Sebenta · Aplicar as tolerâncias e acabamento superficial na maquinação (UC03946)

Introdução

Um molde só funciona se as suas peças encaixarem exatamente como foram pensadas: a coluna-guia tem de deslizar no casquilho sem folga percetível nem gripar, o macho tem de fechar sobre a cavidade sem rebarbar, o ejetor tem de correr livre no seu alojamento. Nada disto acontece por acaso. Acontece porque, antes de qualquer peça ser maquinada, alguém decidiu quanto pode variar cada cota e que qualidade de superfície cada uma precisa, e depois confirmou, com peças reais medidas, que a máquina e o processo cumprem essa decisão.

Esta sebenta ensina exatamente isso: a ler, calcular e verificar tolerâncias dimensionais segundo a norma ISO 286, a especificar tolerâncias geométricas segundo a ISO 1101, a indicar e justificar rugosidade segundo a ISO 21920, e a validar um processo de maquinação através de ensaios em protótipo, com os instrumentos de metrologia adequados.

O fio condutor é um exemplo real da indústria de moldes: o conjunto de guiamento de um molde de injeção, formado por uma coluna-guia (o veio) e um casquilho de guiamento (o furo em que a coluna desliza). É um par de peças copulativas simples de entender e ao mesmo tempo exigente o suficiente para ilustrar toda a matéria: tolerância dimensional apertada, forma geométrica controlada, acabamento superficial fino e um ensaio de maquinação real para validar o processo.

Objetivos de aprendizagem (referencial): analisar os requisitos dimensionais e de acabamento superficial de peças a maquinar; efetuar o controlo das tolerâncias em protótipo; efetuar ensaios de maquinação em protótipo de peças copulativas; e analisar resultados para validar o processo, sempre com organização do posto de trabalho, cumprimento das normas de segurança, ambiente e qualidade.

1. Desenho técnico, documentação de fabrico e tecnologia dos materiais

O desenho técnico é o contrato entre o projetista do molde e quem maquina a peça. Nele constam a cota nominal (a dimensão de referência), a tolerância (quanto essa cota pode variar) e o acabamento superficial exigido, todos apoiados em normas: ISO 286 para tolerâncias dimensionais, ISO 1101 para tolerâncias geométricas, ISO 21920 para rugosidade.

Antes de arrancar a máquina, o critério de desempenho "organizar o posto de trabalho em função do cenário, das ferramentas e instrumentos a utilizar" exige três documentos de apoio:

Ler estas três fichas antes de montar a primeira peça no torno ou na fresadora é o que separa um posto de trabalho organizado de um posto que descobre, a meio do lote, que a cota crítica nunca foi verificada.

A tecnologia dos materiais também condiciona o processo: um aço temperado exige velocidades de corte mais baixas e ferramentas mais resistentes do que um aço macio ou uma liga de alumínio, e os materiais mais duros aceleram o desgaste da aresta, o que agrava a deriva da cota ao longo do lote e obriga a intervalos de troca ou de afiação mais curtos. A escolha da qualidade de fabrico e do acabamento superficial tem sempre de ser compatível com o material e com o processo disponível.

2. Tolerâncias gerais (ISO 2768) e tolerâncias individuais (ISO 286)

Nem todas as cotas de um desenho levam uma tolerância escrita ao lado. Há duas normas complementares, com propósitos diferentes:

• ISO 2768 (toleranciamento geral): aplica-se, por defeito, a todas as cotas sem tolerância explícita, segundo uma classe indicada uma única vez no desenho (fina f, média m, grosseira c, muito grosseira v).
• ISO 286 (toleranciamento individual): usa-se apenas nas cotas funcionais, aquelas de que depende diretamente o funcionamento da peça, como os diâmetros de um ajustamento.

Regra prática de projeto: cotar individualmente (ISO 286) só o que é funcional; deixar o resto sob a classe geral (ISO 2768), indicada uma única vez no desenho (por exemplo, "ISO 2768-m"). Isto evita cotar uma a uma dezenas de cotas irrelevantes para a função da peça, sem deixar nenhuma sem controlo.

