Sebenta · Aplicar o toleranciamento geral, individual e qualidades de fabrico (UC02887)

Introdução

Esta sebenta ensina a toleranciar peças de um molde de injeção com rigor: desde a cota mais simples de uma placa até ao ajustamento de uma coluna-guia no seu casquilho, passando pela tolerância geométrica de um furo de centragem. Toleranciar não é "escrever um número a mais no desenho": é decidir, para cada cota, qual a variação aceitável sem comprometer a função da peça, e qual o processo de fabrico capaz de a produzir a esse custo.

O percurso segue a lógica de um projetista de moldes real: primeiro as cotas individuais (dimensão, tolerância, cota máxima e mínima), depois o toleranciamento geral que cobre tudo o resto do desenho (ISO 2768 e as normas equivalentes para soldadura, fundição e plástico moldado), depois os ajustamentos entre furo e veio (o coração desta UC), depois o toleranciamento geométrico (forma, orientação, localização, batimento, segundo a ISO 1101), a acumulação de tolerâncias ao longo de uma cadeia de peças, e por fim os instrumentos de medida que verificam tudo isto.

Objetivos de aprendizagem (referencial): estabelecer ajustamentos; definir qualidades de fabrico para a função pretendida; determinar toleranciamento dimensional e geométrico; seguir as normas de toleranciamento geral nos diferentes processos de fabrico; calcular tolerâncias, cotas máximas, mínimas e médias; definir e calcular ajustamentos e as suas tolerâncias; relacionar ajustamentos e funcionalidades dos componentes em conjuntos mecânicos; respeitar a interdependência entre dimensão e geometria; calcular a acumulação de tolerâncias.

Nota de convenção, usada em toda esta sebenta: $\text{Folga} = \text{cota do furo} - \text{cota do veio}$. Quando esta diferença é negativa, existe aperto, e $\text{Aperto} = -\text{Folga}$. É a única definição usada, do primeiro ao último exemplo.

1. Desenho técnico, cotagem e normas de toleranciamento

Nenhuma peça sai da máquina com a cota exata do desenho: há sempre variação, do processo, da ferramenta, da temperatura, do desgaste. Toleranciar é definir os limites dentro dos quais essa variação não compromete a função da peça.

Num desenho de molde, uma cota pode receber tolerância de duas formas:

• Individual: um valor ou classe (H7, ±0,05 mm) escrito junto à própria cota. Reserva-se para as cotas críticas, as que ligam peças entre si ou definem a peça a produzir.
• Geral: uma única nota na legenda do desenho (ex.: "ISO 2768-mK"), que se aplica a todas as cotas sem indicação própria. Uma cota sem tolerância escrita não é uma cota livre, está sujeita à tolerância geral.

Esquecer a nota de toleranciamento geral deixa o desenho ambíguo: uma peça tecnicamente correta pode ser rejeitada, ou uma peça fora de especificação pode ser aceite, por falta de um critério escrito.

Interdependência entre dimensão e geometria

Uma peça real nunca é perfeitamente reta, plana ou redonda. Por isso, o desenho técnico separa dois controlos:

• Toleranciamento dimensional: controla o tamanho (comprimentos, diâmetros).
• Toleranciamento geométrico: controla a forma, a orientação, a localização e o batimento.

Segundo o princípio de independência (norma ISO 8015, detalhada na ISO 22081), estes dois controlos são, por omissão, independentes: cumprir a tolerância dimensional não garante automaticamente a forma correta, e vice-versa. A norma ISO 1101 define a simbologia do toleranciamento geométrico. Este princípio, e a forma de o contornar quando a função o exige, é o fio condutor de toda esta sebenta.

2. Toleranciamento dimensional: cotas, desvios e IT

Toda a cota toleranciada individualmente é definida por quatro valores:

As fórmulas base, usadas do início ao fim desta UC:

$$\text{Cota máxima} = N + \text{desvio superior}$$ $$\text{Cota mínima} = N + \text{desvio inferior}$$ $$IT = \text{Cota máxima} - \text{Cota mínima} = \text{desvio superior} - \text{desvio inferior}$$ $$\text{Cota média} = \frac{\text{Cota máxima} + \text{Cota mínima}}{2}$$

A convenção de maiúsculas e minúsculas não é decorativa: ES/EI (maiúsculas) identificam sempre um furo, es/ei (minúsculas) identificam sempre um veio. Trocar as duas é o erro mais comum de quem começa a calcular ajustamentos.

