Símbolos GD&T: um guia completo para GD&T básico

A qualidade é importante na fabricação, os preços devem ser mantidos sob controle. Há uma tendência para desenvolver programas para reduzir o desperdício e utilizar os recursos disponíveis de forma eficiente.

Nunca antes a precisão e as dimensões básicas no projeto de componentes e nos métodos de fabricação foram tão importantes como são hoje. É fundamental que a intenção do projeto e as características de desempenho das características das peças sejam claramente comunicadas entre os projetistas, os engenheiros mecânicos e as instalações de fabricação. Isto pode ser conseguido através de dimensionamento geométrico e tolerâncias.

A abordagem GD&T é atualmente utilizada em muitas indústrias, incluindo tecnologia de automação, engenharia mecânica, aviação e outras. Neste artigo, teremos uma visão geral do GD&T na indústria de manufatura.

O que é Dimensionamento e Tolerância Geométrica (GD&T)?

Dimensionamento e tolerância geométrica (GD&T) ou tolerância geométrica é um conjunto de sistemas que descrevem a geometria nominal de uma peça, bem como a tolerância geométrica para desvios permitidos. Com as ferramentas certas, um projetista pode caracterizar claramente o posicionamento de um recurso na peça e determinar suas propriedades geométricas, bem como seu tamanho, forma e orientação. O GD&T foi projetado para ser usado em conjunto com o Sistema de Dimensões Básicas e de Dimensionamento por Coordenadas e não como um substituto para ele.

Os termos “especificações geométricas do produto” e “dimensionamento e tolerância geométrica” referem-se à forma, tamanho e relação posicional de um produto, enquanto “tolerância” refere-se ao erro permitido.

Projetistas e engenheiros usam essa linguagem internacional para descrever com precisão as dimensões, forma, orientação e posição do tamanho do recurso em seus desenhos. A técnica GD&T leva em consideração a função de um componente e a forma como essa parte interage com outras partes. Para usar GD&T de forma eficaz, é necessário um conhecimento profundo da função do componente dentro de uma montagem.

Importância do GD&T na fabricação e produção

GD&T é uma ferramenta importante que ajuda os engenheiros a comunicar as tolerâncias de um projeto. É uma linguagem precisa que permite uma interpretação consistente de um desenho. GD&T também permite a fabricação e o teste de um produto. Quando usado corretamente, pode ajudar a reduzir desperdícios, retrabalhos e atrasos na produção. Abaixo estão alguns dos aspectos importantes do GD&T.

Garantindo a tolerância necessária

Um processo robusto de GD&T garante o cumprimento preciso de todas as dimensões básicas e parâmetros de tolerância geométrica, expressando claramente todos os requisitos de projeto no início do processo.

Fornecer assistência com métodos de design digital

Dados GD&T claros e simples podem ser facilmente convertidos em sistemas de design digital, incluindo software CAD 2D e 3D comumente usado na prática.

Fornece uniformidade e conforto

Como o Design e Tecnologia Geométrica (GD&T) é uma linguagem unificada em desenhos técnicos, suposições e interpretações são eliminadas, enquanto as geometrias permanecem consistentes em todos os processos de design e produção. Em teoria, todas as dimensões não deveriam estar sujeitas a mais de uma interpretação.

reduzir custos

Para melhorar a precisão do projeto, o GD&T permite tolerâncias aceitáveis ​​que promovem a eficiência da fabricação. Em muitos projetos, o processo fornece tolerâncias adicionais ou bônus que melhoram ainda mais a relação custo-benefício da condição do material.

Facilite a comunicação

Os projetos complicados de hoje exigem a comunicação mais precisa e confiável. GD&T ajuda projetistas, fabricantes e inspetores a se comunicarem de forma eficaz entre si, resultando em economia de tempo e maior eficiência em condições máximas de material durante todo o processo.

Como funciona o GD&T?

As informações de GD&T geralmente são anotadas nos desenhos técnicos. Esses desenhos devem incluir dimensões para todos os aspectos de uma peça. Juntamente com as dimensões definidas, deve ser especificado um valor de tolerância com um limite mínimo e máximo permitido. A zona de tolerância é definida como a diferença entre os valores mínimo e máximo. Por exemplo, se aceitarmos uma mesa com altura de 750mm a 780mm, a tolerância especificada é de 30mm.