Excerto da tabela ISO 2768

Um comprimento de 80 mm sem tolerância indicada, num desenho em classe m, tem afinal tolerância ±0,30 mm. Se o mesmo comprimento fosse funcional (por exemplo, o comprimento total da zona de guiamento da coluna), não ficaria à classe geral: seria cotado individualmente, com um valor pensado para a função, não genérico.

3. Qualidades de fabrico e classes de tolerância na ISO 286

A ISO 286 organiza a tolerância de uma cota individual em dois eixos independentes:

• Qualidade de fabrico, também chamada grau de tolerância ou IT (International Tolerance): quantifica quanto a cota pode variar. Vai de IT01 (extremamente apertada) a IT18 (muito larga).
• Posição de tolerância: uma letra que indica onde, em relação à cota nominal, se situa essa variação. Maiúscula (A a ZC) para furos, minúscula (a a zc) para veios.

Uma classe de tolerância junta as duas informações: H7 é um furo (H) em qualidade 7; g6 é um veio (g) em qualidade 6. A partir da cota nominal e da classe de tolerância calculam-se sempre a cota máxima e a cota mínima da peça.

Valores de IT por gama de dimensões (excerto usado nesta UC)

Exemplo resolvido: furo Ø40H8

1. Identificar a gama: Ø40 está entre 30 e 50 mm → linha ">30 a 50".
2. Ler IT8 nessa linha: 39 µm.
3. Para um furo, o afastamento inferior é sempre EI = 0 (é a posição H). Logo ES = EI + IT = 0 + 0,039 = +0,039 mm.
4. Cota máxima: Dmáx = 40 + 0,039 = 40,039 mm. Cota mínima: Dmín = 40 + 0 = 40,000 mm.

A qualidade pedida no desenho tem de ser atingível pelo processo escolhido:

Pedir IT6 a uma operação de desbaste é pedir o impossível: ou se acrescenta uma operação de acabamento (retificação, mandrilagem fina), ou se renegoceia a tolerância com o projetista antes de maquinar.

4. Cotas máxima, mínima, média e acumulação de tolerâncias

Para qualquer cota toleranciada, quatro valores derivam sempre da cota nominal e da classe de tolerância:

• Cota máxima = cota nominal + afastamento superior.
• Cota mínima = cota nominal + afastamento inferior.
• Tolerância (IT) = cota máxima − cota mínima = afastamento superior − afastamento inferior.
• Cota média = (cota máxima + cota mínima) / 2. É o valor a que o operador deve tender ao maquinar, não a cota nominal pura, porque distribui o risco de forma igual para os dois lados da tolerância.

Exemplo resolvido: furo Ø25H7

Gama >18 a 30, IT7 = 21 µm. Posição H: EI = 0 → ES = +0,021 mm.

• Dmáx = 25 + 0,021 = 25,021 mm
• Dmín = 25 + 0 = 25,000 mm
• IT = 25,021 − 25,000 = 0,021 mm (confere com a tabela)
• Dmédia = (25,021 + 25,000) / 2 = 25,0105 mm

Acumulação de tolerâncias numa cadeia de cotas

Quando uma peça é cotada por segmentos sucessivos ao longo do seu comprimento, a tolerância de cada segmento soma-se na cota total, chamada cota de fecho.

5. Ajustamentos: sistema furo-base e tipos de ajustamento

Um ajustamento é a relação entre um furo e um veio da mesma dimensão nominal, destinados a montar um dentro do outro. A indústria usa quase sempre o sistema furo-base: o furo mantém sempre a posição H (EI = 0, tolerância só para cima da nominal), e é o veio que muda de posição de tolerância consoante o tipo de ajustamento pretendido.

A vantagem é económica: um alargador ou um mandril, ferramentas caras e específicas, produzem sempre o mesmo furo H; só a ferramenta de torneamento do veio, muito mais fácil de ajustar em cada passagem, é que varia consoante o ajustamento. Menos ferramentas dedicadas, menos custo de armazém.

