Apostila de Desenho Mecânico I - Estado de Superfície

APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 17 2 ESTADO DE SUPERFÍCIE O desenho técnico além de mostrar as formas e as dimensões das peças precisa conter outras informações para representálas fielmente Uma dessas informações é a indicação dos estados das superfícies das peças Acabamento é o grau de rugosidade observado na superfície da peça As superfícies apresentamse sob diversos aspectos a saber em bruto desbastadas alisadas e polidas Superfície em bruto é aquela que não é usinada mas limpa com a eliminação de rebarbas e saliências Superfície desbastada é aquela em que os sulcos deixados pela ferramenta são bastante visíveis ou seja a rugosidade é facilmente percebida Superfície alisada é aquela em que os sulcos deixados pela ferramenta são pouco visíveis sendo a rugosidade pouco percebida Superfície polida é aquela em que os sulcos deixados pela ferramenta são imperceptíveis sendo a rugosidade detectada somente por meio de aparelhos Os graus de acabamento das superfícies são representados pelos símbolos indicativos de rugosidade da superfície normalizados pela norma NBR 8404 da ABNT baseada na norma ISO 1302 Os graus de acabamento são obtidos por diversos processos de trabalho e dependem das modalidades de operações e das características dos materiais adotados Rugosidade são erros microgeométricos existentes nas superfícies das peças provenientes do processo de fabricação tais como ranhuras sulcos estrias escamas e crateras As ranhuras e sulcos são provenientes de marcas da ferramenta durante o avanço ou posicionamento da peça no processo de usinagem As estrias e escamas formamse na usinagem durante a retirada do cavaco O controle da rugosidade tornase importante quando aumenta a qualidade de fabricação tolerância dimensional pequena ao ponto de ocorrerem irregularidades na superfície da peça maiores do que a tolerância dimensional especificada Figura 37 Figura 37 A Rugosidade e a Tolerância Dimensional APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 18 Além disso peças sujeitas a esforços intermitentes ou cíclicos desgaste por atrito ou corrosão superficial necessitam de maior controle sobre o estado da superfície As peças destinadas à transmissão de calor escoamento de fluídos vedação ou deslizamento desempenham melhor suas funções quando possuem acabamento adequado 21 Parâmetros de Rugosidade A medição de rugosidade pode ser feita através de microscópios ou rugosímetros A Figura 38 apresenta um esquema de medição com rugosímetro Figura 38 Esquema de medição com rugosímetro portátil A ponta de diamante fixada na ponta do braço do rugosímetro percorre uma trajetória linear de comprimento LA prédefinido captando as irregularidades existentes na superfície da peça O rugosímetro processa as informações enviadas pelo sensor de diamante realiza cálculos da rugosidade apresentando um valor numérico no mostrador eou imprime um gráfico do perfil de rugosidade da superfície avaliada Figura 39 Figura 39 Perfil de rugosidade na superfície da peça A ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas adota o método da Rugosidade Média Ra descrito abaixo Todos os parâmetros são definidos em função de uma linha média paralela à superfície teórica da peça posicionada de modo que a soma das áreas dos picos situados acima da linha média seja igual à soma das áreas situadas abaixo da linha média para um comprimento de amostragem LA No exemplo da Figura 39 teríamos que A2 A4 A1 A3 Rugosidade Média Ra é a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas do perfil efetivo da peça em relação à linha média para um comprimento de amostragem LA definido e pode ser calculado pela expressão APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 19 A N 1 i i a L A R m onde Ai é a área do pico ou vale i i 1 até N e LA é o comprimento da amostra Considere que no exemplo indicado na Figura 39 A1 12 m2 A2 16 m2 A3 15 m2 e A4 11 m2 para um comprimento de amostragem de 0010 mm LA 10 m A rugosidade média é equivalente a m 5 4 10 11 15 16 12 Ra A rugosidade média Ra é o parâmetro mais usado no mundo sendo aplicável na maioria dos processos de fabricação e podendo ser medido por qualquer tipo de rugosímetro Entretanto este parâmetro fornece apenas o valor de uma irregularidade média no perfil da peça não indicando a forma do perfil nem fazendo distinção entre picos e vales dificultando a identificação de irregularidades atípicas que podem afetar o desempenho da peça 22 SINAIS ANTIGOS DE ACABAMENTOS De acordo com a NBR 6402 a especificação de acabamento nos desenhos por meio de sinais antigos é feita conforme a relação a seguir Superfície em bruto forjada laminada estampada e de peças fundidas