Porém, a tolerância da mesa indica que aceitaríamos uma mesa com 750 mm de altura de um lado e 780 mm de altura do outro lado, ou que tenha uma superfície corrugada com oscilação de 30 mm. Portanto, para tolerar adequadamente o produto, precisamos de um símbolo que transmita a intenção do design de uma superfície plana. Portanto, além da tolerância geral de altura, precisamos especificar uma tolerância de planicidade.

Da mesma forma, um cilindro com diâmetro tolerado é ligeiramente dobrado durante o processo de fabricação, de modo que nem sempre cabe em seu furo. Neste caso, é necessário um controle de retilinidade, o que é difícil de conseguir com as tolerâncias tradicionais mais-menos. Ou se um tubo for soldado a uma superfície complicada, será necessário o controle do perfil da superfície.

A GD&T está desenvolvendo uma biblioteca de símbolos para comunicar essas propriedades geométricas e objetivos de projeto, que descreveremos com mais detalhes na próxima seção.

Tolerância é a arte de especificar exatamente as variações corretas para cada elemento de design individual para otimizar as taxas de aceitação do produto dentro dos processos de fabricação e de acordo com a finalidade estética e funcional do componente.

Classes Internacionais de Tolerância (IT) existem no sistema métrico e também podem ser usadas para indicar tolerâncias por meio de símbolos. Por exemplo, a designação 40H11 indica um furo de 40 mm de diâmetro com ajuste frouxo. O fabricante só precisa então consultar a tabela básica da função furo para obter o valor exato da tolerância.

Além das tolerâncias individuais, os engenheiros também precisam considerar as consequências no nível do sistema. Por exemplo, se um componente for fabricado com as dimensões mais altas possíveis, ele ainda atende a critérios gerais como peso do produto e espessura da parede? Isso é chamado de Condição Máxima do Material (MMC), enquanto a Condição Mínima do Material (LMC) é o oposto.

A ideia básica por trás do GD&T é que cada peça tenha um tamanho e formato básicos. As tolerâncias definem quanto desvio é permitido. GD&T também define como as peças devem se alinhar umas com as outras. Isso garante que eles se encaixem corretamente e funcionem conforme planejado.

Diferentes tipos de símbolos GD&T

GD&T é um sistema baseado em recursos para definir o tamanho, a forma e a localização dos recursos nas peças. As tolerâncias geométricas são aplicadas aos recursos por meio de estruturas de controle de recursos. As categorias de tolerância mais comumente utilizadas são forma, perfil, orientação, posição e concentricidade.

Os símbolos GD&T estão claramente agrupados em vários grupos de acordo com a função pretendida.

Controle de tolerâncias de forma

Os controles de forma definem a forma geral de um recurso, incluindo retilineidade, planicidade, circularidade e cilindricidade.

retidão

Também chamado de nível de retilinidade, refere-se à geometria linear real de um componente que mantém uma linha reta ideal. A tolerância de retilinidade refere-se ao desvio máximo da linha real da linha reta ideal.

planicidade

Planicidade, também conhecida como grau de planicidade, é a forma plana real de um componente que mantém um nível ideal. A tolerância de planicidade é o maior desvio da superfície real em relação ao plano ideal.

Circularidade

A circularidade é frequentemente referida como o grau de redondeza. É a forma circular real de um componente que mantém uma distância constante do seu centro. O maior desvio permitido entre o círculo real e o ideal na mesma seção transversal é chamado de tolerância de circularidade.

Cilindricidade

Cilindricidade significa que cada ponto na superfície cilíndrica do componente está à mesma distância de seu eixo central. A tolerância de cilindricidade é o maior desvio permitido entre o cilindro real e o cilindro ideal.

Controle de tolerâncias de perfil

O controle de perfil descreve a zona de tolerância tridimensional ao redor de uma superfície. Inclui o perfil de uma linha e o perfil de uma superfície.

