Uma face usinada pode ser plana e ainda assim inclinar-se em relação à face de montagem que localiza a peça. Por outro lado, duas faces podem parecer uniformemente espaçadas em alguns pontos medidos enquanto uma contém uma cavidade local. Planicidade e paralelismo respondem a perguntas diferentes do desenho: a planicidade limita a forma de uma superfície sem datum; o paralelismo de superfície limita a superfície controlada dentro de planos orientados a um datum especificado. Nenhum deles deve ser escolhido apenas porque um modelo CAD mostra duas faces aparentemente niveladas.
Este guia concentra-se em como engenheiros e compradores especificam e verificam esses controles em placas e carcaças usinadas por CNC. Para as decisões mais amplas sobre ajustes e limites, consulte o nosso tolerâncias de usinagem CNC. O desenho controlado e a norma e edição de GD&T nele indicadas regem a aceitação efetiva.
Três maneiras diferentes de um par de faces falhar
Considere uma base usinada ilustrativa com uma face de montagem inferior e uma superfície de apoio superior. Na primeira versão, a superfície superior está uniformemente inclinada: uma régua local pode considerá-la plana, mas sua orientação em relação à face inferior está errada. Na segunda, a superfície superior está nominalmente alinhada, porém empenada: algumas leituras de espessura nas bordas podem parecer aceitáveis enquanto um rolamento acoplado balança. Na terceira, ambas as faces atendem aos seus controles geométricos, mas a espessura total está errada. Estes são exemplos hipotéticos de revisão de desenho, não relatos de peças produzidas.
As falhas apontam para três requisitos distintos. A planicidade trata da forma de uma única superfície. O paralelismo vincula a orientação e a forma da superfície controlada a um datum. A espessura estabelece a separação permitida entre faces opostas segundo as regras de tamanho do desenho. Um limite de espessura apertado não substitui um controle funcional de planicidade ou paralelismo, e adicionar os três sem identificar a função pode criar trabalho desnecessário de processo e inspeção.
| Preocupação de montagem | Pergunta do desenho | Controle provável a avaliar |
|---|---|---|
| Uma vedação ou almofada oscila sobre uma face | Essa face é suficientemente plana por si só? | Planicidade da superfície de acoplamento |
| Uma guia ou assento de rolamento inclina-se em relação à base de montagem | O assento está orientado em relação ao datum de montagem? | Paralelismo em relação ao datum de montagem |
| A peça é demasiado espessa ou fina | A distância entre faces está dentro dos limites? | Tolerância de tamanho ou espessura |
| Apenas dois pequenos assentos fazem contacto efetivo | Os assentos são controlados como a região de contacto funcional? | Anotações específicas da característica e uma região de inspeção definida |
Este é um quadro de seleção, não uma afirmação de que um símbolo resolve sempre uma dada falha. Um desenho conforme pode necessitar de mais do que um controlo se a montagem o exigir.
Escolha um controle a partir da função de montagem
Pergunte o que toca na peça em serviço. Uma tampa que veda contra uma face ampla preocupa-se com folgas locais ao longo dessa face. Um cursor montado numa base pode preocupar-se com a orientação do seu assento de guia em relação à face de localização. Um espaçador entre duas montagens pode preocupar-se principalmente com a separação e o contacto. A área a controlar deve corresponder à região de contacto real; um recesso de folga não funcional não deve ditar silenciosamente um requisito de superfície rigoroso em toda a peça.
A planicidade não tem referência de datum em seu quadro de controle de característica. Ela avalia a superfície independentemente de como a peça está assentada na máquina ou na mesa de inspeção. O paralelismo de uma superfície referencia um datum e avalia a face controlada dentro de uma zona orientada a esse datum. Se um desenho usa ambos, os limites devem ser consistentes e servir a funções distintas. Uma indicação também deve identificar se uma superfície, um eixo derivado ou outra característica está sendo controlada; a palavra “paralelo” sozinha não resolve isso.
Não copie uma tolerância numérica de uma placa de tamanho diferente. Extensão, condição do material, espessura de parede, tensão residual do material bruto, acabamento e estado de apoio podem todos alterar o significado de um valor. Um número sem essas condições é uma instrução de fabricação frágil e uma base ruim para comparar fornecedores.
Uma indicação de paralelismo só é tão útil quanto o seu datum
Para paralelismo de superfície, o datum deve representar como a montagem localiza a peça. Uma borda conveniente de corte com serra ou uma face de fundição não usinada pode facilitar a inspeção, mas não ter relação com a orientação instalada. Identifique a característica de datum no desenho controlado e então decida como ela será estabelecida durante a usinagem e simulada durante a inspeção.