Os três tipos de ajustamento

A folga (ou o aperto) de um ajustamento calcula-se sempre da mesma forma:

• Folga (ou aperto) máxima = Dmáx(furo) − dmín(veio)
• Folga (ou aperto) mínima = Dmín(furo) − dmáx(veio)

Se as duas derem positivas, é ajustamento com folga. Se as duas derem negativas, é ajustamento com aperto (valor absoluto = aperto). Se uma for positiva e a outra negativa, é incerto.

Fundamentais de posição usados nesta UC (gama >18 a 30 mm)

6. Toleranciamento geométrico segundo a ISO 1101

Uma cota Ø25 com tolerância dimensional controla o tamanho, mas não garante que o cilindro seja redondo, direito ou perpendicular a uma face de referência. É essa a função da ISO 1101: o toleranciamento geométrico (também chamado GD&T).

Regra prática usada nesta UC: a tolerância de forma deve ficar abaixo da tolerância dimensional (IT) da mesma cota, tipicamente entre 30% e 50% dela. Se a tolerância de forma for igual ou maior do que o IT, a forma sozinha pode consumir toda a tolerância de tamanho disponível, mesmo com a peça "dentro da cota".

A norma organiza as tolerâncias geométricas em quatro grupos:

Forma (sem referência/datum)

Orientação (com referência)

Posição (com referência)

Batimento (com referência)

Compara a variação de um elemento com a rotação em torno de um eixo de referência: batimento circular (numa única secção) e batimento total (em toda a superfície ao longo da rotação, mais exigente porque combina forma e posição numa só medição).

7. Símbolos modificadores segundo as normas ISO e ASME

Os modificadores alteram o significado de uma tolerância geométrica consoante a dimensão real da peça produzida, e não apenas a sua posição ou forma nominal.

As duas normas (ISO e ASME) usam símbolos quase idênticos para os mesmos conceitos, mas divergem noutras convenções de cotagem e nas siglas usadas em texto (MMC/LMC no ASME); nunca se misturam as duas normas no mesmo desenho.

Com o modificador de máximo de matéria (Ⓜ), a tolerância de posição pode crescer à medida que a peça real se afasta do máximo de matéria: é a chamada tolerância adicional (bonus tolerance).

8. Estados de superfície e rugosidade segundo a ISO 21920

A ISO 21920 define os parâmetros e a forma de indicar rugosidade nos desenhos técnicos, tendo substituído as normas antigas ISO 4287 (parâmetros) e ISO 1302 (indicação em desenho).

• Ra (rugosidade média aritmética): a média dos desvios absolutos do perfil em relação à linha média. É o parâmetro mais usado na indústria, por ser estável e fácil de comparar.
• Rz (altura máxima do perfil): a média das maiores distâncias pico-vale, medidas em vários comprimentos de amostragem ao longo do perfil. É mais sensível a defeitos pontuais, como um risco isolado, que o Ra pode não revelar.
• Relação prática (não uma fórmula exata da norma): numa superfície maquinada normal, Rz ronda 4 a 6 vezes o valor de Ra.

O valor de Ra indica-se no desenho junto ao símbolo de estado de superfície, associado à(s) superfície(s) a que se aplica.

Rugosidade e função da superfície

Quanto mais apertada a tolerância dimensional de uma cota, mais fina tem de ser a rugosidade da sua superfície: regra prática, Ra ≤ IT / 10 aproximadamente. Caso contrário, as próprias irregularidades da superfície consomem parte da tolerância dimensional disponível.

9. Metrologia dimensional, instrumentos de medição e verificação

Regra geral de metrologia: a resolução do instrumento usado deve ser claramente inferior à tolerância que se quer controlar, idealmente próxima de 10% dela.

Um paquímetro, com resolução de 0,02 mm, não é adequado para controlar um furo H7 com tolerância de 0,021 mm: a incerteza do próprio instrumento seria quase do tamanho da tolerância a medir. É preciso um micrómetro, ou um calibre passa-não-passa fabricado especificamente para essa cota.

