. Este sistema também é conhecido por furo padrão ou furo único. Os sistemas furo-base são recomendados pela ABNT:A letra H representa a tolerância do furo base e o numeral indicado ao lado indica a qualidade da mecânica.Sistema eixo-baseImagine que o próximo desenho representa parte da mesma máquina com vários furos, onde são acoplados vários eixos, com funções diferentes. Os diferentes ajustes podem ser obtidos se as tolerâncias dos eixos mantiverem-se constantes e os furos forem fabricados com tolerâncias variáveis.O eixo A ’ encaixa-se no furo A com folga; o eixo B ’ encaixase no furo B com leve aderência; o eixo C ’ encaixa-se no furo C com interferência.Alguns exemplos de eixos-base recomendados pela ABNT:A letra h é indicativa de ajuste no sistema eixo-base.Entre os dois sistemas, o furo-baseé o que tem maior aceitação. Uma vez fixada a tolerância do furo, fica mais fácil obter o ajuste recomendado variando apenas as tolerâncias dos eixos.Unidade de medida de tolerância -ABNT/ISOA unidade de medida adotada no sistema ABNT/ISO é o micrometro, também chamado de mícron. Ele equivale à milionésima parte do metro, isto é, se dividirmos o metro em 1 milhão de partes iguais, cada uma vale 1 mícron. Sua representação é dada pela letra grega μ( mi ) seguida da letra m. Um mícron vale um milésimo de milímetro: 1μm = 0,001 m. Nas tabelas de tolerâncias fundamentais, os valores de qualidades de trabalho são expressos em mícrons. Nas tabelas de ajustes recomendados todos os afastamentos são expressos em mícrons.Interpretação de tolerâncias no sistema ABNT/ISOQuando a tolerância vem indicada no sistema ABNT/ISO, os valores dos afastamentos não são expressos diretamente. Por isso, é necessário consultar tabelas apropriadas para identificá-los.O diâmetro interno do furo representado neste desenho é 40 H7. A dimensão nominal do diâmetro do furo é 40 m. A tolerância vem representada por H7; a letra maiúscula H representa tolerância de furo padrão; o número 7 indica a qualidade de trabalho, que no caso corresponde a uma mecânica de precisão. A tabela que corresponde a este ajuste tem o título de: Ajustes recomendados -sistema furo-base H7. A seguir a reprodução do cabeçalho da tabela.A primeira coluna -Dimensão nominal -m -apresenta os grupos de dimensões de 0 até 500 m. No exemplo, o diâmetro do furo é 40 m. Esta medida situa-se no grupo de dimensão nominal entre 30 e 40. Logo, os valores de afastamentos que nos interessam encontram-se na 9ª linha da tabela, reproduzida abaixo:

são indicados os afastamentos do eixo:

O superior -9μm, que é o mesmo

Na segunda coluna -Furo -vem indicada a tolerância, variável para cada grupo de dimensões, do furo base: H7. Volte a examinar a 9ª linha da tabela, onde se encontra a dimensão de 40 m; na direção da coluna do furo aparecem os afastamentos do furo: 0 (afastamento inferior) e + 25 (afastamento superior). Note que nas tabelas que trazem afastamentos de furos o afastamento inferior, em geral, vem indicado acima do afastamento superior. Isso se explica porque, na usinagem de um furo, parte-se sempre da dimensão mínima para chegar a uma dimensão efetiva, dentro dos limites de tolerância especificados. Lembre-se de que, nesta tabela, as medidas estão expressas em mícrons. Uma vez que 1μm = 0,001 m, então 25 μm = 0,025 m. Portanto, a dimensão máxima do furo é: 40 m + 0,025 m = 40,025 m, e a dimensão mínima é 40 m, porque o afastamento inferior é sempre 0 no sistema furo-base. Agora, só falta identificar os valores dos afastamentos para o eixo g6. Observe novamente a 9ª linha da tabela anterior, na direção do eixo g6. Nesse ponto que -0,009 m. O afastamento inferior é -25 μm, que é igual a -0,025 m.Cálculo da dimensão máxima do eixo:Cálculo da dimensão mínima do eixo:Comparando os afastamentos do furo e do eixo conclui-se que estas peças se ajustarão com folga, porque o afastamento superior do eixo é menor que o afastamento inferior do furo. No exemplo demonstrado, o eixo e o furo foram ajustados no sistema furobase, que é o mais comum. Mas quando o ajuste é representado no sistema eixo-base, a interpretação da tabela é semelhante.A dimensão nominal do eixo é igual à dimensão nominal do furo: 70 m. A tolerância do furo é J7 e a tolerância do eixo é h6. O h indica que se trata de um ajuste no sistema eixo-base. Então, para identificar os afastamentos do eixo e do furo, deve-se consultar a tabela de Ajustes recomendados – sistema eixo-base h6. A tabela de ajustes recomendados no sistema eixobase é semelhante à tabela do sistema furo-base. O que a diferencia são as variações das tolerâncias dos furos.Primeiro, precisa-se identificar em que grupo de dimensões se situa a dimensão nominal do eixo. No exemplo, a dimensão 70 encontra-se no grupo entre 65 e 80 (12ª linha). A seguir, basta localizar os valores dos afastamentos correspondentes ao eixo h6 e ao furo J7, nessa linha.A leitura da tabela indica que, quando a dimensão do eixo-base encontrase no grupo de 65 a 80, o afastamento superior do eixo é 0μm e o inferior é -19μm. Para o furo de tolerância J7, o afastamento superior é + 18 μm e o afastamento inferior é -12μm.