Exemplo resolvido: cotas de um furo e de um veio

Um furo Ø25 H7 e um veio Ø25 g6, o par furo/veio de uma coluna-guia de molde no seu casquilho. Os valores de ES, EI, es e ei vêm da tabela da ISO 286-1 para o intervalo dimensional de 18 a 30 mm: IT6 = 13 µm, IT7 = 21 µm, e o desvio fundamental de g é es = −7 µm nesse intervalo.

Note-se: no furo H, o desvio inferior é sempre zero, toda a tolerância fica acima do nominal. No veio g, os dois desvios são negativos, e mesmo assim o IT (0,013 mm) é positivo, porque é a diferença entre eles: $-0,007-(-0,020)=0,013$.

3. Toleranciamento geral: ISO 2768 e normas por processo

A ISO 2768-1 define quatro classes de tolerância geral para cotas lineares e angulares, aplicadas por uma única nota no desenho: f (fina), m (média), c (grosseira) e v (muito grosseira).

Exemplo resolvido: aplicar a classe m

Uma placa de molde tem uma cota de 45 mm sem tolerância própria, e o desenho traz na legenda a nota "ISO 2768-m". A cota de 45 mm cai no intervalo 30-120 mm, classe m: ±0,30 mm.

$$\text{Cota máxima} = 45+0,30=45,30 \text{ mm} \qquad \text{Cota mínima}=45-0,30=44,70 \text{ mm}$$

A ISO 2768-2 completa a norma com tolerâncias gerais de forma (retitude, planeza), organizadas em três classes, H, K e L, da mais apertada à mais larga. Para retitude e planeza, num comprimento de 10 a 30 mm, a classe H admite 0,05 mm, a K 0,10 mm e a L 0,20 mm; entre 30 e 100 mm, os valores duplicam para 0,10, 0,20 e 0,40 mm.

Uma norma por processo, porque cada processo varia de forma diferente

A ISO 2768 cobre a maquinagem em geral, mas não serve para todos os processos de um molde e da peça que ele produz:

A ISO 20457 e a DIN 16742 existem porque o plástico encolhe de forma variável ao arrefecer, consoante a espessura de parede, a orientação das fibras de reforço e o próprio desenho do molde. Por isso as suas classes de tolerância, para uma dimensão nominal equivalente, são em regra mais largas do que as da ISO 2768 para metal maquinado. Quem projeta um molde tem sempre duas peças em mente: o próprio molde, em metal (ISO 2768, ISO 13920, ISO 8062), e a peça plástica que ele produz (ISO 20457, DIN 16742). Aplicar a norma errada, por hábito, é um dos erros mais caros do sector.

4. Qualidades de fabrico

A qualidade de fabrico, ou grau IT (International Tolerance, de 01 a 18), define a amplitude de uma tolerância, independentemente da posição do desvio (isso é tratado no capítulo 5, com o desvio fundamental). Quanto menor o número do grau, mais apertada a tolerância, e mais caro e exigente é o processo capaz de a produzir.

Escolher a qualidade de fabrico de uma cota é, ao mesmo tempo, escolher quanto custa produzi-la e que processo a consegue atingir. Pedir IT6 a uma cota que vai ser fundida em areia, sem maquinagem posterior, é pedir o impossível; deixar uma coluna-guia retificada com IT11 é desperdiçar a precisão do processo, mas não garante a folga funcional pretendida no ajustamento.

5. Sistema de furo normal e tipos de ajustamento

Um ajustamento é a relação entre as tolerâncias de um furo e de um veio da mesma cota nominal, destinados a montar um com o outro, como uma coluna-guia no seu casquilho.

No sistema de furo normal, o mais usado em mecânica e em moldes, o furo mantém sempre a letra H (EI = 0, tolerância inteiramente positiva a partir do nominal), e é o veio que muda de letra consoante o efeito pretendido. Isto reduz o número de ferramentas de furação e alargamento na oficina: um único furo H7 pode receber vários tipos de ajustamento, mudando apenas o veio.