Incerteza de medição e calibração

Nenhuma medição é exata. Todo o resultado é acompanhado de uma incerteza de medição (U), que combina a resolução do instrumento, a temperatura, o desgaste do próprio instrumento e o operador. Um resultado exprime-se sempre como valor ± incerteza, nunca como um número absoluto.

Calibração é a comparação periódica do instrumento contra padrões rastreáveis (em Portugal, ligados ao IPQ, Instituto Português da Qualidade), da qual resulta um certificado com data e validade. Um instrumento sem calibração em dia não é fiável, mesmo que pareça a funcionar normalmente: a deriva de precisão é lenta e não se nota a olho.

10. Preparação e operação de fresadoras e tornos convencionais

Fresadora ferramenteira ou universal

Etapas de preparação, por esta ordem:

1. Verificar e limpar a mesa, o mandril e os acessórios de fixação.
2. Montar e alinhar o sistema de fixação da peça (morsa, grampos).
3. Montar a ferramenta de corte adequada ao material e à operação.
4. Definir a origem peça (referenciamento) e os parâmetros de corte (velocidade de corte, avanço, profundidade de passe).
5. Fazer um teste em vazio e uma primeira passagem de controlo antes do lote completo.

Modos de operação: fresagem concordante (a ferramenta corta a favor do sentido de avanço da peça) versus discordante (a ferramenta corta contra o avanço), com diferenças no acabamento obtido e na força de corte exercida.

Torno mecânico paralelo

Etapas equivalentes:

1. Verificar e limpar o cabeçote, o carro e o sistema de fixação (placa de 3 ou 4 grampos, pinça, entre-pontos).
2. Montar a peça e verificar a concentricidade.
3. Montar a ferramenta de torneamento à altura exata do eixo da máquina.
4. Definir os parâmetros de corte para o material a maquinar.
5. Executar um passe de desbaste, medir, e só depois o passe de acabamento à cota final.

O torneamento exterior é a operação natural para produzir o veio Ø25g6 da coluna-guia. É a operação de acabamento final (não o desbaste) que determina se a qualidade IT6 pedida é atingível: deve deixar-se sempre uma margem de material (tipicamente 0,2 a 0,5 mm no raio) para essa última passagem.

Nas operações de acabamento surgem também elementos que não devem ser confundidos: um chanfro é um corte angular numa aresta, indicado por uma nota como "C1" (1 mm a 45°), obtido por uma passagem simples de ferramenta; um escareado é um furo cónico, obtido com uma broca escareadora, destinado a alojar a cabeça cónica de um parafuso escareado, indicado no desenho com o seu próprio símbolo de escareado, diâmetro e ângulo. São operações e indicações diferentes, ainda que ambas envolvam uma superfície angular.

11. Fatores que afetam a tolerância na maquinação

Vários fatores, durante a própria maquinação, afastam a peça real da cota programada:

• Desgaste da ferramenta: no torneamento exterior, a aresta de corte recua progressivamente e a peça tende a sair, ao longo do lote, cada vez maior.
• Forças de corte e vibração: deformam ligeiramente a peça e a ferramenta durante o corte, mais notório em peças esbeltas como a coluna-guia.
• Temperatura: o aquecimento por atrito dilata a peça durante a maquinação; medida a quente, a cota parece maior do que fica depois de arrefecer à temperatura ambiente.
• Fixação: um aperto excessivo no torno ou na fresadora deforma a peça, que "volta" à forma original depois de solta, fora da tolerância prevista.

Calcular e verificar os parâmetros de corte

Antes de rever um parâmetro de corte, é preciso saber calculá-lo. No torno, a velocidade de corte (Vc), em m/min, não se lê diretamente no mostrador: converte-se em rotação (n, em rot/min) através de

n = 1000 · Vc / (π · D)

onde D é o diâmetro da peça, em mm, na secção que está a ser maquinada.

