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Aplicação do tolerânciamento na preparação de trabalho

1. 885 T ABOVE SNAP RING GROOVE 01 DE 8 S en 0 a A CONFIDENTIAL i 15 R2 LA Y PME L 2X ROZ MAX 65 U 12 RO 4 05 RD i V p 3499 16 R0 4 MAX 12 ke R5 30 pl jpo IDE 3215 43 9 je L 18003 ax 428 3195 56 THRU 101 DE 2450 145 QUOS X 459 06 ODEF 5435 1979 9 2300 105 6 X 1 6G THD Y THRU zu 5 jpo DE 22 95 204 DEF 34 Aa jpo DE 1005 ex 6863 D BB I603 O DE F C DETAIL SECTION SCALE 2d J J SECTION SCALE A A DETAIL D SCALE 101 729 fes 727 m To lo 63 97 16 6377 on To D 075 RI 25 RO 2 MAX 15 44 025 p 21 59 d 468 3170 160 DE S T m 41 235 5 p01 DE 41105 2X R03 MAX 003 DEF 4667 jpo DE E 65515 5 71 RO 4 65415 D i DE To D Em DETAIL E yz SCALE 81 L 4 Y SECTION o A sa ESE SCALE 34 i A PE fo K 9929 126 8 9513 m 4 rn n Z 0 05 a 802 DE Ri 2 8 m
2. 345 2441 2012 10 97 pL 7 76 I ao 7 54 1 44 SECTION SCALE 21 ONFIDENTIAL DETAIL SCALE 41 6 PLACES 10 44 26 44 SECTION SCALE 41 2 PLACES CONFIDENTIAL DWG SIZE A0 E
3. Ap s maquina o 21 160 0 050 21 160 0 050 56 260 0 025 56 260 0 025 62 800 0 200 63 870 0 100 62 800 0 200 65 465 0 050 63 870 0 100 i 72 800 0 050 7I 65 465 0 050 i 81 460 0 100 il 72 800 0 100 96 310 0 100 81 460 0 100 96 310 0 100 i Y 111 63 64 8 CONCLUS ES E SUGEST ES PARA TRABALHOS FUTUROS No decorrer da disserta o apresentou se um breve enquadramento do conceito de toler ncia e da import ncia da considera o de dispers es aquando da prepara o do trabalho para fabrico no que respeito a trabalhos para grandes s ries Seguidamente estudou se dois m todos um sobretudo usado na escola francesa m todo dos AL e outro essencialmente presente na bibliografia anglo sax nica o m todo das cartas de toler ncias Ap s este estudo ter sido conclu do a escolha do m todo a ser automatizado recaiu no m todo dos AL por ser o mais completo e objectivo Finalmente concluiu se esta disserta o com a aplica o do m todo dos AL a um caso real da ind stria em parceria com uma empresa Da an lise dos m todos de toleranciamento expostos nesta disserta o permitem concluir que gt Conferem a possibilidade de determinar a capacidade de obter as toler ncias especificadas no projecto S o uma
4. 12 0 2 Als Ali Fase 1 Forjamento y 9 Ab Ab Ala Ah Fase 2 Torneamento X 3 Al Als Al7 Als Alho Fase 3 Torneamento E E x X Lal Ab Fase 4 Fresagem 4 gt gt lt Figura 3 4 Percurso de Cf 9 10 adaptado de 16 2 A express o de toler ncia da cota de fabrico Cf 7 corresponde cota funcional 20 0 1 entre as faces 4 e 7 na qual se tem a seguinte rela o ACf AL Al 0 2 3 A express o da toler ncia de fabrico Cf corresponde cota funcional de 70 0 1 entre as superf cies 2 e 10 na qual se tem a seguinte rela o ACfa10 Al Aly Al Algo 0 4 J 2 3 4 ACfa 10 Pode apresentar se as 3 express es precedentes sob a forma de tabela Tabela 1 15 Tabela 1 Rela es de cotas do Exemplol Cotas Superf cies Rela es lt IT 12 0 1 9 10 Alo AL AL Alo 0 4 20 0 1 4 7 AL AL 0 2 70 0 1 2 10 Al Al AL Alo 0 2 33 5 Etapa 5 Optimiza o da reparti o de toler ncias A optimiza o da reparti o de toler ncias consiste em aumentar os valores de IT de modo a que seja o maior poss vel desde que n o viole as condi es impostas pelo gabinete de projecto Conv m relembrar que quanto maior for o IT mais econ mico o processo de fabrico A Tabela 2 serve para observar quais os valores de Al envolvidos em cada dimens o da cota marcado com X Os coeficiente
