geometrics metrologia

ENQUALAB 2013
QUALIDADE & CONFIABILIDADE NA METROLOGIA AUTOMOTIVA
Avaliação da Conformidade de Produtos com especificação GD&T – Tolerância
Geométrica e Dimensionamento
Joel Alves da Silva
JAS-METRO Soluções e Treinamentos em Metrologia e Qualidade
Av. Pereira Barreto, 1395, Santo André, São Paulo
[email protected], (11) 4825-4308/ (11) 97138-5448
Resumo: O objetivo desse trabalho será apresentar uma sistemática de controle
geométrico de produtos que abrange a cadeia produtiva desde projeto, qualidade,
manufatura até chegar à metrologia. Serão abordadas as Tolerâncias de Forma,
Perfil, Localização, Orientação e Batimento de acordo com a norma ASME Y14.5 –
2009.
Alguns tópicos serão apresentados no desenvolvimento deste trabalho:
1. Sistemática de análise e especificação geométrica;
2. O papel da metrologia na avaliação da conformidade de produtos;
3. Regras para Aplicação das Tolerâncias Geométricas;
4. Referenciais da peça para realizar uma medição confiável;
5. Garantia da qualidade geométrica nos produtos;
6. Falhas nos desenhos mecânicos;
7. Custos na análise de tolerâncias;
8. Capacitação e Qualificação dos técnicos de laboratório de medição;
9. Otimização de processos com GD&T;
10. Metodologias das montadoras Volkswagen, Ford, GM, entre outras.
Neste trabalho serão abordadas várias situações que algumas empresas encontraram
dificuldade em controlar tolerâncias geométricas exigidas pelos clientes durante nossos
treinamentos.
1. Sistemática de análise e especificação geométrica
Sem um sistema de referência para as peças produzidas no setor automotivo
certamente a dificuldade de produção seria ainda maior. Inicialmente a produção e
controle das peças teriam várias divergências:
 Má definição do ponto de referência;
 Falta de identificação e difícil interpretação;
 Divergências nos resultados de medição;
 Aumento na cadeia de tolerância no processo de fabricação;
 Dispositivos deficientes que não garante o posicionamento das peças na
fabricação de conjuntos.
Com o uso da especificação geométrica o projeto ganha em:
 Os pontos de referência são definidos por todas as áreas envolvidas;
 Fácil identificação e interpretação dos pontos de referências;
 Sistema de coordenadas único para medição das peças;
 Diminui a variação dimensional na fabricação dos produtos;
 Construção de dispositivos que garantem o posicionamento da peça;

Facilidade para trabalhar globalmente.
2. O papel da metrologia na avaliação da conformidade de produtos
A metrologia tem um papel fundamental no controle e avaliação dos resultados obtidos
nos produtos produzidos e podem auxiliar a manufatura a melhorar a qualidade dos
itens produzidos. A execução da peça dentro da tolerância dimensional não garante,
por si só, um funcionamento adequado e que asseguram sua intercambiabilidade.
A figura da esquerda mostra o desenho técnico de um pino, com indicação das
tolerâncias dimensionais. A figura da direita mostra como ficou a peça depois de
executada, com a indicação das dimensões efetivas.
PEÇA PROJETADA
PEÇA FABRICADA
Figura 1 – Pino projetado e fabricado
Do mesmo modo que é praticamente impossível obter uma peça real com as
dimensões nominais exatas, também é muito difícil obter uma peça real com formas
geométricas rigorosamente idênticas às da peça projetada.
3. Regras para Aplicação das Tolerâncias Geométricas;
Controlar o Erro de forma - corresponde avaliar a diferença entre a superfície real da
peça e a forma geométrica teórica.
É necessário entender e aplicar corretamente GD&T, por isso, deve-se considerar 2
pontos importantes:

FUNÇÃO (FUNCTION) e RELAÇÃO (FIT).
Fonte: Guide Du dessinateur industriel
Figura 2 – Aplicação da função x relação
Na norma ASME Y14.5 – 2009 as tolerâncias geométricas estão descritas a seguir:
Figura 3 – Quadro de tolerâncias geométricas

Elemento referencial chamado de Datum – que são referenciais geométricos
definidos nas peças para relacionar tolerâncias a determinados elementos da
peça. Os elementos de referência podem ser linhas, superfícies, pontos ou
ainda planos de simetria.
Figura 4 – características do elemento

