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Apostila GD&T
Tipologia: Notas de estudo
1 / 168
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ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
(67$6,1)250$d¯(66®235235,('$'('$(0%5$(56$(1®232'(06(587,/,=$'$6285(352'8=,'$66(0$8725,=$d®2(6&5,7$'$0(60$
1RWDGRV$XWRUHV1RWDGRV$XWRUHV
$XWRUHV$XWRUHV &RODERUDom&RODERUD
omR
R
U
!^
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Símbolos Usados na Apostila^ Símbolos Usados na ApostilaSímbolos Padronizados em MediçãoSímbolos Padronizados em MediçãoOutros SímbolosOutros Símbolos
FIM x 2|MAX|FIM x 2|MAX|
Posição
Posição
Valor
Valor
Valor
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Introdução^ IntroduçãoO que é GD&T ?O que é GD&T? Geometric
Dimensioning
and
Tolerancing
é^
uma
norma
de
dimensionamento e toleranciamento (ASME Y14.5M–1994). No projetomecânico, o GD&T é a linguagem que expressa a variação dimensionaldo produto no que diz respeito à função e ao relacionamento de seuselementos. [2] O GD&T é uma ferramenta de projeto mecânico que
Promove
a^
uniformidade
na
especificação
e^
interpretação
do
desenho;
-^
Elimina conjecturas e suposições errôneas;
-^
Permite que o desenho seja uma ferramenta contratual efetiva doprojeto do produto;
-^
Assegura que os profissionais do projeto, da produção e da qualidadeestejam todos trabalhando na mesma l
íngua.
As técnicas e princípios do GD&T consideram o requisito de projeto semprejudicar
a^
qualidade
e^
a^
funcionalidade
do
elemento.
Através
do
dimensionamento funcional, permitem-se tolerâncias mais abertas emtodos
os
estágios
do
processo
de
manufatura
com
garantia
de
montagem. [8]
O seu objetivo é
a
além da simples “aplicação
geométrica”. FUNÇÃO
e
são as palavras chaves.
Fig. b
Desenho com GD&T.
Fig. a
Desenho sem GD&T.
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Introdução^ Introdução^ O GD&T tem, cada vez mais, nas empresas de manufatura e projetomecânico, a mesma penetração que a ISO 9000 tem no meio industrial,comercial e de serviços.O GD&T é a mais popular entre as normas ASME e foi incorporada poroutras normas técnicas, como
ABNT, ISO, DIN, JIS, etc. Na Norma ISO
o GD&T está dividido em tópicos e é coberto pelas normas encontradasno anexo 1.Além disso, a aplicação do GD&T é exigência de algumas normas, comoa QS 9000, usada na indústria automobilística, e a AS 9100, usada naindústria aeronáutica. [2] [3]A
norma
e
sua
norma
complementar
“Mathematical
Definition
of
Dimensioning
and
Tolerancing Principles” [6] têm como objetivo cobrir os princípios básicosdo
citando
normas
complementares
quando
necessário.
Adicionalmente a norma
Certification of Geometric
Dimensiong
and
Tolerancing
Professionals”
cita
os
conhecimentos
Geometric Product Specification
e hoje conta com mais de
O GD&T e o Cenário NormativoO GD&T e o Cenário Normativo sessenta projetos para novas normas ou revisões relacionadas ao GPScom foco em cobrir todas as etapas de desenvolvimento do produto(projeto, manufatura e qualidade). [19]
A ISO utiliza várias normas para cobertura dos assuntos relacionados aoGPS. Uma lista das principais normas ISO necessárias para coberturado tema GD&T, segundo Foster [2], encontra-se no anexo 1 e umadescrição completa do relacionamento entre as normas ISO e ASMEcom relação ao tema GPS pode ser encontrada em Concheri et al. 2001[19] ou no site do projeto Leonardo da Vinci [18].Outra proposta existente dentro dos próprios subcomitês da ISO é aimplantação do
Vetorial Dimensioning and Tolerancing (VDT)
. Ao
contrário do GD&T, que é baseado no conceito de calibres funcionais epráticas
de
chão
de
fábrica,
o^
segue
as
regras
de
sistemas
Linguagem
atualmente
mais
madura.
Emprestou
vários
conceitos para a ISO e pode ser considerado a base do GPS. Tende aser complementado por conceitos desenvolvidos na esfera da ISO bemcomo na própria ASME. GPS
considerando
todo
o
processo
produtivo
na
expressão
da
variação
dimensional. Ainda em
fase de desenvolvimento. Necessita de uma
uniformização de conceitos. VDT
de integração com as linguagens CAD, DMIS, NC e de uma formasimples de interpretação.