5. sw pr qpespsspsspe ors mes wl ww eps papa papo papo Tabela 11 1 optimiza o pepe pee TS E TT AA AAA E sp fs fam fame v om v Deep pe qeep esp espe ps pepe esp prs pen PP p Pe p pep pese Tabela 12 2 optimiza o TS Te T Ta HS AA EON E RR E E mp p qeeeswspeppp pp pep p pep pep p sw pw pep p ppp qup Ie PP qp ee ej ja Tabela 13 Valor das dispers es definidas e arbitradas Dispers es definidas Dispers es arbitradas AL 0 075 Al 0 15 Al 0 325 Al 0 075 AL 0 725 Al 0 15 Alg 0 075 Alo 0 15 Aly 0 075 Alo 0 15 5 1 6 Etapa 6 C lculo dos IT totais De modo a ser mais directa a an lise comparativa dos resultados finais das cotas de fabrico atrav s deste m todo dos AL com o m todo das cartas de toler ncia optou se por definir os mesmos valores de desbaste e de acabamento com 0 5 e 0 2 mm respectivamente 40 5 OTT entre as superf cies 1 e 2 espessura de desbaste ACf 2 Al Alo Alo Al 0 5 0 15 0 15 0 8 10 ACfio 2 6 O IT entre as superficies 2 e 3 espessura de acabamento ACf 3 Al Al 0 15 0 075 0 225 7 O IT entre as superficies 5 e 6 espessura de acabamento ACfs 6 Als Ale 0 325 0 15 0 475 8 O IT entre as superficies 8 e 9 espessura de acabamento
6. Por favor veja qual o passo que pretende esclarecer e na caixa de dialogo Deve se ler os t picos aqui apresentados para clicar no numero que corresponde ao bot o que quer esclarecer Manual do utilizador Insira o n mero correspondente a sua d vida Por exemplo se clicar 3 Cancel Escrever o n mero correspondente d vida 80 Manual de instrwes 3 Passo Neste passo deve se copiar a segunda coluna Ter em aten o que deve manter o mesmo espa amento das colunas anteriores Quer isto dizer que deve colar 4 linhas abaixo a tabela antecedente Uma vez copiada a tabela deve se substituir os valores de 100 pelos valores correctos 9 1 4 A3 4 Passos de resolu o 1 Passo Tabela 22 Passos de resolu o 1 Passo f Microsoft Excel We O primeiro passo na resolu o deste m todo passa por construir a primeira tabela para isso deve completar os seguintes passos Clicar em 1 Passo Deve se indicar o n mero de dimens es toler nciadas que o seu problema envolve Nota Ser lhe pedido que insira Dimens o Dim Superficies Sup Intervalos de tolerancia IT Nota informativa do que vem de seguida 81 Microsoft Excel Insira a dimens o Estas tr s caixas de texto aparecem o n mero de vezes correspondente ao n mero de dimens es que tem a
7. Pr s rie reduzida quando o processo conhecido Figura 2 2 Efeito da utiliza o da Tecnologia de Grupo na prepara o do trabalho adaptado de 4 2 2 Dispers es aleat rias e sistem ticas r Para definir as cotas de fabrico para a maquina o indispens vel ter conhecimento dos v rios tipos de dispers o que existem e as suas influ ncias no processo de fabrico Os tipos de dispers es inerentes ao processo de maquina o s o as Da e as Ds como se pode observar na Figura 2 3 Poss vel erro de regula o Posi o dos diferentes valores de cota Figura 2 3 Dispers es de maquina o adaptado de 5 Na Figura 2 4 apresenta se o tipo de dispers es representadas por A que ocorrem num processo de maquina o que engloba o sistema de fixa o a pe a e o porta ferramentas Est o representadas as sete dispers es 5 devido forma deforma o e imprecis o dos apoios A2 est associada aos defeitos micro geom tricos da superf cie em bruto ou maquinada caracteriza a varia o da posi o da ponta da ferramenta devido ao desgaste A4 Caracteriza a rigidez do porta ferramenta e do acoplamento com a ferramenta AS diz respeito precis o do elemento de guia e caracteriza as deforma es devidas aos esfor os resultantes da maquinac o depende dos tipos de limitadores mec nicos eletromec nicos num ricos e da velocidade de encos
