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GD&T - Símbolos, Padronização e Medição
Mechanics of material (ME-222)
Universidade do Estado do Amazonas
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Outros SímbolosOutros Símbolos
GD&T - SímboloSímboloss , PadronPadroni izadzadooss e MediMediçãoção
FIM x 2|MAX|FIM x 2|MAX|
Posição– Indicação = -0.
Posição– Indicação = +0.
Valor FIM =0. Valor |MAX| =0. Valor 2|MAX| =0.
OqueéGD&T?OqueéGD&T?
####### Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) é uma norma de
dimensionamento e toleranciamento (ASME Y14–1994). No projeto mecânico, o GD&T é a linguagem que expressa a variação dimensional do produto no que diz respeito à função e ao relacionamento de seus elementos. [2] O GD&T é uma ferramenta de projeto mecânico que :
- Promove a uniformidade na especificação e interpretação do desenho;
- Elimina conjecturas e suposições errôneas;
- Permite que o desenho seja uma ferramenta contratual efetiva do projeto do produto;
- Assegura que os profissionais do projeto, da produção e da qualidade estejam todos trabalhando na mesma língua.
As técnicas e princípios do GD&T consideram o requisito de projeto sem prejudicaraqualidadeeafuncionalidade do elemento. Através do dimensionamento funcional, permitem-se tolerâncias mais abertas em todos os estágios do processo de manufatura com garantia de montagem. [8] O seu objetivo é a COMUNICAÇÃO além da simples “aplicação geométrica”. FUNÇÃO e RELACIONAMENTO são as palavras chaves.
Fig. b – Desenho com GD&T.
Fig. a – Desenho sem GD&T.
O GD&T tem, cada vez mais, nas empresas de manufatura e projeto mecânico, a mesma penetração que a ISO 9000 tem no meio industrial, comercial e de serviços.
O GD&T é a mais popular entre as normas ASME e foi incorporada por outras normas técnicas, como ABNT, ISO, DIN, JIS, etc. Na Norma ISO o GD&T está dividido em tópicos e é coberto pelas normas encontradas no anexo 1.
Além disso, a aplicação do GD&T é exigência de algumas normas, como a QS 9000, usada na indústria automobilística, e a AS 9100, usada na indústria aeronáutica. [2] [3]
A norma ASME Y14-1994 e sua norma complementar ASME
####### Y14.5-1994 “Mathematical Definition of Dimensioning and
####### Tolerancing Principles” [6] têm como objetivo cobrir os princípios básicos
do GD&T citando normas complementares quando necessário.
####### Adicionalmente a norma ASME Y14.5-2000 “Certification of Geometric
####### Dimensiong and Tolerancing Professionals” cita os conhecimentos
necessários e a forma de avaliação para certificação de técnicos e engenheiros na linguagem junto à ASME.
####### GD&T, GPS e VDT?GD&T, GPS e VDT?
O GD&T, entretanto, não é atualmente o único esforço para criação de uma linguagem de comunicação efetiva de requisitos dimensionais de produtos.
A ISO criou em 1995 um subcomitê denominado ISO/TR 14638:
####### Geometric Product Specification ( GPS ) e hoje conta com mais de
sessenta projetos para novas normas ou revisões relacionadas ao GPS com foco em cobrir todas as etapas de desenvolvimento do produto (projeto, manufatura e qualidade). [19]
O GD&T e o Cenário NormativoO GD&T e o Cenário Normativo A ISO utiliza várias normas para cobertura dos assuntos relacionados ao
GPS. Uma lista das principais normas ISO necessárias para cobertura do tema GD&T, segundo Foster [2], encontra-se no anexo1euma descrição completa do relacionamento entre as normas ISO e ASME com relação ao tema GPS pode ser encontrada em Concheri et al. 2001 [19] ou no site do projeto Leonardo da Vinci [18]. Outra proposta existente dentro dos próprios subcomitês da ISO é a
####### implantação do Vetorial Dimensioning and Tolerancing (VDT) .Ao
contrário do GD&T, que é baseado no conceito de calibres funcionais e práticas de chão de fábrica, o VDT segue as regras de sistemas CAD/CAM e CMMs para expressão dos desvios reais em relação às dimensões nominais [18].