O avanço por rotação (f), em mm/rot, é o deslocamento axial da ferramenta a cada volta da peça, e a profundidade de passe (ap), em mm no raio, é a espessura de material retirada em cada passagem. Os três parâmetros afetam a peça de forma diferente: um avanço por rotação maior deixa uma rugosidade mais grosseira (o Ra sobe); a profundidade de passe não altera diretamente a rugosidade, mas um passe grande aumenta a força de corte e a vibração, o que degrada o acabamento de forma indireta. É por isto que o passe de acabamento usa sempre avanços pequenos e a margem reduzida já referida no capítulo 10 (0,2 a 0,5 mm no raio), enquanto o desbaste aceita avanços e profundidades maiores para remover material depressa, sacrificando o acabamento.

Valores indicativos de Vc e de avanço

Valores indicativos: o catálogo do fabricante da ferramenta manda sempre. Servem para uma primeira escolha; o valor real de cada operação depende da ferramenta, do revestimento e da refrigeração usados.

Corrigir os parâmetros de corte

No torneamento, a correção do diâmetro faz-se sempre sobre o raio, nunca diretamente sobre o valor do diâmetro: um excesso de 0,010 mm no diâmetro medido corrige-se com 0,005 mm de avanço radial extra da ferramenta, porque cada milímetro que a ferramenta avança no raio retira o dobro no diâmetro.

12. Ensaios de maquinação em peças copulativas e validação do processo

Antes de libertar um processo para produção em série, maquina-se um pequeno protótipo e avalia-se se as peças copulativas (peças destinadas a encaixar umas nas outras, como a coluna-guia e o casquilho) cumprem o previsto. É um ensaio real, com peças físicas medidas, não apenas um cálculo em papel.

Passos do ensaio de maquinação

1. Maquinar um pequeno lote (por exemplo, 5 peças) segundo o programa e os parâmetros de corte definidos.
2. Medir cada peça com o instrumento adequado à qualidade de fabrico pedida.
3. Registar os valores numa folha de cálculo, comparando com as cotas máxima e mínima previstas.
4. Montar o conjunto de peças copulativas e verificar se desliza (ou aperta) como previsto pelo cálculo do ajustamento.
5. Analisar os resultados e propor correções e melhorias ao processo, se necessário, antes de validar.

Analisar resultados e validar o processo

Validar um processo é confirmar, com dados reais e não apenas com o cálculo teórico do ajustamento, que ele produz peças dentro da especificação de forma consistente:

• Todas as cotas críticas dentro de Dmáx/Dmín (ou dmáx/dmín).
• Tolerâncias geométricas (forma, orientação, posição) cumpridas.
• Rugosidade dentro do Ra especificado.
• O conjunto de peças copulativas monta e funciona como previsto (folga ou aperto do tipo certo).
• Sem tendência de deriva não controlada ao longo do lote.

Só depois de validado o processo é que se propõem correções finais e se liberta a produção de pequenas séries. Um lote com diâmetros perfeitos mas cilindricidade fora de especificação, por exemplo, continua a não passar no ensaio de montagem, mesmo cumprindo a tolerância dimensional.

13. Segurança, ambiente e qualidade no posto de maquinação

O torno e a fresadora são máquinas de risco elevado: aparas projetadas, órgãos em rotação, líquidos de corte.

• Equipamentos de proteção individual (EPI): óculos de proteção, calçado de segurança, fato justo ao corpo, cabelo preso, sem anéis nem pulseiras.
• Normas de segurança e saúde no trabalho: paragem de emergência acessível, proteções da máquina sempre no lugar, nunca medir com a peça em rotação.
• Normas de proteção ambiental: recolha e destino correto de aparas, óleos de corte e fluidos de refrigeração, nunca despejados no esgoto comum.
• Normas da qualidade: registo rastreável de medições (a ficha de controlo preenchida é evidência de qualidade), calibração de instrumentos em dia, ações corretivas documentadas sempre que um lote falha.

A responsabilidade, o rigor e o sentido crítico exigidos nesta UC aplicam-se tanto ao cálculo de uma tolerância como à forma como se descarta uma apara ou se regista o resultado de uma medição.