8. Sub Resto End Sub MsgBox Vai se agora calcular o valor do Resto Ver_resto MsgBox Para continuar clique na 2 Optimiza o Sub Segunda optimiza o End Sub Sub opt End Sub MsgBox Esta etapa a 2 Optimiza o corresponde ultima etapa Dim UserRange As Range Dim ondecolar As Range Range D amp 6 C 6 C 6 C 6 C 5 Select Set UserRange Application InputBox Prompt Seleccione a tabela que quer copiar Incluir novamente os valores minimos Title Tabela a copiar Type 8 UserRange Copy ActiveCell MsgBox Agora deve subsituir os valores que n o est o optimizados para isso siga o passo seguinte amp Chr 13 amp NOTA a condi o gt deve estar entre aspas opt segundo MsgBox Para concluir amp Chr 13 amp Copie a c lula activa e copie nas c lulas que n o t m coef 0 amp Chr 13 amp Mude os Coef 1 para Coef 0 segundo On Error GoTo Cancelar Set formula Application InputBox Prompt Na ultima tabela clique no primeiro valor que tem coef 1 Title Onde aplicar formula Type 8 formula Select ActiveCell Value Application InputBox Default 150 T50 COUNTIF 150 K50 saspa gt aspa COUNTIF MS0 050 aspa gt 0aspa Prompt Todas as opera es s o na tabela anterior e na mesma linha amp Chr 13 amp a Digite a c lula correspondente na tabela anterior amp Chr 13 amp b Clique no resto elimine o 2 amp Chr 13 amp c d
9. 0 Uma vez preenchida a Tabela 3 deve se fazer a optimiza o dos valores de Al A optimiza o feita observando qual o menor valor de Al numa determinada coluna Uma vez observado esse valor deve se substituir os restantes valores dessa coluna por esse valor Obt m se deste modo a primeira optimiza o Tabela 4 e fazendo a segunda e ltima optimiza o obt m se a Tabela 5 A segunda optimiza o um passo muito importante visto que consiste em repartir o resto pelas superf cies que ainda n o t m coeficiente igual a 0 Ou seja para a dimens o 12 observa se que ainda h duas superficies Alo e Al4 que ainda t m coeficiente igual a 1 Por isso deve se repartir o resto por estas duas superf cies R 0 1 Dividindo este valor por dois obt m se 0 05 sendo este o valor que se deve acrescentar a cada superf cie e de seguida deve se mudar o coeficiente para 0 Observa se ainda que a dimens o 20 ainda tem Alz com coef igual a 1 logo deve se somar ao seu valor o valor do resto ficando deste modo Al igual a 0 15 Os valores obtidos s o Al 0 05 Al 0 05 Al 0 15 Aly 0 15 Algo 0 05 AL 0 05 Al 0 15 Como se pode notar nem todos os valores de Al est o inclu dos nas tabelas precedentes Isto deve se ao facto destes intervalos n o estarem constrangidos pelas cotas bilaterais impostas pelas cotas funcionais Assim sendo a sua escolha feita pelo respo