Perfil de uma linha

O perfil de linha de uma peça no estado de uma curva de qualquer formato em um plano especificado que mantém seu formato ideal. A tolerância do perfil de linha refere-se ao desvio que pode ocorrer no contorno real de uma curva circular irregular.

Perfil de uma superfície

O perfil de uma superfície é a condição que indica a superfície de qualquer formato da peça, mantendo seu formato ideal. É a linha de contorno real da superfície não circular e o grau de variação permitido para a superfície de contorno ideal.

Controle de tolerâncias de orientação

O controle de orientação define a posição dos recursos e lida com dimensões que variam em diferentes ângulos, incluindo angularidade, perpendicularidade e paralelismo.

Angularidade

A propriedade Skew especifica que a orientação relativa de dois elementos em uma peça é mantida na dimensão angular especificada. A inclinação indica a tolerância para o desvio máximo permitido entre a orientação real do elemento testado e a orientação ideal em qualquer ângulo especificado em relação ao ponto de referência.

perpendicularidade

A perpendicularidade ou o grau de ortogonalidade entre dois elementos indica que o elemento de medição em um componente mantém um ângulo correto de 90° em relação ao elemento de referência. A tolerância de perpendicularidade é a diferença entre a direção real do elemento de medição e o desvio máximo permitido entre as direções ortogonais previstas para a fase de referência.

paralelismo

O paralelismo, muitas vezes referido como o grau de paralelismo, é a distância na qual os elementos reais de uma peça permanecem iguais ao plano de referência. O desvio máximo permitido entre a direção real do elemento medido e a direção esperada dos planos paralelos ao plano de referência é a tolerância de paralelismo.

Controle de tolerâncias de posição

Os controles de localização determinam a localização de um recurso usando dimensões lineares, incluindo posição, concentricidade e simetria.

posição

O grau de localização refere-se à precisão com que um ponto, linha, superfície ou outro recurso é localizado em uma peça em relação à sua localização prevista. As tolerâncias de posição referem-se ao maior desvio da posição real do elemento medido em comparação com a posição ideal.

Concentricidade

Às vezes abreviado como grau coaxial, refere-se ao fato de que os eixos de medição de um componente são paralelos a um eixo de referência. A tolerância coaxial refere-se ao desvio permitido do eixo de medição real em relação ao ponto de referência.

simetria

Simetria refere-se ao estado de um componente no qual dois componentes centrais simétricos se encontram no mesmo plano central (ou linha central, eixo). O desvio permitido do plano de simetria ideal do plano central de simetria real é chamado de tolerância de simetria.

Controle de tolerâncias de concentricidade

Os controles de concentricidade definem o quanto um determinado recurso pode se desviar em relação aos pontos de referência. Isso inclui desvio circular e desvio geral.

Corrida circular

O termo “circulação” refere-se a uma condição na qual a superfície rotativa de uma peça fica dentro de um plano de medição específico e mantém uma posição constante em relação ao eixo de referência. Dentro de uma determinada faixa de medição, o desvio máximo permitido é a tolerância de desvio quando o componente real medido é girado completamente em torno do eixo de referência, sem movimento axial.

Circularidade total

Quando um componente gira continuamente em torno do eixo de referência, o desvio total refere-se à quantidade de desvio, bem como a toda a superfície medida. A tolerância de desvio total é o desvio máximo permitido quando o elemento real em teste gira continuamente em torno do eixo de referência e o indicador geralmente se desloca ao longo de seu contorno previsto.

Tolerâncias de forma e posição em GD&T

O que é uma estrutura de controle de recursos? Em projeto geométrico e tecnologia, uma estrutura de controle de recursos é usada para explicar os requisitos e tolerâncias de um controle geométrico aplicado a um recurso de uma peça. A estrutura de controle de recursos consiste em quatro informações principais, incluindo:

• Marca GD&T, também conhecida como símbolo de controle

• Forma e tamanho da zona de tolerância

• Vários modificadores de zona de tolerância estão disponíveis, como: B. Modificadores e projeções de estado material

• Referências de data

Essas informações lhe darão tudo o que você precisa saber sobre como entender a tolerância geométrica, medir e decidir se a peça está dentro das especificações.

