Nivelamento em GD&T: Um guia pormenorizado

O dimensionamento e a tolerância geométricos são um sistema normalizado. Ajuda a transmitir as tolerâncias de engenharia e a intenção do projeto com a ajuda de desenhos de engenharia. O símbolo de planicidade é também uma consideração fundamental para o controlo das tolerâncias das superfícies planas.

O artigo abaixo tem uma discussão pormenorizada sobre a planeza em GD&T que o ajudará a utilizá-la nos seus componentes. Então, vamos lê-lo.

O que é a planeza?

A planeza em GD&T é um tipo de ferramenta de tolerância de engenharia que ajuda a controlar o tamanho do desenho. A tolerância de planeza é escolhida para as superfícies que têm uma planeza que precisa de ser escolhida dentro de certos limites para que o componente possa funcionar corretamente. Trata-se de uma medida de controlo da forma da superfície.

Nivelamento versus outras caraterísticas GD&T

A planeza pode ser comparada com outras caraterísticas GD&T do seguinte modo

Nivelamento vs Retilinearidade

A planeza é uma caraterística tridimensional que controla a superfície, enquanto a retidão é uma caraterística bidimensional que controla uma única linha na superfície. A planeza tem a sua zona de tolerância, que é definida por dois planos paralelos um ao outro. A retidão tem a sua zona de tolerância definida por linhas paralelas entre si.

Planura vs Paralelismo

A planeza e o paralelismo são por vezes confundidos. O paralelismo necessita de uma superfície ou de um eixo com o qual possa ser relacionado; não pode funcionar sem um ponto de referência. Enquanto que a planeza não necessita de um ponto de referência e pode ser utilizada numa superfície que não tenha paralelo com outra superfície. Assim, a necessidade de um ponto de referência não é necessária.

Nivelamento vs Acabamento da superfície

Tanto a planeza como o acabamento da superfície controlam as variações da superfície. No entanto, o acabamento da superfície faz este controlo de uma forma precisa. A planicidade, por outro lado, mostra a diferença entre a trajetória e a altura máxima.

Planicidade vs Tolerância Regular

A planeza é um tipo de tolerância que gere a consistência da superfície, a tolerância regular determina o desvio do desenho.

Como mostrar o nivelamento num desenho?

A tolerância de planeza GD&T num desenho é representada através de um quadro de controlo de caraterística. O primeiro bloco contém o símbolo da caraterística geométrica para a planeza e tem a forma de um paralelogramo.

Uma vez que a zona de tolerância para a planeza é mais larga, o símbolo não é necessário no segundo bloco, uma vez que é a zona predefinida para o tipo de tolerância. O segundo bloco tem modificadores de material e valores de tolerância, conforme necessário.

A planeza não necessita de um ponto de referência e a seta principal refere-se à superfície que está sob controlo. Por vezes, pode apontar para a dimensão do tamanho, indicando que o plano médio está sob o controlo da planeza.

O que é a planeza na condição máxima do material?

A planeza numa condição de material máxima é uma chamada válida que é aplicada a uma caraterística de tamanho, como a largura. Em vez do controlo de planicidade para a superfície, este provém do plano médio. O texto explicativo é utilizado pelos desenhadores para controlar o tamanho, que é mais apertado do que a forma de entrada.

A zona de tolerância restringe as inúmeras caraterísticas nas medidas dadas. Esta disposição não está em vigor quando a marcação de planeza com MMC aumenta o tamanho da tolerância utilizando a tolerância geométrica.

Medir a tolerância

A medição final da tolerância pode ser verificada através de diferentes métodos, que são os seguintes

Superfícies planas simples

A medição da planicidade necessita de uma placa de superfície, de uma sonda ou de medidores de altura. Não pode ser medida simplesmente colocando a peça sobre a placa.

Utilizar um medidor de altura

O medidor de altura é utilizado para medir a planeza e para as caraterísticas de referência mantidas em paralelo. As máquinas CMM avançadas são utilizadas para inspecionar a planicidade. Podem criar planos virtuais que se assemelham à superfície a ser verificada e medida.