GD&T x VDT
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Introdução^ IntroduçãoAs 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&TAs 8 Vantagens do GD&T x Os 8 Mitos do GD&T
O GD&T aumenta o custo do produto;
Redução de custos pela melhoria da comunicação;
Não há necessidade do uso do GD&T;
Permite uma interpretação precisa e proporciona o máximo de manufaturabilidade do produto;
O sistema cartesiano é mais fácil de usar;
Aumenta a zona permissível de tolerância de fabricação;
Desenhos com GD&T levam mais tempo para serem feitos;
Em alguns casos, fornece "bônus" de tolerância;
O GD&T e a norma ASME Y14.5M-1994 são confusos;
Garante a intercambiabilidade entre as peças na montagem;
O GD&T deve ser usado somente em peças críticas;
Garante o zero defeito, através de uma característica exclusiva que são os calibres funcionais;
Dimensionamento e toleranciamento geométrico são etapas separadas;
Não é interpretável. Minimiza controvérsias e falsas suposições nas intenções do projeto;
É possível aprender GD&T em 2 dias.
Possui consistência para ser usado em aplicações computacionais.
Mitos Mitos
[13][13]
Vantagens Vantagens
[2] [3][2] [3]
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Conjunto de processos de uma empresa que permite gerenciar avariação dimensional do produto.
Na Embraer: Projeto Análise de Tolerância em andamento.
IntroduçãoIntrodução Engenharia DimensionalEngenharia DimensionalO que é?O que é?^ Visão Visão
“Prover à EMBRAER um conjunto de atividades, ferramentas e
documentos que gerenciem a variação dimensional do produto
ObjetivoObjetivo
“Desenvolver, comunicar, implantar e validar mecanismos de
controle dimensional para gerar um produto que supere as expectativasdos
clientes
quanto
à^
performance
dimensional,
características
funcionais,
intercambiabilidade,
a^
um
mínimo
custo
de
manufatura,
montagem, retrabalho e manutenção
Para que serve? Para que serve?Para superar as expectativas do cliente quanto a: •^
Performance dimensional (ruído, aerodinâmica, desgaste, etc.);
-^
Características funcionais afetadas pela variação dimensional(gaps,
steps, folgas,interferências, etc.);
Intercambiabilidade. Para reduzir custos pelo/a: •^
Projeto
orientado
à^
montagem
com
(design
for
manufacturing);
-^
Uso
de
tolerâncias
de
fabricação
mais
abertas,
garantindo
montagem;
-^
Estudo sistemático das melhores soluções de montagem;
-^
Redução do retrabalho;
-^
Redução dos custos de manutenção e reparo. ED x GD&TED x GD&T O
é^
a
linguagem
usada
para
expressar
a^
variação
dimensional
considerando
a montagem, conseqüentemente
é
uma
ferramenta
básica
para
a^
viabilização
da
engenharia
dimensional.
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
IntroduçãoIntrodução 5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Introdução^ Introdução
Através de um gráfico de acompanhamento dos valores dos índices Cp eCp
k^
das características funcionais de um produto, pode-se demonstrar o
aperfeiçoamento e a evolução dos processos em questão, pois essesíndices deverão apresentar tendência de melhoria. Isso é uma exigência denormas como a QS 9000 e a AS 9100. [15]
Um processo com ICP
1.33 é considerado um processo capaz. A indústria
automobilística procura trabalhar com ICP
1.67. Para itens de segurança
em determinadas montagens na
indústria aeronáutica, são exigidos ICPs
Mais de 2700
Incapaz
Entre 70 e 2700
Razoavelmente Capaz
Entre 8 e 70
Capaz
Entre 0.0018 e 8
Altamente capaz
Menor que 0.
Itens de segurança
Defeitos por milhãoDefeitos por milhão
Valor do ICPValor do ICP
Classificação do ProcessoClassificação do Processo
p/ ICP=CP e Cp-Cpk=0 p/
σσσσ
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Empilhamento de TolerânciasEmpilhamento de Tolerâncias
Introdução^ Introdução
ROLLROLL-
-DOWNDOWN
n-
A tolerância total da cadeia (
) é o requisito de projeto. As tolerâncias
das peças
individuais
( t ) são calculadas n
em função desse fator
limitante.
ROLLROLL-
-UP UP
Muitas vezes, porém, o processo é o fator limitante. Nesse caso atolerância
da
dimensão
total
é^
uma
função
das
tolerâncias
parciais (
t^ n
xx
d^2
± t
2
d^1
± t
1
T d 3 ±^
t^3
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
p/
σ
1
= 0.033 t
σ
σ
2
= 0.067 t
2
σ
σ
3
= 0.100 t
3
σ
σ
4
= 0.133 t
4
σ
^
Tolerância com distribuição normal H
SMC
σ
)mont
0.4 (Não Conforme) com Cp
mont
= Cpk
mont
Introdução^ Introdução
c
c
c
c
c
c
c
c
σ
1
= 0,033 p/
σ
σ
2
= 0,067 p/
σ
σ
3
= 0,100 p/
σ
σ
4
= 0,133 p/
σ
E se...