A letra do veio define o seu desvio fundamental, a posição da tolerância em relação ao nominal:

Os três tipos de ajustamento:

• Com folga: em qualquer combinação de cotas reais, o veio é sempre mais pequeno do que o furo; há sempre espaço, permite movimento relativo. Ex.: H7/g6, H7/f7.
• Incerto: consoante as cotas reais, pode haver folga ou aperto. Serve para centrar peças com montagem manual. Ex.: H7/k6.
• Com aperto: o veio é sempre maior do que o furo; a montagem exige força (prensa) ou dilatação térmica, e a peça fica fixa. Ex.: H7/p6, H7/s6.

6. Calcular ajustamentos com folga

Valores da ISO 286-1 usados neste capítulo, intervalo dimensional 18 a 30 mm: IT6=13 µm, IT7=21 µm; furo H (EI=0, ES=+IT); veio g6 (es=-7, ei=-20 µm); veio f7 (es=-20, ei=-41 µm).

Exemplo resolvido: H7/g6, coluna-guia no casquilho

$$\text{Furo 25H7: máxima } 25,021, \text{ mínima } 25,000$$ $$\text{Veio 25g6: máxima } 24,993, \text{ mínima } 24,980$$

$$\text{Folga máxima} = 25,021-24,980=0,041 \text{ mm}$$ $$\text{Folga mínima} = 25,000-24,993=0,007 \text{ mm}$$

A folga máxima cruza o furo na sua cota maior com o veio na sua cota menor (a combinação mais favorável à folga); a folga mínima cruza o furo menor com o veio maior (a combinação menos favorável). É sempre este cruzamento cruzado, nunca cota máxima com cota máxima. Como as duas folgas são positivas, confirma-se um ajustamento com folga: a coluna desliza sempre livre, entre 0,007 e 0,041 mm de jogo.

Exemplo resolvido: H7/f7, folga mais larga

Um extrator (pino ejetor) Ø25f7 no seu furo guia Ø25H7, com folga maior para permitir dilatação térmica junto à cavidade quente e facilitar a lubrificação.

$$\text{Veio 25f7: máxima } 25,000-0,020=24,980, \text{ mínima } 25,000-0,041=24,959$$ $$\text{Folga máxima} = 25,021-24,959=0,062 \text{ mm} \qquad \text{Folga mínima}=25,000-24,980=0,020 \text{ mm}$$

Face ao H7/g6 (0,007 a 0,041 mm), o H7/f7 quase duplica a folga: adequado a peças que trabalham a temperatura mais alta ou com maior exigência de lubrificação, como os extratores. A folga não se escolhe "por gosto": escolhe-se pela função da peça.

7. Ajustamento incerto e ajustamentos com aperto

Continuando com o furo Ø25H7 (máxima 25,021, mínima 25,000), e os veios k6 (es=+15, ei=+2 µm), p6 (es=+35, ei=+22 µm) e s6 (es=+48, ei=+35 µm), todos no intervalo 18-30 mm.

Exemplo resolvido: H7/k6, ajustamento incerto

Uma cavilha de centragem Ø25k6 entre duas placas de molde: $\text{veio: máxima }25,015, \text{ mínima }25,002$.

$$\text{Folga}{\text{máx}} = 25,021-25,002 = +0,019 \text{ mm (folga)}$$ $$\text{Folga}$$}} = 25,000-25,015 = -0,015 \text{ mm} \;\Rightarrow\; \text{Aperto}_{\text{máx}}=0,015 \text{ mm

A mesma fórmula (folga = furo menos veio) dá, aqui, um resultado positivo e outro negativo. É exatamente isso que torna o ajustamento "incerto": consoante as peças reais que saem da produção, esta cavilha tanto pode entrar com folga até 0,019 mm como com aperto até 0,015 mm, montando-se à mão, com um esforço ligeiro no pior caso, centrando bem as duas placas.

Exemplo resolvido: H7/p6 e H7/s6, ajustamentos com aperto

Casquilho-guia Ø25 fixado à pressão na placa.

O aperto usa-se sempre com a fórmula $\text{Aperto}=\text{veio}-\text{furo}$, o simétrico da folga, seguindo o cruzamento oposto: aperto máximo cruza o veio maior com o furo menor, aperto mínimo cruza o veio menor com o furo maior. O H7/p6 é um aperto ligeiro, montável a prensa a frio; o H7/s6 é mais forte, usado quando a peça tem de resistir a esforços maiores sem se soltar, normalmente com o auxílio de dilatação térmica na montagem (aquecer a placa, ou arrefecer o casquilho, antes de o inserir).