Erros comuns

• Trocar a gama de tabela: usar a linha de IT errada porque a cota está na fronteira entre duas gamas.
• Esquecer que uma cota "sem tolerância" tem sempre a tolerância da classe geral do desenho (ISO 2768), nunca é uma cota livre.
• Dar à cota de fecho, numa cadeia de cotas, uma tolerância própria diferente da que resulta da soma das cotas de que depende.
• Confundir H maiúsculo (furo, EI = 0) com h minúsculo (veio, es = 0): têm papéis diferentes no ajustamento.
• Aplicar uma tolerância de forma igual ou maior do que a tolerância dimensional da mesma cota, deixando a forma "consumir" a tolerância de tamanho.
• Confundir planeza (forma, sem referência, só superfícies planas) com perfil de uma superfície (pode ter referência e controla uma forma qualquer).
• Confundir chanfro (corte angular numa aresta, nota "C" + valor) com escareado (furo cónico para cabeça de parafuso, símbolo próprio de escareado).
• Usar um instrumento com resolução demasiado larga para a tolerância a controlar, por exemplo um paquímetro num ajustamento H7.
• Validar um processo com base numa única peça medida, ignorando a tendência do lote inteiro.
• Corrigir o diâmetro de uma peça torneada como se fosse igual ao valor a compensar no raio, esquecendo o fator de dois.

Glossário

• Cota nominal: dimensão de referência da peça, antes de aplicar qualquer tolerância.
• Afastamento (ES/EI para furos, es/ei para veios): diferença entre a cota limite (máxima ou mínima) e a cota nominal.
• IT (qualidade de fabrico): valor numérico da tolerância dimensional, crescente de IT01 a IT18.
• Posição de tolerância: letra que indica onde, em relação à nominal, se situa a tolerância (maiúscula em furos, minúscula em veios).
• Sistema furo-base: convenção em que o furo mantém sempre a posição H e só o veio varia consoante o ajustamento.
• Ajustamento com folga, incerto, com aperto: os três resultados possíveis do encontro entre um furo e um veio.
• Cadeia de cotas: sequência de cotas em série cujas tolerâncias se somam na cota de fecho.
• Cota de fecho: cota auxiliar, entre parênteses, resultante da soma ou diferença de outras cotas da cadeia, sem tolerância própria.
• ISO 1101: norma de toleranciamento geométrico (forma, orientação, posição, batimento).
• Referência (datum): elemento identificado por uma letra, usado como base de comparação nas tolerâncias de orientação, posição e batimento.
• Máximo/mínimo de matéria (Ⓜ/Ⓛ, MMC/LMC): modificadores que ligam a tolerância geométrica ao tamanho real da peça produzida.
• Ra: rugosidade média aritmética, o parâmetro de rugosidade mais usado.
• Rz: altura máxima do perfil de rugosidade, mais sensível a defeitos pontuais que o Ra.
• Peças copulativas: peças destinadas a encaixar umas nas outras, como a coluna-guia e o casquilho de guiamento.
• Incerteza de medição: margem inevitável associada a qualquer resultado de medição.
• Calibração: comparação periódica de um instrumento contra padrões rastreáveis, com certificado.

Síntese

Uma peça maquinada cumpre a sua função quando três decisões, tomadas ainda no desenho, se confirmam depois na peça real: quanto pode variar o seu tamanho (ISO 2768 para o geral, ISO 286 para o funcional, com qualidade de fabrico e posição de tolerância), que forma exata tem de manter (ISO 1101, com a tolerância de forma sempre abaixo da dimensional) e que qualidade de superfície precisa (ISO 21920, Ra coerente com o IT). O par furo-veio de um ajustamento, no sistema furo-base, resulta num ajustamento com folga, incerto ou com aperto, calculável a partir das tabelas de IT e dos afastamentos fundamentais. Nenhuma destas decisões vale nada sem um ensaio de maquinação em protótipo: medir peças reais com o instrumento certo, detetar tendências (como o desgaste da ferramenta), corrigir os parâmetros de corte e só então validar o processo para produção em série, sempre com segurança, ambiente e qualidade como pano de fundo.