Partes do quadro de tolerância

As partes de um quadro de tolerância incluem a seta guia, símbolos geométricos, zona de tolerância, etc.

• Seta líder

Esta seta chama a atenção para o elemento onde está localizado o controle geométrico. (Conforme declarado, a linha de extensão pode ou não ser usada.)

• Símbolo geométrico

Especifique o controle geométrico que deseja usar aqui.

• Símbolo de diâmetro

Se o controle geométrico for uma tolerância de diâmetro, este símbolo (Ø) aparece antes do valor da tolerância.

• Valor especificado ou valor de tolerância

A zona de tolerância indica a tolerância geral do controle geométrico. A unidade de medida e as dimensões básicas são determinadas pelo padrão de desenho.

• Modificadores de tamanho ou tolerância

Aqui você pode identificar todos os recursos onde tolerâncias especiais precisam ser levadas em consideração. Por exemplo, um recurso com tolerâncias restritas pode exigir um alvo de referência maior do que um recurso com tolerâncias mais flexíveis.

• Referência do recurso de data (referência do recurso de data principal)

Este é o principal recurso de referência usado para controle GD&T quando uma referência é necessária para controle. A letra refere-se a um recurso da peça que será marcado com a mesma letra quando a peça for concluída. Ao medir o componente, este é o recurso de referência que deve primeiro ser limitado para ser preciso. É importante notar que a ordem do recurso de referência é crucial para medir o componente.

• Quadro de referência secundário

Os pontos de referência secundários são especificados à direita do ponto de referência principal, se necessário. Esta letra refere-se a uma característica da peça que está marcada com a mesma letra no mesmo local da peça. Esta é a referência definida após a referência principal durante o processo de medição.

• Referência de características de data terciária

Se necessário, o terceiro ponto de referência será vinculado à direita da referência de recurso do ponto de referência secundário. Esta letra refere-se a um recurso da peça que está marcado com a mesma letra no mesmo local da peça. Durante o processo de medição, este é o último ponto de referência definido.

Aplicação de GD&T na prática

GD&T tem a vantagem de descrever a intenção do projeto em vez da geometria real. Semelhante a uma fórmula ou vetor, é apenas uma representação do elemento.

Para reduzir erros de montagem e o esforço necessário para o controle de qualidade, o controle estatístico de processo (CEP) pode ser usado com GD&T. Esta é uma enorme economia de custos para as empresas. Graças ao GD&T, muitos departamentos podem colaborar no mesmo projeto porque todos falam a mesma língua e têm o mesmo objetivo em mente. GD&T é, portanto, usado em diversas situações na produção e fabricação.

GD&T no desenho

O desenho técnico serve como controle e equilíbrio para garantir que o fornecedor produza exatamente o que o projeto do cliente exige. +/- 0,002 é uma tolerância muito restrita quando se trata de precisão. “O uso de GD&T se tornará ainda mais importante. Os cilindros que precisam ser “cilíndricos” precisam ser cilíndricos com precisão de 0,0003.” “Neste caso, por exemplo, você pode começar muito rapidamente.

GD&T em usinagem CNC

Uma das vantagens da usinagem CNC é a capacidade de produzir peças com tolerâncias muito restritas. Isto é possível porque as ferramentas de corte são controladas por um computador, o que permite movimentos muito precisos. Para aproveitar ao máximo esta oportunidade, é importante usar a forma correta e as tolerâncias de posição.

Na usinagem CNC, GD&T é usado para definir as tolerâncias para cada dimensão da peça. Isso garante que a peça acabada atenda aos requisitos do projeto. GD&T também é usado para especificar a localização de recursos na peça, por exemplo. B. Orifícios e ranhuras. Isso garante que os recursos sejam usinados no lugar certo e alinhados corretamente.