8. Toleranciamento geométrico e simbologia ISO 1101

A ISO 1101 organiza os símbolos do toleranciamento geométrico em duas famílias:

As tolerâncias de forma avaliam a peça isolada, sem qualquer referência externa. As de orientação, localização e batimento só fazem sentido em relação a uma referência, uma superfície ou eixo real que serve de base de medição: perpendicular a quê, paralelo a quê, na posição em relação a quê.

Um quadro de tolerância geométrica lê-se sempre da esquerda para a direita: primeiro o símbolo da característica, depois o valor da tolerância (uma zona, nunca um "mais ou menos"), depois a(s) letra(s) de referência. Um quadro com o símbolo de localização, o valor Ø0,05 e a referência A lê-se: "o eixo real do furo tem de estar contido numa zona cilíndrica de Ø0,05 mm, centrada na posição teórica definida em relação à referência A".

9. Referências (datums) e princípio de independência

Uma referência (datum) é um plano, eixo ou ponto teórico, derivado de uma superfície real da peça, que serve de origem para medir orientação, localização ou batimento. Identifica-se por uma letra maiúscula ligada a um triângulo apoiado na superfície de referência.

Um quadro pode ter uma, duas ou três referências, formando um sistema de referências: a ordem importa, a primeira restringe mais graus de liberdade do que a segunda. Em moldes, as referências típicas são a face de apoio da placa (a que encosta na prensa de injeção) e o eixo de um furo de centragem, porque é assim que a peça é fixada e usada na realidade. Escolher como referência uma superfície fácil de medir mas que nunca serve de apoio real é um erro que invalida o significado da medição.

O princípio de independência, definido na ISO 8015 e detalhado na ISO 22081, é a regra por omissão de todo o desenho técnico moderno:

Cada tolerância aplica-se de forma independente das restantes, salvo indicação expressa em contrário.

Isto significa que a tolerância dimensional (capítulo 2) e a tolerância geométrica (capítulo 8) de um mesmo elemento não se influenciam mutuamente, a não ser que um modificador (capítulo 10) ligue as duas explicitamente.

10. Exigência de envolvente e princípios de matéria

A exigência de envolvente, símbolo Ⓔ escrito a seguir à cota, liga a tolerância dimensional à forma: obriga a que a peça real caiba dentro de um invólucro de forma perfeita, do tamanho da cota no seu limite de máxima matéria. Aplica-se a um único elemento, nunca a duas peças ao mesmo tempo, e garante a montabilidade sem depender de um quadro geométrico à parte. É a exceção explícita ao princípio de independência do capítulo anterior.

• Máxima matéria (MMC, símbolo Ⓜ): a condição em que a peça tem o máximo de material, o furo no seu diâmetro mínimo ou o veio no seu diâmetro máximo. É o pior caso para a montagem.
• Mínima matéria (LMC, símbolo Ⓛ): o oposto, o mínimo de material. É o pior caso para a resistência ou para a espessura de parede de um postiço.

Quando Ⓜ aparece junto ao elemento tolerado, a tolerância geométrica cresce à medida que a peça se afasta da máxima matéria, a chamada tolerância adicional:

$$\text{Tolerância total} = \text{Tolerância indicada} + (\text{cota real} - \text{cota MMC})$$

Exemplo resolvido: bónus de tolerância por máxima matéria

Um furo Ø10 (MMC = Ø10,00) tem tolerância de posição Ø0,10 Ⓜ. O furo real, medido, sai a Ø10,08.

$$\text{Tolerância adicional} = 10,08-10,00=0,08 \text{ mm}$$ $$\text{Tolerância de posição efetiva} = 0,10+0,08=0,18 \text{ mm}$$

Quanto mais o furo se afasta da máxima matéria (mais largo do que o mínimo permitido), mais espaço sobra para um desvio de posição sem comprometer a montagem, porque há menos material a "estorvar" a entrada do parafuso ou pino.