Exercícios resolvidos

1. Um furo tem cota nominal Ø60 e classe de tolerância H7. Calcula Dmáx, Dmín e o IT em micrómetros.

Resolução: Ø60 está na gama >50 a 80 mm, IT7 = 30 µm. Posição H → EI = 0, ES = +0,030 mm. Dmáx = 60,030 mm; Dmín = 60,000 mm; IT = 0,030 mm = 30 µm.

2. Um veio Ø40g6 vai montar num furo Ø40H7. Calcula a folga máxima e mínima e classifica o ajustamento.

Resolução: gama >30 a 50: IT7 = 25 µm, IT6 = 16 µm, es(g) tabelado = −9 µm. Furo: Dmáx = 40,025, Dmín = 40,000. Veio: es = −0,009, ei = es − IT6 = −0,009 − 0,016 = −0,025 → dmáx = 39,991, dmín = 39,975. Folga máxima = 40,025 − 39,975 = 0,050 mm; folga mínima = 40,000 − 39,991 = 0,009 mm. As duas são positivas: ajustamento com folga.

3. Uma cadeia de cotas tem os troços 30 ± 0,05 mm e 25 ± 0,05 mm, montados em série. Qual é a cota de fecho e a sua tolerância?

Resolução: nominal: 30 + 25 = 55 mm. Tolerância total: (2×0,05) + (2×0,05) = 0,20 mm, ou seja ±0,10 mm. Cota de fecho: no desenho escreve-se (55), entre parênteses e sem tolerância inscrita; os ±0,10 mm são o resultado da cadeia, valor de verificação que não acompanha a cota.

4. Porque é que a tolerância de cilindricidade de um veio deve ser inferior à sua tolerância dimensional (IT)?

Resolução: porque a tolerância de forma controla um aspeto diferente (a forma geométrica ao longo da peça) que se sobrepõe ao controlo dimensional. Se a tolerância de forma fosse igual ou maior que o IT, a peça podia estar sempre "dentro da cota" em cada secção medida e, ainda assim, não ser suficientemente cilíndrica para funcionar (por exemplo, ovalizada ou cónica), consumindo por si só toda a margem de tamanho disponível.

5. Um furo de fixação Ø9 (+0,090/0) tem posição ⊕0,08 Ⓜ. Se o furo real sair a Ø9,05, qual é a tolerância de posição efetiva?

Resolução: máximo de matéria do furo (MMC) = menor diâmetro = Ø9,000. Afastamento do furo real face ao MMC = 9,05 − 9,00 = 0,05 mm. Tolerância de posição efetiva = 0,08 + 0,05 = 0,13 mm.

6. Um lote de furos H7 está a ser controlado com um paquímetro de resolução 0,02 mm. É uma escolha adequada para uma tolerância de 0,021 mm? Justifica e propõe alternativa.

Resolução: não é adequada. A resolução do paquímetro (0,02 mm) é quase do mesmo tamanho que a própria tolerância a controlar (0,021 mm), o que não deixa margem para distinguir uma peça no limite de uma peça fora de tolerância. Deve usar-se um micrómetro (resolução 0,01 ou 0,001 mm) ou um calibre passa-não-passa fabricado especificamente para essa cota.

7. Num lote de 5 colunas-guia, as três primeiras medem 24,985, 24,988 e 24,991 mm (tolerância dmín 24,980 a dmáx 24,993) e a tendência é crescente. Que decisão tomar antes de maquinar as duas últimas peças?

Resolução: a tendência crescente é sinal de desgaste progressivo da ferramenta de torneamento exterior. Mesmo sem nenhuma peça ainda fora de tolerância, deve corrigir-se o processo antes de continuar: avançar ligeiramente a ferramenta no sentido radial e/ou reafiar ou indexar a aresta de corte, para travar a deriva antes que as próximas peças ultrapassem dmáx = 24,993 mm.