porém com eliminação de rebarbas Superfície desbastada os riscos da ferramenta são bastante visíveis Profundidade dos sulcos 63 a 50 microns Superfície alisada os riscos da ferramenta são pouco visíveis Rugosidade 08 a 63 microns Superfície polida os riscos da ferramenta não são visíveis Rugosidade 01 a 08 microns Superfície lapidada Rugosidade máxima 01 microns Para qualquer grau de acabamento pode ser indicado o modo de obtêlo Superfície sujeita a tratamento especial indicada sobre a linha horizontal APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 20 23 INDICAÇÃO DE ACABAMENTO DE SUPERFÍCIE Símbolo básico isoladamente este símbolo não tem finalidade Quando a remoção do material é exigida Quando a remoção do material não é permitida ou para mostrar quando uma superfície foi obtida no estágio de fabricação independente do fato de esta tenha sido por remoção de material ou não NOTA o sinal de usinagem atualizado deve ser desenhado com linhas estreitas a um ângulo de 60º e altura de 5 mm APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 21 a Valor da rugosidade Ra em microns classe de rugosidade N1 até N12 b Método de fabricação tratamento ou revestimento c Comprimento de amostra em milímetros d Direção das estrias e Sobremetal para usinagem em mm f Outros parâmetros de rugosidade entre parênteses APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 22 24 Informações Complementares Os símbolos e inscrições devem estar orientados de maneira que possam ser lidos tanto com o desenho na posição normal como pelo lado direito Se necessário o símbolo pode ser interligado por meio de uma linha de indicação O símbolo deve ser indicado uma vez para cada superfície e se possível na vista que leva a cota ou representa a superfície Considere o seguinte exemplo Neste exemplo temos que 4 é o número da peça N11 indica que a rugosidade máxima permitida no acabamento é de 25µm 0025mm N9 representado dentro dos parênteses e nas superfícies que deverão ser usinadas indica rugosidade máxima permitida de 63µm 00063mm N5 indica superfície usinada com rugosidade máxima permitida de 04µm 00004mm Exemplos de Aplicação Interpretação do exemplo a 1 é o número da peça ao lado do número da peça representa o acabamento geral com retirada de material válido para todas as superfícies N8 indica que a rugosidade máxima permitida no acabamento é de 32µm 00032mm Interpretação do exemplo b 2 é o número da peça o acabamento geral não deve ser indicado nas superfícies O símbolo significa que a peça deve manterse sem a retirada de material corresponde a um desvio aritmético máximo de 08µm 00008mm e deve ser indicado sobre superfície desejada corresponde a um desvio aritmético máximo de 63µm 00063mm e deve ser indicada sobre a superfície desejada APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 23 O quadro a seguir apresenta a qualidade da superfície de acabamento baseada na norma ABNTNBR 8004 e ISO 1302 O quadro abaixo apresenta valores típicos de rugosidade recomendados para algumas aplicações Ra m APLICAÇÕES 001 Blocos padrão réguas triangulares de alta precisão guias de aparelhos de medida de alta precisão 002 Aparelhos de precisão superfícies medidas em micrômetros e calibradores de precisão 003 Calibradores elementos de válvulas de alta pressão hidráulica 004 Agulhas de rolamentos superacabamento de camisa de bloco de motor 005 Pistas de rolamentos peças de aparelhos de controle de alta precisão 006 Válvulas giratórias de alta pressão camisas de blocos de motores 008 Agulhas de rolamentos de grandes dimensões colos de virabrequim 01 Assentos cônicos de válvulas eixos montados sobre mancais de bronze ou teflon a velocidades médias superfícies de cames de baixa velocidade 015 Rolamentos de dimensões médias colos de rotores de turbinas e redutores 02 Mancais de bronze náilon etc cones de cubos sincronizadores de caixas de câmbio de automóveis 03 Flancos de engrenagens guias de mesas de máquinasferramentas APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 24 04 Pistas de assentamento de agulhas de cruzetas em cardas superfície de guia de elementos de precisão 06 Válvulas de esferas tambores de freio 15 Assentos de rolamentos em eixos com carga pequena eixos e furos para engrenagens face de união de caixas de engrenagens 2 Superfícies usinadas em geral eixos chavetas de precisão alojamentos de rolamentos 3 Superfícies usinadas em geral superfícies de referência e apoio 4 Superfícies desbastadas por operações de usinagem 5 a 15 Superfícies fundidas superfícies estampadas 15 Peças fundidas forjadas e laminadas INDICAÇÃO DAS DIREÇÕES DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO ESTRIAS APOSTILA DE DESENHO MECÂNICO I Prof Márcio F Catapan 25 EXERCÍCIOS