11. Tolerância projetada e modificadores ISO/ASME

A tolerância projetada, símbolo Ⓟ, desloca a zona de tolerância geométrica para fora da peça, ao longo de uma distância indicada, em vez de a aplicar apenas dentro do furo. Caso típico em moldes: o furo de uma coluna-guia numa placa é curto, mas a coluna projeta-se, por exemplo, 40 mm para fora dessa placa antes de entrar no casquilho da outra placa. Se a tolerância de perpendicularidade fosse aplicada só dentro do furo curto, um pequeno desvio angular ali cresce muito ao longo dos 40 mm projetados, um efeito de alavanca. O quadro escreve-se, por exemplo, "localização Ø0,02 Ⓟ 40, referência A", e lê-se: a zona de tolerância aplica-se ao longo de 40 mm projetados para fora da face, não apenas dentro do furo.

Os modificadores Ⓜ, Ⓛ e Ⓟ são praticamente comuns às duas normas, ISO 1101 e ASME Y14.5. A diferença maior está na exigência de envolvente: a norma ISO trata-a como opcional (símbolo Ⓔ, tem de estar escrito no desenho), enquanto a norma ASME a aplica por omissão à maioria das cotas de tamanho, através da sua "Regra nº 1", sem precisar de símbolo. Um desenho de importação sem nenhum Ⓔ escrito pode, ainda assim, ter a exigência de envolvente ativa, se seguir a norma ASME: verificar sempre a que norma o desenho obedece antes de o interpretar.

12. Acumulação de tolerâncias

Quando várias peças se empilham, a cota final do conjunto depende da soma das cotas individuais: é a cadeia de cotas. A última cota, a que fecha a cadeia, chama-se cota de fecho, é sempre uma cota auxiliar, entre parênteses no desenho, e nunca leva tolerância própria: resulta das outras, não se cota nem se tolera diretamente. Cotar a mesma medida real da peça duas vezes, por caminhos diferentes, cria uma cadeia sobreposta e uma redundância: mede-se a medida real da peça uma única vez, por um único caminho de cotagem.

A regra do pior caso, a mais usada a este nível, soma diretamente:

$$N_{\text{fecho}} = \sum N_i \qquad T_{\text{fecho}} = \sum T_i$$

Exemplo resolvido: altura de um pacote de molde

Três placas empilhadas na direção de fecho: Placa A (40 ± 0,10 mm), Placa B (60 ± 0,15 mm), Placa C (25 ± 0,10 mm).

$$N_{\text{fecho}} = 40+60+25=125 \text{ mm} \qquad T_{\text{fecho}}=0,10+0,15+0,10=0,35 \text{ mm}$$ $$\text{Cota de fecho (auxiliar)} = 125 \pm 0,35 \text{ mm} \;\Rightarrow\; \text{máxima } 125,35, \text{ mínima } 124,65$$

Esta altura total tem de ser compatível com o curso de fecho da máquina de injeção. Se a variação de 0,35 mm for excessiva, a solução é apertar a tolerância de uma das três placas componentes, aquela cujo processo de fabrico o permite ao menor custo, e não a cota de fecho, que não se pode tolerar diretamente.

13. Instrumentos de medida e Máquina de Medição por Coordenadas

O calibre passa/não passa é o instrumento da produção em série: não dá um número, apenas confirma se a peça está dentro da tolerância. É mais rápido e mais barato do que medir cada peça com um paquímetro, mas não serve para diagnosticar tendências no processo.

A Máquina de Medição por Coordenadas (CMM) mede a peça em três eixos (X, Y, Z), tocando ou digitalizando a superfície com uma sonda, e calcula automaticamente cotas, formas, orientações, localizações e batimentos a partir da nuvem de pontos recolhida. Verifica, numa só peça, toda a folha de tolerâncias geométricas de uma vez, algo impraticável com instrumentos manuais. É essencial em moldes: verifica a posição relativa entre macho e cavidade, os furos das colunas-guia, e a forma real de superfícies moldadas complexas. Exige referências bem definidas no programa de medição, exatamente as mesmas do desenho: medir a peça numa referência diferente da do projeto invalida o resultado, por mais precisa que a máquina seja.

Operar a CMM segue sempre a mesma sequência: fixar a peça sem a deformar, alinhar o sistema de eixos da máquina com as referências reais da peça, apalpar ou digitalizar os pontos definidos no programa de medição, e só depois ler o relatório automático de cotas e tolerâncias geométricas. Saltar o alinhamento pelas referências certas invalida todo o relatório, por mais pontos que se recolham.