####### E no futuro?E no futuro? [2][18][19]
GD&T – Linguagem atualmente mais madura. Emprestou vários conceitos para a ISO e pode ser considerado a base do GPS. Tende a ser complementado por conceitos desenvolvidos na esfera da ISO bem como na própria ASME. GPS – Projeto ambicioso que visa estender os conceitos do GD&T considerando todo o processo produtivo na expressão da variação dimensional. Ainda em fase de desenvolvimento. Necessita de uma uniformização de conceitos. VDT – Grande potencial de utilização, porém necessita de detalhamento, de integração com as linguagens CAD, DMIS, NC e de uma forma simples de interpretação.
GD&T x VDT
As8VantagensdoGD&TxOs8MitosdoGD&TAs8VantagensdoGD&TxOs8MitosdoGD&T
Redução de custos pela melhoria da comunicação; O GD&T aumenta o custo do produto;
Permite uma interpretação precisa e proporciona o máximo de NãohánecessidadedousodoGD&T;
manufaturabilidade do produto;
Aumenta a zona permissível de tolerância de fabricação; O sistema cartesiano é mais fácil de usar;
Em alguns casos, fornece "bônus" de tolerância; Desenhos com GD&T levam mais tempo para serem feitos;
Garante a intercambiabilidade entre as peças na montagem; O GD&T e a norma ASME Y14-1994 são confusos;
Garante o zero defeito, através de uma característica exclusiva que são O GD&T deve ser usado somente em peças críticas;
os calibres funcionais;
Dimensionamento e toleranciamento geométrico são etapas
separadas;
Não é interpretável. Minimiza controvérsias e falsas suposições nas
intenções do projeto;
Possui consistência para ser usado em aplicações computacionais. É possível aprender GD&T em 2 dias.
VantagensVantagens [2] [3][2] [3] MitosMitos [13][13]
Conjunto de processos de uma empresa que permite gerenciar a variação dimensional do produto.
Na Embraer: Projeto Análise de Tolerância em andamento.
Engenharia DimensionalEngenharia Dimensional
O que é?Oque é?
VisãoVisão :“Prover à EMBRAER um conjunto de atividades, ferramentas e documentos que gerenciem a variação dimensional do produto”.
ObjetivoObjetivo :“Desenvolver, comunicar, implantar e validar mecanismos de controle dimensional para gerar um produto que supere as expectativas dos clientes quanto à performance dimensional, características funcionais, intercambiabilidade, a um mínimo custo de manufatura, montagem, retrabalho e manutenção”.
Para que serve?Para que serve?
Para superar as expectativas do cliente quanto a:
- Performance dimensional (ruído, aerodinâmica, desgaste, etc.);
- Características funcionais afetadas pela variação dimensional
####### (gaps,steps, folgas,interferências, etc.);
- Intercambiabilidade.
Para reduzir custos pelo/a:
- Projeto orientado à montagem com GD&T (design for
####### manufacturing);
- Uso de tolerâncias de fabricação mais abertas, garantindo montagem;
- Estudo sistemático das melhores soluções de montagem;
- Redução do retrabalho;
- Redução dos custos de manutenção e reparo.
ED x GD&TED x GD&T
O GD&T é a linguagem usada para expressar a variação dimensional considerando a montagem, conseqüentemente é uma ferramenta básica para a viabilização da engenharia dimensional.
5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional5 PDCA’S Fazem a Engenharia Dimensional
Através de um gráfico de acompanhamento dos valores dos índices Cp e Cpkdas características funcionais de um produto, pode-se demonstrar o aperfeiçoamento e a evolução dos processos em questão, pois esses índices deverão apresentar tendência de melhoria. Isso é uma exigência de normas como a QS 9000 e a AS 9100. [15]
Um processo com ICP≥1 é considerado um processo capaz. A indústria automobilística procura trabalhar com ICP≥1. Para itens de segurança em determinadas montagens na indústria aeronáutica, são exigidos ICPs≥ 2.
Incapaz ICP < 1 Mais de 2700
Razoavelmente Capaz 1 ≤≤≤≤ ICP < 1 Entre 70 e 2700
Capaz 1 ≤≤≤ ≤ ICP < 1 Entre 8 e 70
Altamente capaz 1 ≤≤≤≤ ICP < 2 Entre0
Itens de segurança ICP ≥≥≥≥ 2 Menor que 0.
Classificação do ProcessoClassificação do Processo Valor do ICPValor do ICP Defeitos por milhãoDefeitos por milhão
p/ ICP=CP e Cp-Cpk=0 p/6 σσσσ
Empilhamento de TolerânciasEmpilhamento de Tolerâncias [10]
ROLLROLL--DOWNDOWN
tn=f(T,t 1 ,t 2 ..-1)
A tolerância total da cadeia ( T ) é o requisito de projeto. As tolerâncias das peças individuais ( tn ) são calculadas em função desse fator limitante.