6 σ
LEI
LES
Cp
−
=
Desvio Padrão H
SMC
3 σ
)mont
0.4 (Conforme) Para Cp
mont
= Cpk
mont
^
−
−
=^
LEI 3 σ μ ;
3 σ
μ
LES
MIN
Cp
k
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Tolerância Estatística Tolerância Estatística
??
Introdução^ Introdução O
assume
como
padrão
que
todas
as
tolerâncias
são
calculadas no pior caso.As montagens são completamente intercambiáveis.Quando
o^
símbolo
é
aplicado
à^
tolerância
dimensional
ou
geométrica, a variação dimensional permissível não é mais atribuídaà peça e sim a um lote de peças.Neste caso temos duas possibilidades:1. Lotes de conjuntos montados e aprovados que contenham peças
com medidas além das tolerâncias especificadas no pior caso;
com
medidas
dentro
das
tolerâncias
especificadas
usando
tolerância estatística. Então, por que usar tolerância estatística?Em uma montagem podemos, estatisticamente, ter uma peça muitopequena (9 mm) e uma muito grande (11 mm) e o resultado final seráuma montagem OK.
Para
aplicação
de
estudos
estatísticos
de
tolerância
os
desenhos EMBRAER utilizam uma flag com a
, cujo
texto
é:
“TOLERANCE
BASED
ON
STATISTICAL
SIMULATION
AND
ANALYSIS
FOR
ASSEMBLY
TOLERANCES ACCORDING TO REPORT [XXXXXXX]”.
1
2
3
(muito alto!)
(muito alto!)
4
4
Cp
≥^
1 / Cp – Cp
= 0k
10 ± 0.
NI 1219
10 ± 110 ± 1
20 ± 0.
9 11
20
!
Exemplo:
Peça
Peça
Peça
Peça
20 ± 0.
NI 1219
Cp
≥^
1.67 / Cp – Cp
= 0k
30 ± 0.
ou
30 ± 0.
NI 1219
Cp
≥^
2.5 / Cp – Cp
= 0k
NI 1219
Cp
≥^
1.67 / Cp – Cp
= 0k
Cp
≥^
1.67 / Cp – Cp
= 0k
40 ± 0.
NI 1219
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Elementos (Elementos (
FeaturesFeatures)
)
DefiniçõesDefinições •^
Termo geral aplicado a uma porção física de uma peça,como
um
furo,
uma
superfície
ou
uma
ranhura,
por
exemplo.
-^
Podem
ser classificados
em
adimensionais, como, por
exemplo, uma face plana ou uma superfície qualquer, oudimensionais, como furos, rasgos, espessuras ou qualqueroutra porção física que possua dimensão.
Para fins de aplicação de tolerâncias geométricas, linhasde centro e planos centrais podem ser consideradoselementos
embora
não
sejam
uma
porção
física
da
peça. [3]
FeatureFeature of
of Size
Size (FOS)
(FOS)
FOS é, por definição, um elemento dimensional que possuicentro, linha de centro ou plano central, como, por exemplo:pinos, furos e rasgos [1] [3].
A esfera também é uma FOS.
Elementos do tipo FOS
ESTAS INFORMAÇÕES SÃO PROPRIEDADE DA EMBRAER S.A. E NÃO PODEM SER UTILIZADAS OU REPRODUZIDAS SEM AUTORIZAÇÃO ESCRITA DA MESMA
Na EMBRAER, um número dentro de um retângulo sem uma linhade cota associada representa espessura de alma de peça.
Dimensão básica
DefiniçõesDefiniçõesTolerâncias GeométricasTolerâncias Geométricas
A tolerância dimensional permite controlar a tolerância geométricaque pode ser considerada um refino da primeira.
Informações
de
projeto
utilizadas
para
controlar
a^
variação
de
características geométricas (função);
-^
Única forma de garantir o inter-relacionamento dos elementos de umapeça;
-^
Termo geral aplicado à categoria de tolerâncias usadas para controlarforma, localização, orientação, batimento e perfil; [2] [3]
Os desenhos EMBRAER, a partir do programa do EMBRAER 170,que possuem tolerâncias geométricas devem conter a
, que
faz um link para
a qual possui a
anexada.
Dimensões Básicas (Cotas Básicas) Dimensões Básicas (Cotas Básicas)
A cota básica deve necessariamente nascer de um datum!Não se pode aplicar tolerância geral à cota básica!
Valores numéricos usados para descrever a posição, o perfil, a formae a orientação teoricamente exatos de um elemento ou de um alvodatum; [1]
-^
A variação permissível nesse caso é estabelecida pelo quadro decontrole;
-^
Para a identificação, os valores das cotas básicas são colocadosdentro de retângulos;
-^
Elas pressupõem um quadro associado, pois só assim fazem sentido,exceto no caso de localização do alvo datum.[2]