14. Segurança e saúde no trabalho de medição

Trabalhar com instrumentos de precisão e com a CMM implica cuidados próprios, além dos gerais de oficina:

• Instrumentos de medida: manusear com cuidado, nunca deixar cair; limpar antes e depois de usar, para não transportar limalha ou rebarba entre peças, o que risca as faces de medição e falseia leituras futuras.
• Máquina de Medição por Coordenadas: nunca forçar a sonda contra a peça, respeitando os limites de curso do equipamento; deixar a máquina e a peça estabilizarem termicamente antes de uma medição de precisão, porque variações de poucos graus na sala já mudam a dimensão real de uma peça metálica o suficiente para invalidar tolerâncias de IT6 ou IT7.
• Sala de metrologia: ambiente com temperatura controlada, tipicamente perto de 20 °C, e sem correntes de ar diretas sobre a peça ou a máquina.
• Peças acabadas de sair de máquina: podem ter arestas vivas, limalha solta e estar quentes ao toque; usar proteção adequada ao manuseamento (luvas resistentes ao corte para transportar, retiradas para a medição fina, que exige contacto direto e sensível com o instrumento) e deixar a peça arrefecer antes de medir cotas apertadas.

Rigor na medição começa por rigor no ambiente e no manuseamento: uma leitura correta, obtida em condições erradas, ainda é uma decisão de aceitação ou rejeição errada.

Erros comuns

• Confundir maiúsculas com minúsculas: ES/EI são sempre de um furo, es/ei são sempre de um veio.
• Trocar a ordem na fórmula da folga: definir folga = furo menos veio e, a meio do exercício, inverter para veio menos furo. A definição fixa-se uma vez, no início, e usa-se sempre igual.
• Cruzar as cotas erradas: calcular a folga ou o aperto máximo com as cotas máximas dos dois elementos, em vez de cruzar sempre extremos opostos.
• Aplicar a norma errada por hábito: usar ISO 2768 (metal maquinado) numa peça plástica moldada, ignorando o encolhimento próprio do plástico (ISO 20457, DIN 16742).
• Esquecer a nota de toleranciamento geral na legenda do desenho, deixando as cotas sem indicação própria sem qualquer critério de aceitação.
• Assumir que uma cota dimensional garante a forma: sem modificador (Ⓔ, Ⓜ, Ⓛ), dimensão e forma são independentes, por omissão da ISO 8015.
• Tolerar diretamente a cota de fecho de uma cadeia de cotas, em vez de a deixar como cota auxiliar entre parênteses.
• Pedir uma qualidade de fabrico impossível para o processo escolhido, como IT6 numa peça só fundida em areia, sem maquinagem posterior.

Glossário

• Cota nominal · o valor de referência de uma dimensão, antes de aplicar qualquer desvio.
• Desvio superior/inferior (ES/EI, es/ei) · distância entre o nominal e a cota máxima/mínima; maiúsculas para furos, minúsculas para veios.
• Tolerância (IT) · a amplitude admissível de uma cota, sempre positiva.
• Qualidade de fabrico · o grau IT (01 a 18) que define a amplitude da tolerância.
• Ajustamento · a relação entre as tolerâncias de um furo e de um veio da mesma cota nominal, destinados a montar.
• Sistema de furo normal · sistema de ajustamentos em que o furo é sempre H e o veio muda de letra.
• Folga · cota do furo menos cota do veio, quando positiva.
• Aperto · o simétrico da folga, quando esta é negativa.
• Ajustamento incerto · aquele em que, consoante as cotas reais, pode haver folga ou aperto.
• Toleranciamento geométrico · o controlo de forma, orientação, localização e batimento de um elemento.
• Referência (datum) · plano, eixo ou ponto teórico que serve de origem à medição de orientação, localização ou batimento.
• Princípio de independência · regra da ISO 8015 segundo a qual dimensão e forma são controlos separados, salvo indicação em contrário.
• Exigência de envolvente (Ⓔ) · liga dimensão e forma, obrigando a peça a caber num invólucro de forma perfeita.
• Máxima matéria (MMC, Ⓜ) · condição de máximo material de uma peça, o pior caso para a montagem.
• Mínima matéria (LMC, Ⓛ) · condição de mínimo material, o pior caso para a resistência.
• Tolerância projetada (Ⓟ) · zona de tolerância geométrica deslocada para fora da peça.
• Cota de fecho · a última cota de uma cadeia, auxiliar, sem tolerância própria.
• Acumulação de tolerâncias · a soma das tolerâncias das cotas de uma cadeia, no método do pior caso.
• Calibre passa/não passa · instrumento de verificação por limites, sem valor numérico.
• Máquina de Medição por Coordenadas (CMM) · equipamento que mede uma peça nos três eixos através de uma sonda.

