Figura 1. Dimensionamento geométrico e tolerâncias: 2D versus 3D.
conceitos de dimensionamento geométrico e tolerâncias são muitas vezes difíceis de entender no início; os principiantes podem ter bastante dificuldade em compreender os princípios básicos. Uma das razões para esta dificuldade é o problema de visualização de conceitos 3D na documentação 2D.
o objetivo deste post é analisar o efeito do conceito MMC (condição máxima do Material) em um pin (eixo) em um contexto 3D com um exemplo simples (Figura 1). Nosso exemplo reproduz o caso na figura 2.15 na norma ASME Y14. 5-2009 (página 33) em um contexto 3D com tolerâncias muito maiores (e erros) para melhor visualizar os conceitos.
estado máximo do Material (MMC) e menos Estado do Material (LMC): Definições simples
MMC é a condição de uma característica que contém a quantidade máxima de material, ou seja, o menor buraco ou maior pino, dentro dos limites declarados de tamanho. LMC é a condição em que há a menor quantidade de material, o maior buraco ou menor pino, dentro dos limites de tamanho indicados.
Figura 2. Conceitos de MMC e LMC para um pin
no nosso exemplo na figura animada 2, podemos observar que o MMC do pino é de 25 mm, enquanto o LMC é de 15 mm.
porquê usar o conceito MMC?
MMC define a pior condição de caso de uma parte que ainda garante, porque ainda está dentro das tolerâncias prescritas, a montagem entre pinos e buracos. Quando um buraco está no seu menor (MMC) e um pino está na sua maior condição (também MMC), podemos ter a certeza de que ainda seremos capazes de montar essa parte. Assim, o MMC é amplamente utilizado nos casos em que a clearance Fit é comum.
Conceito De Tolerância Ao Bónus
Figura 3. Tolerância de bónus explicada: À medida que o tamanho do pino se afasta da MMC para LMC, é adicionada uma tolerância de bónus igual à quantidade dessa partida. A tolerância do bónus é igual à diferença entre o tamanho real do recurso e o MMC do recurso. Neste caso, tolerância bónus = MMC-LMC=25-15=10.
a depuração para a montagem aumenta se as dimensões reais das características de acasalamento forem inferiores ao seu MMC. Se o pino for finalizado a menos do que o seu MMC e mais próximo dos seus limites LMC, a distância obtida pode ser utilizada como uma tolerância de bónus para a forma ou posição. No nosso exemplo (Figura 3):
exemplo 1: Pino de diâmetro, no Máximo Condição Material
- Pino de diâmetro no MMC= 25
- Bônus de Tolerância = 0
- Posição de tolerância no MMC = 5
O conceito de MMC e bônus de tolerância se torna muito mais clara se visualizado em 3D.
neste primeiro vídeo, o eixo central do cilindro que representa o pin no MMC desloca em torno da posição da zona de tolerância, que é definido como um cilindro com um diâmetro de 5mm.
Exemplo 2: Pino de diâmetro, pelo Menos, a Condição do Material
- Pino de diâmetro na LMC= 15
- Bônus de Tolerância = Pino de diâmetro no MMC – Pino de diâmetro na LMC = 25 – 15 = 10
- Posição de tolerância na LMC = 5 (Tolerância ao MMC) + 10 (Bônus de Tolerância) = 15
vemos que quando chegou a LMC, o pino pode ter uma posição maior tolerância de horário.
no segundo vídeo, o eixo central do cilindro que representa o pino em LMC desloca em torno da zona de tolerância de posição, que é definido como um cilindro com um diâmetro de 15 mm. Tome nota que desta vez a zona de tolerância permitida é muito maior na LMC, uma vez que temos uma grande tolerância Bônus.
exemplo 3: Diâmetro do pino algures no meio
o que aconteceria se o pino tivesse um diâmetro algures entre o LMC e o MMC?
- Pin diâmetro = 20
- Bônus de Tolerância = Pino de diâmetro no MMC – Pino de diâmetro = 25 – 20 = 5
- Posição tolerância = 5 (Tolerância ao MMC) + 5 (Bônus de Tolerância) = 10
No terceiro vídeo, o eixo central do cilindro que representa o pin em uma dimensão arbitrária desloca em torno da posição de tolerância de horário, que é definido como um cilindro com um diâmetro de 10mm. (No nosso exemplo, o pin de diâmetro Nominal, no entanto, isso não precisa ser necessariamente o caso.)