O objetivo desse artigo será compartilhar uma sistemática de controle geométrico de produtos que abrange a cadeia produtiva desde projeto (a intenção do produto), qualidade (controlar as especificações), manufatura (fazer conforme as especificações) até chegar à metrologia (validar todas as características). Serão abordadas as Tolerâncias de Forma, Perfil, Localização, Orientação e Batimento de acordo com a norma ASME Y14.5 – 2018.

Alguns tópicos serão apresentados no desenvolvimento deste trabalho inicial:

1. Sistemática de análise e especificação geométrica;
2. O papel da metrologia na avaliação da conformidade de produtos;
3. Regras para Aplicação das Tolerâncias Geométricas;
4. Referenciais da peça para realizar uma medição confiável;
5. Garantia da qualidade geométrica nos produtos;

Várias situações que algumas empresas encontraram dificuldades em controlar tolerâncias geométricas exigidas pelos clientes e que foram detectadas durante nossos treinamentos abertos e “in company”.

1. Sistemática de análise e especificação geométrica

Sem um sistema de referência para as peças produzidas no setor automotivo certamente a dificuldade de produção seria ainda maior. Inicialmente a produção e controle das peças teriam várias divergências:

• Má definição do ponto de referência;
• Falta de identificação e difícil interpretação;
• Divergências nos resultados de medição;
• Aumento na cadeia de tolerância no processo de fabricação;
• Dispositivos deficientes que não garante o posicionamento das peças na fabricação de conjuntos.

Com o uso da especificação geométrica o projeto ganha em:

•  Os pontos de referência são definidos por todas as áreas envolvidas;
•  Fácil identificação e interpretação dos pontos de referências;
•  Sistema de coordenadas único para medição das peças;
•  Diminui a variação dimensional na fabricação dos produtos;
•  Construção de dispositivos que garantem o posicionamento da peça;
•  Facilidade para trabalhar globalmente.

2. O papel da metrologia na avaliação da conformidade de produtos

A metrologia tem um papel fundamental no controle e avaliação dos resultados obtidos nos produtos produzidos e podem auxiliar a manufatura a melhorar a qualidade dos itens produzidos. A execução da peça dentro da tolerância dimensional não garante, por si só, um funcionamento adequado e que asseguram sua intercambiabilidade.

A figura da esquerda mostra o desenho técnico de um pino, com indicação das tolerâncias dimensionais. A figura da direita mostra como ficou a peça depois de executada, com a indicação das dimensões efetivas.

Do mesmo modo que é praticamente impossível obter uma peça real com as dimensões nominais exatas, também é muito difícil obter uma peça real com formas geométricas rigorosamente idênticas às da peça projetada.

3. Regras para Aplicação das Tolerâncias Geométricas

Controlar o Erro de forma – corresponde avaliar a diferença entre a superfície real da peça e a forma geométrica teórica.

É necessário entender e aplicar corretamente GD&T, por isso, deve-se considerar 2 pontos importantes:

FUNÇÃO (FUNCTION) e RELAÇÃO (FIT)

Na norma ASME Y14.5 – 2009 as tolerâncias geométricas estão descritas a seguir:

• Elemento referencial chamado de Datum – que são referenciais geométricos definidos nas peças para relacionar tolerâncias a determinados elementos da peça. Os elementos de referência podem ser linhas, superfícies, pontos ou ainda planos de simetria.

• Aplicação de modificadores – MMC (Condição de Máximo Material) e LMC (Condição de Mínimo Material) estão limitadas às características com possíveis variações de tamanho.

4. Referenciais da peça para realizar uma medição confiável

As diferenças das tolerâncias geométricas e dimensionais começam por:

• Tolerâncias cartesianas (±) geram zonas de tolerâncias retangulares que podem reprovar peças ainda boas em sua função;
• Tolerâncias cartesianas não permitem o uso de MMC impedindo assim de se aproveitar toda a tolerância disponível para montagem;
• As referências em uma peça não são especificadas, isto implica em suposições, pois cada profissional pode interpretar de maneira diferente levando a divergências entre fabricação e inspeção.

As referências da peça indicam melhor com deve ser realizada a medição e consequentemente obter a confiabilidade nos resultados.

No nosso treinamento desenvolvemos o participante na migração do controle dimensional pelo sistema cartesiano para o controle geométrico pelo sistema cilíndrico.

5. Garantia da qualidade geométrica nos produtos

Para garantir a qualidade geométrica nos produtos deve-se atentar aos requisitos de variabilidade de processo (método, material, meio de medição, mão de obra, meio ambiente e máquina) e evitar problemas nos resultados.

É importante que ao atender requisitos de GD&T, a empresa tenha o conhecimento de alguns aspectos:

• gd&t é uma ferramenta de projeto;
• gd&t assegura uma melhor montagem de componentes em um Conjunto;
• gd&t serve como um check list para relembrar ao projetista de considerar todos os aspectos de cada elemento;
• gd&t permite especificar a máxima tolerância permitida e consequentemente projetar peças mais econômicas;
• gd&t comunica a intenção do projeto.
• a zona de tolerância é cilíndrica;
• a utilização da condição de máximo material (MMC);
• referências (datums) são especificados em ordem de precedência.

Alguns fornecedores ignoram pontos importantes para garantir a qualidade do produto projetado pelo cliente. No próximo artigo trataremos destes pontos e o que a cadeia produtiva perde quando realiza uma análise superficial.

Nossos treinamentos estão disponíveis no link: www.jasmetro.com.br

As modalidades com abordagem voltadas para a prática nos treinamentos são:

1. GD&T para projetos de produtos e dispositivos de controle – saiba mais
2. GD&T com Aplicação e Controle  de peças e produtos com RPS – saiba mais
3. GD&T – Tolerâncias Stack Up – saiba mais
4. GD&T  com Prática de Medição em equipamentos de medição – Exclusivo in company – saiba mais 
5. GD&T especial para Técnicos de Braço Móvel Tridimensional – Exclusivo in company – saiba mais
6. GD&T com máquinas tridimensionais – Exclusivo in company – saiba mais

Referência Bibliográfica

[1] Norma ASME Y14.5: Dimensionamento e Tolerância Geométrica, 2018;

[2] Apostila JAS-METRO – 2015, 170p.