Toda a área é coberta com a altura do calibre, e os elementos positivos e negativos são adicionados para calcular a variação total. Esta variação tem de ser inferior ao valor da tolerância de planeza.

Utilizar uma placa de superfície

Uma placa de superfície inspecciona a planicidade segurando a face na placa de superfície utilizando um medidor de altura. Os medidores de altura e os componentes são movidos de forma a que toda a largura e comprimento da superfície sejam cobertos. O desvio é calculado para a superfície total.

Caraterística da dimensão (planeza na MMC)

Quando se mede a planeza, efectua-se basicamente a medição do plano médio derivado. Existem dois métodos de medição.

Utilização de um calibre funcional

Este método utiliza dois medidores de altura, que são colocados um em frente ao outro. O medidor de altura é utilizado nas superfícies inferior e superior e mede a espessura local. Em seguida, é deslocado ao longo da superfície para verificar se toda a superfície está ou não dentro da tolerância de tamanho.

O segundo método utiliza um calibre que tem uma cavidade que se ajusta à placa no limite da condição virtual. É o limite total disponível para tolerância. Para ser aprovada, a placa deve caber no gabarito.

Utilização de uma CMM

A máquina de medição por coordenadas efectua medições e necessita de cobrir a mesma placa, que é colocada de forma a que a sonda atinja as duas superfícies. Os pontos são então marcados, e a espessura local desses pontos é medida. Se a espessura estiver dentro dos limites de tamanho, o ponto médio é calculado.

A planeza é calculada subtraindo a tolerância local máxima da placa. Se a variação da planicidade do plano médio for inferior à tolerância de planicidade permitida, o trajeto é aprovado.

Vantagens da utilização da tolerância de planeza

Existem várias vantagens na utilização da tolerância de planeza, e algumas delas são as seguintes

• A tolerância de planeza assegura que as peças podem encaixar umas nas outras, o que reduz as hipóteses de desalinhamento. Muitas aplicações sensíveis, como o sector automóvel e aeroespacial, requerem uma tolerância de planeza deste tipo.
• A tolerância de planeza ajuda a minimizar o stress, o desgaste e a fricção, especialmente quando escolhida para os componentes móveis.
• Quando a planicidade é controlada num componente, a qualidade global dos componentes aumenta e contribui para a consistência do desempenho.
• A necessidade de um pós-processamento excessivo é eliminada pelo controlo da planicidade, o que reduz o desperdício de material e de energia.

Onde é que o nivelamento pode ser aplicado?

A tolerância de planeza é escolhida por várias indústrias onde a precisão dos componentes é crucial. A indústria automóvel, a eletrónica e a aeroespacial são sectores onde a montagem adequada e o baixo atrito são uma preocupação nos componentes. Algumas das aplicações em que a planeza é aplicada são as seguintes:

• Juntas
• Flanges
• Peças ópticas
• Componentes de acoplamento

Significado prático da planeza no fabrico

A importância do fabrico da planeza não pode ser ignorada; desempenha um papel crucial na determinação do funcionamento ou não do componente. A secção seguinte esclarece melhor este assunto.

Controlo de qualidade e consistência

A planeza mantém a consistência ao longo de toda a produção, garantindo que os componentes cumprem as normas. É um dos requisitos cruciais na produção em massa. A utilização de sistemas de medição como CMM também ajuda a medir a planicidade, assegurando que são produzidos componentes de elevada qualidade em cada lote.

Implicações em termos de custos

O controlo adequado da planicidade também elimina a necessidade de pós-processamento, como trituraçãoo que provoca um grande desperdício de material. Quando os componentes cumprem as normas de planeza, a eficiência da produção é melhorada e também a necessidade de gastos adicionais é reduzida.

Impacto na funcionalidade

As superfícies planas oferecem funcionalidade em várias aplicações. Alguns componentes mecânicos, como as juntas, quando fabricados com uma planicidade adequada, reduzem o atrito entre os componentes móveis e evitam o stress.

Conclusão

A importância da planicidade em GD&T desempenha um papel vital não só na melhoria da estética dos componentes, mas também na sua funcionalidade. Os componentes podem ser montados adequadamente, o custo do pós-processamento é poupado e a durabilidade é alcançada.

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