Embora nem todas as peças usinadas CNC exijam habilidades técnicas de GD&T, GD&T é um bom método quando é necessária usinagem CNC avançada. Considere os 5 benefícios a seguir do uso de GD&T na usinagem CNC:

• Comunicação fácil

GD&T permite comunicar uma variedade de informações sobre o design da sua peça usando um número limitado de caracteres, números e símbolos. Longas explicações não são mais necessárias! A capacidade de comunicação eficaz reduz o tempo gasto entre você e o fornecedor de serviços de fabricação contratada.

• Produção precisa

Devido à precisão com que o GD&T é formulado, a ambigüidade ao descrever o projeto de uma peça CNC é minimizada. Portanto, você pode ter certeza de que seu produto será fabricado com precisão e terá o desempenho pretendido durante o uso.

• Tolerâncias conhecidas

GD&T fornece aos fabricantes uma visão abrangente das tolerâncias associadas a um item específico. Ele fornece a maior tolerância necessária para o bom funcionamento do componente CNC, simplificando a peça e evitando desperdício com uma tolerância mínima que você pode não precisar.

• linguagem universal

Talvez você precise trabalhar com uma empresa de fabricação terceirizada em um país cujo idioma nativo não seja o inglês. Boas notícias! GD&T é uma linguagem universal reconhecida globalmente que elimina barreiras linguísticas incômodas para a fabricação internacional.

• Montagem correta

Se você tiver dois componentes CNC correspondentes que precisam ser conectados em uma montagem, o GD&T é uma boa maneira de comunicar como fazer essa conexão. Nestes casos, o GD&T exibe claramente as tolerâncias de cada elemento, permitindo aos fabricantes determinar rapidamente se uma medição está incorreta e modificá-la de acordo.

GD&T em impressão 3D

O uso de GD&T na impressão 3D está se tornando cada vez mais popular à medida que a tecnologia avança. Isso ocorre porque fornece uma representação mais precisa do produto acabado, o que pode ser extremamente útil na produção de peças complexas.

Para que o GD&T seja eficaz, ele deve ser usado em conjunto com medições precisas. A impressão 3D é um processo aditivo, ou seja, o produto final é construído camada por camada. Portanto, é importante levar em consideração o fato de que cada camada é ligeiramente diferente daquela que está abaixo dela. Isso pode levar a imprecisões no produto final se o GD&T não for utilizado corretamente.

Muitos designers e engenheiros de produtos usam a impressão 3D para prototipagem rápida e ferramentas rápidas em todo o processo de desenvolvimento de produtos para criar protótipos econômicos e componentes exclusivos que, de outra forma, exigiriam ferramentas significativas.

As tolerâncias na impressão 3D diferem das tolerâncias nos equipamentos de fabricação tradicionais porque a impressão 3D é um processo único e automatizado. Embora tolerâncias mais restritas exijam mais trabalho na fase de projeto, elas podem resultar em economias significativas de tempo e custos durante a prototipagem e a produção.

Concluindo

GD&T é um método eficiente para descrever as dimensões e tolerâncias de um projeto. Ele comunica a finalidade do projeto e os requisitos funcionais de um componente de maneira clara e compreensível. Se você deseja garantir que as peças que você projeta são perfeitas para a função que pretendem cumprir, então GD&T é para você.

Temos amplas capacidades de usinagem que nos permitem atender clientes de todos os setores com requisitos de alta tolerância. Além disso, oferecemos inspeção 100% das peças antes de enviá-las para você. Obtenha uma cotação instantânea hoje!

Perguntas frequentes

Para que é usado o GD&T?

GD&T é usado nas indústrias de engenharia e manufatura para descrever as tolerâncias ou desvios precisos da geometria nominal permitidos para uma peça ou montagem.

Quais padrões de GD&T são usados ​​em diferentes países?

GD&T é uma linguagem de engenharia global que pode variar ligeiramente de país para país, mas a maior parte do conteúdo é a mesma.

Padrão Americano: ASME Y14.5-2009

Padrão Internacional: ISO 1101-2012

Padrão chinês: GB/T 1182-2008 (equivalente a ISO1101)

Padrão alemão: DIN ISO 1101 (equivalente a ISO1101)

Padrão japonês: JIS B0021 (equivalente a ISO1101)

Padrão Britânico: BS ISO 1101 (equivalente a ISO1101)