Uma face de datum ampla pode não assentar uniformemente em um dispositivo ou mesa de senos quando apresenta erro de forma. O contato em pontos altos, rebarbas, sujeira ou força de fixação pode alterar a referência efetiva. O método usado para apoiar uma placa flexível não deve ocultar a geometria em estado livre se o desenho exigir aceitação em estado livre. Se a peça deve ser contida durante a inspeção, essa contenção precisa ser especificada em vez de inferida pelo operador de máquina ou inspetor.
A questão do datum liga este tópico restrito de volta ao guia do processo de fresamento CNC: a criação do datum, a transferência de dispositivo e a ordem de acabamento devem sustentar a mesma relação geométrica que o desenho irá medir.
Como a usinagem e a liberação alteram o resultado
Uma peça pode sair da fresa aparentemente plana enquanto ainda está fixada. Soltá-la pode alterar a forma se o material bruto carregava tensão residual ou se o dispositivo flexionou uma seção fina. Remover material de forma assimétrica também pode alterar o equilíbrio de tensões. A questão relevante não é simplesmente se o último passe foi leve; é se a peça possui a geometria exigida no estado de aceitação especificado.
Uma rota plausível é estabelecer uma face de referência estável, remover o material em excesso em uma sequência que limite a distorção, permitir a estabilização adequada quando o projeto e o material exigirem, e acabar as superfícies funcionais com um esquema de datum deliberado. Essa rota é condicional, não uma receita universal. Uma grande área plana, uma parede fina ou um tratamento pós-usinagem podem exigir decisões diferentes. A retificação plana de precisão pode ser avaliada para peças selecionadas, mas não deve ser prometida como necessária ou disponível para toda geometria; a página de capacidade de retificação de superfícies descreve o processo, enquanto o desenho específico ainda precisa ser revisado.
A textura superficial é uma característica separada. Uma face pode satisfazer a planicidade geométrica e ainda ser áspera demais para uma vedação, ou parecer polida enquanto empena além da zona de forma permitida. Mantenha a rugosidade e os controles geométricos distintos no desenho e no plano de inspeção.
Compare medições feitas no mesmo estado
A medição de planicidade avalia como a superfície amostrada se ajusta entre dois planos paralelos sob a norma aplicável e o método de avaliação; o datum usado para localizar a peça não deve ser confundido com um datum de planicidade. A medição de paralelismo primeiro estabelece o datum declarado e avalia a superfície alvo em relação a ele. Algumas leituras nas bordas não podem comprovar a condição de uma grande área central. A distribuição de pontos, o acesso, o contato do dispositivo, a capacidade do instrumento e o software de avaliação são todos importantes.
Uma mesa de senos e um relógio comparador podem responder a certas questões práticas quando a montagem representa o datum especificado. Uma CMM pode reportar um mapa de superfície mais amplo, desde que seu alinhamento e estratégia de amostragem estejam definidos. Nenhum nome de instrumento por si só garante um resultado defensável. Pergunte quais pontos foram verificados, como o datum foi simulado, se a peça foi fixada e se a medição ocorreu antes ou depois de revestimento, limpeza ou operações que alteram tensões.
Se dois fornecedores relatam valores diferentes para a mesma peça, primeiro compare a revisão do desenho, a configuração do datum, o estado de medição e o caminho de amostragem. A diferença pode ser uma incompatibilidade de método em vez de usinagem inconsistente. Informações de inspeção em nível de empresa estão disponíveis na qualidade; um plano de medição específico do projeto ainda requer acordo.
Revisão do desenho antes do orçamento
- Marque as faces que realmente entram em contato com componentes acoplados e a área que deve suportar carga ou vedar.
- Separe os requisitos de espessura, planicidade, paralelismo e textura em vez de exigir que uma única indicação faça as quatro funções.
- Escolha um elemento de referência funcional para paralelismo e confirme que ele pode ser recriado na fabricação e na inspeção.
- Especifique a classe e o estado do material, o estado de acabamento e qualquer requisito de restrição ou de estado livre que afete o resultado.
- Solicite o método de inspeção e os locais a serem amostrados em superfícies grandes ou interrompidas.
- Compare as cotações com base na mesma revisão e no mesmo plano de aceitação, não apenas na mesma tolerância numérica.
Quando um desenho especifica o que a montagem realmente precisa, o roteiro de CNC e o relatório de inspeção podem responder à mesma pergunta. Quando não o faz, resolver o datum funcional e a região controlada é mais valioso do que apenas acrescentar mais uma casa decimal.