Planicidade em GD&T: Um Guia Detalhado

A cotagem e toleranciamento geométrico é um sistema normalizado. Ajuda a transmitir as tolerâncias de engenharia e a intenção do projeto com o auxílio de desenhos de engenharia. O símbolo de planicidade é também uma consideração fundamental para controlar as tolerâncias das superfícies planas.

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

O que é Planicidade?

A planicidade em GD&T é um tipo de ferramenta de toleranciamento de engenharia que ajuda a controlar a dimensão do projeto. A tolerância de planicidade é adotada para superfícies cuja planicidade precisa de ser mantida dentro de certos limites para que o componente possa funcionar corretamente. É uma medida para controlar a forma da superfície.

Planicidade vs Outras Características GD&T

A planicidade pode ser comparada com algumas outras características GD&T da seguinte forma:

Planicidade vs Retitude

A planicidade é uma característica tridimensional que controla a superfície, enquanto a retitude é uma característica bidimensional que controla uma única linha na superfície. A planicidade tem a sua zona de tolerância, definida por dois planos paralelos entre si. A retitude tem a sua zona de tolerância definida por linhas paralelas entre si.

Planicidade vs Paralelismo

A planicidade e o paralelismo são por vezes confundidos. O paralelismo necessita de uma superfície ou eixo com o qual se possa relacionar; não pode funcionar sem um datum. Já a planicidade não requer um datum e pode ser utilizada numa superfície que não seja paralela a outra superfície. Por conseguinte, não é necessário um ponto de referência.

Planicidade vs Acabamento Superficial

A planicidade e o acabamento superficial controlam ambos as variações na superfície. No entanto, o acabamento superficial faz esse controlo de forma precisa. A planicidade, por sua vez, mostra a diferença entre o percurso e a altura máxima.

Planicidade vs Toleranciamento Regular

A planicidade é um tipo de tolerância que gere a consistência da superfície, enquanto o toleranciamento regular determina o desvio em relação ao projeto.

Como Mostrar a Planicidade num Desenho?

A tolerância de planicidade GD&T num desenho é mostrada através de uma caixa de controlo de características. O primeiro bloco contém o símbolo da característica geométrica da planicidade e tem a forma de um paralelogramo.

Como a zona de tolerância da planicidade é mais ampla, o símbolo não é necessário no segundo bloco, por ser a zona predefinida para este tipo de tolerância. O segundo bloco contém os modificadores de material e os valores de tolerância conforme necessário.

A planicidade não necessita de um datum para referências e a seta de chamada refere-se à superfície que está sob controlo. Por vezes, pode apontar para a dimensão de tamanho, indicando que o plano mediano está sob o controlo da planicidade.

O que é Planicidade na Condição de Material Máximo?

A planicidade numa condição de material máximo é uma chamada válida que se aplica a uma característica de tamanho, como a largura. Em vez do controlo de planicidade da superfície, provém do plano mediano. A chamada é utilizada pelos projetistas para controlar o tamanho, que é mais restrito do que a forma de entrada.

A zona de tolerância restringe as inúmeras características nas medidas indicadas. Tal disposição não está em vigor quando a chamada de planicidade com MMC acrescenta ao tamanho da tolerância utilizando a tolerância geométrica.

Medição da Tolerância

A medição final da tolerância pode ser verificada utilizando 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 apenas colocando a peça sobre a placa.

O medidor de altura é utilizado para medir a planicidade e para as características de referência mantidas paralelas. Máquinas CMM avançadas são utilizadas para inspecionar a planicidade. Conseguem criar planos virtuais que se assemelham à superfície a verificar e medir.

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

Uma mesa de desempeno inspeciona a planicidade apoiando a face na mesa de desempeno com recurso a um medidor de alturas. Os medidores de alturas e os componentes são deslocados de forma a cobrir toda a largura e o comprimento da superfície. O desvio é calculado para a superfície total.

Elemento de tamanho (planicidade em MMC)

Ao medir a planicidade, efetua-se basicamente a medição do plano médio derivado. Existem dois métodos para a medir.

Este método utiliza dois medidores de alturas, colocados em oposição um ao outro. O medidor de alturas 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 dentro da tolerância de tamanho.

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

A CMM efetua as medições e exige cobrir a mesma placa, que é posicionada de forma a que a sonda alcance as duas superfícies. Os pontos são então marcados e mede-se a espessura local desses pontos. Se a espessura estiver dentro dos limites de tamanho, calcula-se o ponto médio.

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

Vantagens da utilização da tolerância de planicidade

Existem várias vantagens na utilização da tolerância de planicidade, algumas das quais são as seguintes:

• A tolerância de planicidade garante que as peças encaixam entre si, o que reduz a probabilidade de desalinhamento. Muitas aplicações sensíveis, como automóveis e aerospacial, exigem esta tolerância de planicidade.
• A tolerância de planicidade ajuda a minimizar o esforço, o desgaste e o atrito, especialmente quando escolhida para 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 pós-processamento excessivo é eliminada com o controlo da planicidade, o que reduz o desperdício de material e de energia.

Onde pode ser aplicada a planicidade?

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

• Juntas
• Flanges
• Peças óticas
• Componentes de acoplamento

Importância prática da planicidade na produção

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

Controlo de qualidade e consistência

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

Implicações de custo

O controlo adequado da planicidade também elimina a necessidade de pós-processamento como a retificação, que provoca muito desperdício de material. Quando os componentes cumprem as normas de planicidade, a eficiência da produção é melhorada e 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 a planicidade adequada, reduzem o atrito entre componentes móveis e previnem o esforço.

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, poupa-se o custo do pós-processamento e alcança-se a durabilidade.

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