ROLLROLL--UPUP
T=f(t 1 ,t 2 ..)
Muitas vezes, porém, o processo é o fator limitante. Nesse caso a tolerância da dimensão total ( T ) é uma função das tolerâncias parciais ( tn ).
xx
d 2 ± t 2 d 1 ±t 1
D± T
d 3 ±t 3
p/σ 1 =0 t 1 =±0(±3σ 1 )
σ 2 = 0 t 2 =±0(±3σ 2 )
σ 3 = 0 t 3 =±0(±3σ 3 )
σ 4 = 0 t 4 =±0(±3σ 4 )
Simulação Monte CarloSimulação Monte Carlo
- Tolerância com distribuição normal
HSMC(± 3 σ)mont=100±0 (Não Conforme)
com Cpmont=Cpkmont=0.
####### Cpkc 1 =Cpkc 2 =Cpkc 3 =Cpkc 4 =
####### Cpc 1 =Cpc 2 =Cpc 3 =Cpc 4 =
σ 1 = 0,033 p/σ` 1 =0,
σ 2 = 0,067 p/σ` 2 =0,
σ 3 = 0,100 p/σ` 3 =0,
σ 4 = 0,133 p/σ` 4 =0,
####### ReavaliaçãoReavaliação
Ese...
6 σ
- Desvio Padrão Cp=LES−LEI
HSMC`(± 3 σ)mont=100±0 (Conforme)
Para Cpmont=Cpkmont=1.
= − − 3 σ ;μ LEI 3 σ Cp MINLES μ k
Tolerância EstatísticaTolerância Estatística ??[1] [18]
O GD&T assume como padrão que todas as tolerâncias são calculadas no pior caso. As montagens são completamente intercambiáveis. Quando o símbolo? é aplicado à tolerância dimensional ou geométrica, a variação dimensional permissível não é mais atribuída àpeçaesimaumlotedepeças. Neste caso temos duas possibilidades:
- Lotes de conjuntos montados e aprovados que contenham peças com medidas além das tolerâncias especificadas no pior caso;
- Lotes de conjuntos montados e reprovados que contenham peças com medidas dentro das tolerâncias especificadas usando tolerância estatística. Então, por que usar tolerância estatística? Em uma montagem podemos, estatisticamente, ter uma peça muito pequena (9 mm) e uma muito grande (11 mm) e o resultado final será uma montagem OK.
Para aplicação de estudos estatísticos de tolerância os desenhos EMBRAER utilizam uma flag com a NI-1219 ,cujo
####### texto é: “TOLERANCE BASED ON STATISTICAL
####### SIMULATION AND ANALYSIS FOR ASSEMBLY
####### TOLERANCES ACCORDING TO REPORT [XXXXXXX]”.
####### 1.
####### x6 0.
####### 10 9.
####### Cp 1 =
####### −
####### =
####### 1.
####### x6 0.
####### 20 19.
####### Cp 2 =
####### −
####### =
####### 2.
####### x6 0.
####### 30 29.
####### Cp 3 =
####### −
####### = (muito alto!)
####### 2(muito alto!)
####### x6 0.
####### 40 39.
####### Cp 4 =
####### −
####### =
####### 1.
####### x6 0.
####### 40 39.
####### Cp 4 =
####### −
####### =
Cp≥1/Cp–Cpk=
10 ± 0? NI 1219
10 ± 1
10 ± 1 20 ± 0.
9
11
20!
Exemplo:
Peça 2
σ 2 =0.
D 2 =20±0.
Peça 1
σ 1 = 0.
D 1 =10±0.
Peça 3
σ 3 =0.
D 3 =30±0.
Peça 4
σ 4 =0.
D 3 =40±0.
20 ± 0? NI 1219 Cp≥1 / Cp – Cpk=
30 ± 0?
ou 30 ± 0?
NI 1219 Cp≥2 / Cp – Cpk=
NI 1219 Cp≥1 / Cp – Cpk=
Cp≥1 / Cp – Cpk=
40 ± 0? NI 1219
GD&T - Símbolos, Padronização e Medição
Disciplina: Mechanics of material (ME-222)
Universidade: Universidade do Estado do Amazonas
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