Síntese

Toleranciar uma peça de molde segue sempre a mesma ordem: decidir se a cota é individual (crítica, com valor ou classe própria) ou coberta pelo toleranciamento geral (ISO 2768 e as normas equivalentes por processo e material); escolher a qualidade de fabrico compatível com o processo disponível; se a cota liga duas peças, escolher o ajustamento certo no sistema de furo normal (folga, incerto ou aperto, sempre pela mesma fórmula de folga = furo menos veio); acrescentar o toleranciamento geométrico onde a forma, a orientação, a localização ou o batimento importam para a função, com as referências certas e, se necessário, um modificador que ligue dimensão e forma; verificar a acumulação de tolerâncias em qualquer cadeia de cotas relevante; e por fim confirmar tudo com o instrumento de medida com resolução adequada, do paquímetro à CMM. Este fluxo aplica-se a qualquer conjunto mecânico, não só a moldes, mas é em moldes que a precisão de décimas e centésimas de milímetro decide se a peça monta, funciona e dura.

Exercícios resolvidos

1. Um furo Ø30H8 (intervalo 18-30 mm, IT8=33 µm) tem que cotas máxima e mínima?

Resolução: no furo H, EI=0 e ES=+IT. Cota máxima = 30+0,033=30,033 mm. Cota mínima = 30,000 mm. IT = 30,033-30,000=0,033 mm, confirma o IT8 dado.

2. Um veio Ø25h6 (IT6=13 µm) tem que cotas máxima e mínima?

Resolução: no veio h, es=0 e ei=-IT. Cota máxima = 25,000 mm. Cota mínima = 25-0,013=24,987 mm. A tolerância fica inteiramente abaixo do nominal, ao contrário do furo H.

3. Calcula a folga máxima e mínima do ajustamento H7/g6 para Ø20 (mesmo intervalo 18-30 mm: furo ES=+0,021/EI=0; veio es=-0,007/ei=-0,020).

Resolução: furo: máxima 20,021, mínima 20,000. Veio: máxima 19,993, mínima 19,980. Folga máxima = 20,021-19,980=0,041 mm. Folga mínima = 20,000-19,993=0,007 mm. Os valores em milímetros repetem os do exemplo de Ø25 do capítulo 6, porque as folgas de um ajustamento H7/g6 dependem só dos desvios (µm), não do valor nominal, desde que se mantenha o mesmo intervalo dimensional da ISO 286-1.

4. Um casquilho Ø25p6 (es=+0,035/ei=+0,022) é montado num furo Ø25H7 (ES=+0,021/EI=0). É um ajustamento com folga, incerto ou com aperto? Calcula o aperto mínimo e máximo.

Resolução: como o veio mínimo (25,022) já é maior do que o furo máximo (25,021), o veio é sempre maior do que o furo: é um ajustamento com aperto. Aperto máximo = 25,035-25,000=0,035 mm. Aperto mínimo = 25,022-25,021=0,001 mm.

5. Uma cadeia de cotas tem quatro componentes na direção de fecho: 15 ± 0,05 mm, 30 ± 0,08 mm, 10 ± 0,05 mm e 20 ± 0,10 mm. Calcula a cota de fecho.

Resolução: $N_{\text{fecho}}=15+30+10+20=75$ mm. $T_{\text{fecho}}=0,05+0,08+0,05+0,10=0,28$ mm. Cota de fecho = 75 ± 0,28 mm, ou seja, máxima 75,28 mm e mínima 74,72 mm, sempre como cota auxiliar, sem tolerância própria no desenho.

6. Um furo Ø12 (MMC=Ø12,00) tem tolerância de posição Ø0,08 Ⓜ. O furo real sai a Ø12,05. Qual é a tolerância de posição efetiva?

Resolução: tolerância adicional = 12,05-12,00=0,05 mm. Tolerância de posição efetiva = 0,08+0,05=0,13 mm. Quanto mais o furo se afasta da máxima matéria, mais tolerância de posição sobra, porque há menos material a estorvar a montagem.