Sistema de Tolerâncias e Ajustamentos ISO
O sistema ISO consiste num conjunto de princípios, regras e tabelas que possibilita a escolha racional das tolerâncias e ajustamentos de modo a tornar mais económica a produção de peças mecânicas intermutáveis. Este sistema foi estudado, inicialmente, para a produção de peças mecânicas até 500 mm de diâmetro; depois, foi ampliado para peças com até 3150 mm de diâmetro. Esta norma estabelece uma série de tolerâncias fundamentais que determinam a precisão da peça, ou seja, a qualidade de trabalho, uma exigência que varia de peça para peça, de uma máquina para outra. A norma ISO prevê 20 qualidades de fabrico. Essas qualidades são identificadas pelas letras: IT seguidas de numerais. A cada uma delas corresponde um valor de tolerância.
A letra I vem de ISO e a letra T vem de tolerância; os numerais: 01, 0, 1, 2,… 18, referem-se às 20 qualidades de fabrico; a qualidade IT 01 corresponde ao menor valor de tolerância. As qualidades 01 a 4, estão associadas à mecânica de alta precisão. É o caso dos calibres, que são instrumentos de alta precisão usados no controle dimensional de peças maquinadas em qualidades inferiores.
O fabrico de calibres está associado à mecânica de precisão. São instrumentos fabricados com qualidade superiores e usados no controle dimensional de peças maquinadas com qualidades inferiores.
No extremo oposto, as qualidades 10 a 18 correspondem às maiores tolerâncias de fabrico. Essas qualidades são aceitáveis para peças isoladas, que não requerem grande precisão; daí o facto de estarem classificadas como mecânica grosseira. Neste intervalo está contemplada por exemplo a construção soldada.
Peças que funcionam acopladas a outras têm, em geral, sua qualidade estabelecida entre IT 5 e IT 9. Este intervalo corresponde à mecânica cuidada ou corrente e é onde se encontram quase todos os processos de fabrico baseados no arranque de apara, rectificação, torneamento, fresagem ou furação.
Nos desenhos de fabrico com indicação de tolerância, a qualidade de trabalho vem indicada apenas pelo numeral, sem o IT. Antes do numeral vem uma ou duas letras, que representam o campo de tolerância no sistema ISO. Observe o exemplo abaixo.
A dimensão nominal da cota é 20 mm. A tolerância é indicada por H7. O número 7, indica a qualidade de fabrico; está associado a uma qualidade de trabalho da mecânica corrente.
Campos de tolerância ISO
Compare os desenhos das duas peças, a seguir:
Observe que o veio e o furo têm a mesma dimensão nominal: 28 mm. Verifique, também que os valores das tolerâncias, nos dois casos, são iguais:
Como os valores de tolerâncias são iguais (0.021mm), concluímos que as duas peças apresentam a mesma qualidade de trabalho. No entanto os campos de tolerâncias das duas peças são diferentes! O eixo compreende os valores que vão de 27.979 mm a 28.000 mm; o campo de tolerância do furo está entre 28.000 mm e 28.021 mm. Os campos de tolerância não coincidem.
A tolerância do veio vem indicada por h7. O número 7 é indicativo da qualidade de trabalho e, no caso, corresponde à mecânica corrente. A letra h identifica o campo de tolerância, ou seja, o conjunto de valores aceitáveis após a execução da peça, que vai da dimensão mínima até a dimensão máxima. O sistema ISO estabelece 28 campos de tolerâncias, identificados por letras do alfabeto. Cada letra está associada a um determinado campo de tolerância. Os campos de tolerância para veio são representados por letras minúsculas, como mostra a figura a seguir:
Observe que a tolerância do furo vem indicada por H7. O número 7 mostra que a qualidade de trabalho é a mesma do eixo analisado anteriormente. A letra H identifica o campo de tolerância. Os 28 campos de tolerância para furos são representados por letras maiúsculas:
Num desenho de fabrico de um eixo e furo, o acoplamento é indicado pela dimensão nominal comum às duas peças ajustadas, seguida dos símbolos correspondentes.
A dimensão nominal comum ao eixo e ao furo é 25 mm. A tolerância do furo vem sempre indicada em cima: H8; a do veio vem indicada em baixo: g7. São inúmeras as possibilidades de combinação de tolerâncias de veios e furos, com a mesma dimensão nominal, para cada classe de ajustamento. Mas, para economia de custos de produção, apenas algumas combinações seleccionadas de ajustamentos são recomendadas, por meio de tabelas divulgadas.
Sistema de furo normal (furo H)
No sistema de furo normal todos os furos são H e o que varia é o veio. Imagine que o desenho acima representa parte de uma máquina com vários furos, onde são acoplados vários veios. Note que todos os furos têm a mesma dimensão nominal e a mesma tolerância H7; já as tolerâncias dos eixos variam: f7, k6, p6. A linha zero, que vê representada no desenho, serve para indicar a dimensão nominal e fixar a origem dos afastamentos. No furo A, o eixo A ’ deve girar com folga, num ajustamento livre; no furo B, o eixo B ’ deve deslizar com leve aderência, num ajustamento incerto; no furo C, o eixo C ’ pode entrar sob pressão, ficando preso. Para obter estas três classes de ajustamentos, uma vez que as tolerâncias dos furos são constantes, devemos variar as tolerâncias dos veios, de acordo com a função de cada um. Este sistema de ajustamento, em que os valores de tolerância dos furos são fixos, e os dos eixos variam, é chamado de sistema furo H.
Unidade de medida de tolerâncias
A unidade de medida adoptada no sistema ISO é o micrómetro, também designado por mícron. O mícron equivale à milésima parte do mm. A sua representação é dada pela letra grega µ seguida da letra m (µm). Um mícron vale um milésimo de milímetro: 1 µ m = 0,001 mm. Nas tabelas de tolerâncias fundamentais, os valores de qualidades de trabalho são expressos em mícrones. Nas tabelas de ajustamentos recomendados todos os afastamentos são expressos em mícrones.
Interpretação de tolerâncias no sistema ISO
Quando a tolerância vem indicada no sistema ISO, os valores dos afastamentos não são expressos directamente. Por isso, é necessário consultar tabelas apropriadas para identificá-los.
O diâmetro interno do furo representado neste desenho é Ø40 H7. A dimensão nominal do diâmetro do furo é Ø40 mm. A tolerância vem representada por H7; a letra maiúscula H representa tolerância de furo padrão; o número 7 indica a qualidade de fabrico, que no caso corresponde a uma mecânica de cuidada.