Aplicação de modificadores – MMC (Condição de Máximo Material) e LMC
(Condição de Mínimo Material) estão limitadas às características com
possíveis variações de tamanho.
4. Referenciais da peça para realizar uma medição confiável;
As diferenças das tolerâncias geométricas e dimensionais começam por:
 Tolerâncias cartesianas (±) geram zonas de tolerâncias retangulares que podem
reprovar peças ainda boas em sua função;
 Tolerâncias cartesianas não permitem o uso de MMC impedindo assim de se
aproveitar toda a tolerância disponível para montagem;
 As referências em uma peça não são especificadas, isto implica em suposições,
pois cada profissional pode interpretar de maneira diferente levando a
divergências entre fabricação e inspeção.
Figura 5 – Peça com controle dimensional x com controle geométrico
As referências da peça indicam melhor com deve ser realizada a medição e
consequentemente obter a confiabilidade nos resultados.
5. Garantia da qualidade geométrica nos produtos;
Para garantir a qualidade geométrica nos produtos deve-se atentar aos requisitos de
variabilidade de processo (método, material, meio de medição, mão de obra, meio
ambiente e máquina) e evitar problemas nos resultados. É importante que ao
atender requisitos de GD&T, a empresa tenha o conhecimento de alguns aspectos:
 gd&t é uma ferramenta de projeto;
 gd&t assegura uma melhor montagem de componentes em um Conjunto;
 gd&t serve como um check list para relembrar ao projetista de considerar
todos os aspectos de cada elemento;
 gd&t permite especificar a máxima tolerância permitida e consequentemente
projetar peças mais econômicas;
 gd&t comunica a intenção do projeto.
 a zona de tolerância é cilíndrica;
 a utilização da condição de máximo material (MMC);
 referências (datums) são especificados em ordem de precedência.
6. Falhas nos desenhos mecânicos;
Após a familiaridade com desenhos de engenharia no projeto, na fabricação e o
controle observei nos treinamentos principalmente In Company algumas falhas
típicas dentro das empresas que podemos citar:



Representação incorreta do elemento de referência;
Tipo de controle rigoroso e além do necessário;
Representação incorreta do elemento tolerado.
Essas falhas podem afetar, encarecer e inviabilizar um projeto por conta de como
deve ser o controle e como será fabricado e controlado um produto.
7. Custos na análise de tolerâncias geométricas;
Os custos relacionados com os requisitos das tolerâncias geométricas dependerão da
assimilação dos profissionais que desenvolvem o projeto e/ou a produção da peça.
Nos treinamentos desenvolvidos encontramos empresas que não avaliam
corretamente as tolerâncias na fase de FMEA e PPAP e quando se deparam com alta
produtividade, ficam na situação de inspeção 100%, deméritos, responder a relatórios
8D, embarque controlado e outras situações.
8. Capacitação e Qualificação dos técnicos de laboratório de medição;
A capacitação e qualificação dos técnicos são cruciais para a melhoria do processo de
medição dos itens em laboratórios e possíveis soluções para melhoria. Esse técnico
deve conhecer no mínimo desenho técnico, saber identificar as referências e
tolerâncias exigidas, dominar a medição no equipamento que exige a tolerância
geométrica, entre outras exigências que dependerá do perfil que cada empresa exige.
9. Otimização de processos com GD&T;
Essa otimização é realizada mediante aos pontos abordados e como a equipe
responsável desenvolve as atividades relacionadas com cada item.
10. Metodologias das montadoras Volkswagen, Ford, GM, entre outras.
Cada montadora desenvolve uma metodologia para que os fornecedores atendam e
falem a mesma linguagem. Isso significa elevar o grau de qualidade dos produtos de
cada uma delas e ao mesmo tempo exigir do fornecedor o entendimento em seus
requisitos.
Palavras-chaves: GD&T, Tolerância Geométrica, Especificação Geométrica e
Avaliação da Conformidade.
Referência Bibliográfica
[1] Norma ASME Y14.5: Dimensionamento e Tolerância Geométrica, 2009;
[2] Apostila SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial, 2005, 122p;
[3] Apostila JAS-METRO - 2013, 120p.