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Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) 1- Calcule as características dos ajustes. a) 30H8h8 b) 78N8h7 c) 90H7r6 d) 30X10h10 2 – Utilizando as tabelas determine as características dos ajustes. a) 40H8f9 b) 40K8h5 c) 25H7m6 d) 65H8f7 3 - A tabela 1 da NBR 6158 apresenta as tolerâncias em função dos grupos de dimensões e das qualidades ISO de trabalho. Fixando um grupo de dimensões e uma qualidade de trabalho, por exemplo (>30 mm 50mm) e IT7, desenhar os gráficos da evolução da tolerância em função de cada uma das variáveis. 4 - Compare a evolução das tolerâncias com os valores apresentados na tabela 7 da NBR 6158 e com a equação da unidade fundamental de tolerância. 5 - Observar a tabela 4 da NBR 6158. Descrever o que elas contêm e como foram obtidas. T o le râ n c ia ( m ) T o le râ n c ia ( m ) Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) 6 - A figura 3 da NBR 6158 apresenta as posições relativas dos campos de tolerância para as diversas letras. Discuta o gráfico observando as características que estão ali definidas. (Afastamentos, qualidades, tolerâncias, etc.) 7 - Entendido o significado de campo de tolerância e a posição deste em relação a linha zero. A tabela 2 contém os valores calculados dos afastamentos de referência em função dos grupos de dimensões. Notar que para qualquer dimensão dentro de um mesmo grupo o ajuste tem sempre as mesmas características. Observar também a independência dos afastamentos de referência e a qualidade de trabalho. As tabelas 2,3 e 9 da NBR 6158 apresentam as expressões e os valores dos afastamentos de referência para as várias letras. Utilizando as tabelas 1 e 2, desenhe no gráfico abaixo os campos de tolerâncias para os seguintes eixos: 40a9; 40a10; 40a11; 40a12; 40d5; 40d6; 40d7; 40d8; 40h5; 40h6; 40h7, 40h8; 40k5; 40k6; 40k7, 40k8; 40s5; 40s6; 40s7, 40s8. Comentar os afastamentos de referência. a9 a10 a11a12 d5 d6 d7 d8 h5 h6 h7 h8 k5 k6 k7 k8 s5 s6 s7 s8 Afa sta me nto s m Lz A fa s ta m e n to s e m Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) 8 - Notar que todo ajuste recomendado consiste de um campo de tolerância na posição H ou h (furo-base ou eixo-base) e outro campo qualquer que determina o tipo de ajuste (folgado, indeterminado, interferente). Indicar as características dos ajustes H11a11 e A11h11 em um diagrama de linha zero. Discutir os ajustes. 9 - Verificar a diferença entre os ajustes K7h11, K7h9, K7h7, K7h6 do sistema eixo base. Verificar também os ajustes H11k6, H9k6, H8k6, H7k6, do sistema furo-base. Complete o diagrama abaixo com os valores de folgas e interferências para os dois sistemas. Comente o resultado. K7h11 K7h9 K7h7 K7h6 H11k6 H9k6 H8k6 H7k6 F m áx I m áx I m áx F m áxH11a11 A11h11 Sistema: Sistema: Tipo de ajuste: Tipo de ajuste: Afas tam ento s m Lz Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) 10 - Verifique os ajustes H11a11, H11b11, H11c11, H9d9, H9e8 , H8f7, H7g6 e faça um gráfico da variação da folga. Ao lado faça o gráfico da variação da folga para os ajustes A11h11, B11h11, C11h11, D10h9, E9h7, F8h7 e G7h6. Comente as eventuais semelhanças e diferenças entre os ajustes nos diferentes sistemas ( furo-base e eixo-base ). 11 - Observe na figura os ajustes folgados e interferentes no Sistema Furo Base. Sabendo-se que quem define o caráter de um ajuste é a folga mínima e observando a figura, pergunta-se: Qual é a diferença notável existente entre os ajustes com folga e os ajustes com interferência? Faça o mesmo diagrama para ajustes no sistema eixo base. 12 – Observe o ajuste com interferência H7s6. Verifique se o tipo de ajuste é função da qualidade das peças. Fmin e i x o e i x o H11 H7 H6 H5 Imax H11a11 H11b11 H11c11 H9d9 H9e8 H8f7 H7g6 Af as ta m en to s m Lz A11h11 B11h11 C11h11 D9h9 E9h8 F8h7 G7h6 Af as ta m en to s m Lz Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) 13 - Quais ajustes você aplicaria para as montagens abaixo? Quando se deseja encontrar o ajuste necessário para determinada aplicação deve-se responder três questões: 1) Sistema (Furo-base ou eixo-base ?) 2) Qualidade 3) Função (Folga, interferência ou incerto?) Chave fixa em uma porca Diagrama de linha zero Tampa plástica na caneta 14. Na fabricação de pinos e buchas para compressores de geladeira as tolerâncias para o par estão definidas no ajuste 30H5m4. A fábrica, entretanto tem capacidade máxima de fabricação de qualidade IT8 para pinos e buchas. Sendo fabricação de altas séries, optou-se pelo método da montagem seletiva, assim deseja-se determinar o ajuste de fabricação, o número de caixas e os limites de cada uma para a montagem em questão. Af as ta m en to s m Lz Af as ta m en to s m Lz Universidade Federal do Paraná - Engenharia Mecânica – DEMEC Prof. Alessandro Marques Disciplina: Metrologia e Instrumentação (2ª Lista de Exercícios) ANEXO A qualidade de trabalho é uma função do processo. Observe o gráfico e a tabela abaixo. Qualidades IT em Função do Processo Laminação forjamento Extrusão Rodagem Trefilamento Dobramento Cunhagem Fundição Brochamento Moldagem Soldagem Fresamento Serramento Retificação Plana Furação Alargamento Mandrilamento Retificação Cilindrica Externa Estapagem Retificação Cilindrica Interna Processo/ Operação Diagrama ITN 1 2 3 4 5 6 7 8 20 21 22 10 11 12 13 14 15 16 17 18 N Processo/ Operação Plainamento 910-12 8-14 7-12 10-12 10-12 10-16 9-12 8-16 4-8 7-12 11-16 7-12 6-12 6-8 11-16 8-12 6-8 5-7 5-10 4-9 10-12 19 Torneamento 6-12 Processo/ OperaçãoNDiagrama IT Diagrama IT 1Å 0,3nm 1nm 0,01 0,1 1m 10 100 1940 1960 1980 2000 Máquinas e Equipamentos Convencionais (Torno, Fresadora) Retificadoras e Máquinas CNC Máquinas Ferramenteiras Máquina para Lapidação/Brunimento Broqueadeiras de Coordenadas Cameras para Programação STEP/REPEATRetificação de Lentes/Retificadoras de Precisão Máquina para super acabamento SPDT/Retificadoras Alinhadores para Máscaras de Precisão Redes de Difração e Riscadores de Escalas Usinagem por Abrasão (livre) Feixe de Elétrons/X-RayLitografia Usinagem por Feixe de Elétrons Eptaxia Molecular STM, AFM; Manipulação MolecularL im ite s d e a cu ra ci d a d e e r e p e tib ili d a d e Visão evolucionária das capacidades dos processos (Taniguchi 1980) Ano Processos Convencionais Usinagen de Precisão Processo de UltraPrecisão Deutchmann - 1980 IT