10. St phane Manuel Miroux Catarino Licenciado em Ci ncias de Engenharia Mec nica S 5 omisa non S Aplica o do toleranciamento prepara o de trabalho para fabrico em maquina o Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Mec nica Orientador Prof Doutor Ant nio Jos Freire Mour o Professor Associado FCT UNL J ri Presidente Prof Doutor Ant nio Manuel Gon alves Coelho Vogais Prof Doutor Ant nio Jos Freire Mour o Prof Doutora Carla Maria Moreira Machado Engenheiro Nuno Alexandre de Carvalho Guerin FACULDADE DE CIENCIAS E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE NOVA DE LISBOA Setembro 2014 St phane Manuel Miroux Catarino Licenciado em Ci ncias de Engenharia Mec nica Aplica o do toleranciamento na prepara o de trabalho para fabrico em maquina o Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Mec nica Orientador Doutor Ant nio Jos Freire Mour o Professor Associado FCT UNL Setembro 2014 Aplica o do toleranciamento na prepara o de trabalho para fabrico em maquina o Copyright O St phane Manuel Miroux Catarino Faculdade de Ci ncias e Tecnologia Universidade Nova de Lisboa A Faculdade de Ci ncias e Tecnologia e a Universidade Nova de Lisboa t m o direito perp tuo e sem limites geogr ficos de arquivar e publicar esta disserta o atrav s de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma dig
11. amp Chr 13 amp Consiste na ultima etapa Na qual pretende se repartir o valor do resto pelas c lulas que ainda n o t m coef igual a 0 E uma fez feita esta reparti o fica se com o maior valor poss vel para essas dispers es DeltaL E uma fez conclu da essa reparti o deve se trocar o Coef igual a 1 por Coef igual a 0 Response MsgBox MSG Style Title If Response vbYes Then User chose Yes MsgBox Por favor veja qual o passo que pretende esclarecer e na caixa de dialogo seguinte digite esse o botao 2 Passo amp Chr 13 amp Clique 3 para esclarecer o bot o 3 Passo amp Chr 13 amp Clique 4 para esclarecer o bot o M nimo amp Chr 13 amp Clique 5 para o bot o 1 Optimiza o Chr 13 amp Clique 6 para o bot o Coef amp Chr 13 amp Clique 7 para o bot o Mudar Soma amp Chr 13 amp Clique 8 para o bot o Resto amp Chr 13 amp Clique 9 para o bot o 2 Optimiza o escolha InputBox Prompt Insira o n mero correspondente a sua d vida Title Manual do utilizador Select Case escolha Case Is 0 MsgBox N o escolheu nenhuma op o v lida Case Is 1 A MsgBox A Sair Title Case Is 2 B MsgBox B Sair Title Case Is 3 C MsgBox C Sair Title Case Is 4 D MsgBox D Sair Title Case Is 5 D MsgBox E Sair Title Case Is 6 D MsgBox F Sair Title Case Is 7 D MsgBox G Sair Title Case Is 8 D MsgBox H Sair Title
12. sugest es para trabalhos futuro Figura 1 1 Fluxograma da estrutura da disserta o e respectivos cap tulos 2 SOBRE O TOLERANCIAMENTO 2 1 Conceitos b sicos O controlo de toler ncias muito importante durante o processo de fabrico para garantir que determinado componente que se pretende fabricar esteja conforme as especifica es habitual relacionar o custo de fabrico da pe a com a respectiva toler ncia de fabrico com base na Figura 2 1 Custo Relativo Toler ncia Figura 2 1 Influ ncia das toler ncias dimensionais nos custos de produ o 1 Quanto mais complexos s o os sistemas mec nicos mais apertadas s o as toler ncias e geralmente est o associadas a um n mero elevado de opera es de maquinac o dos seus componentes As ind strias aeroespacial e autom vel s o exemplos t picos desta crescente necessidade de controlo de toler ncias As caracter sticas da pe a fabricada no que ao cumprimento das toler ncias diz respeito s o conferidas na ltima opera o Todavia esta opera o absolutamente independente das opera es precedentes em termos da cria o de condi es que favorecem o cumprimento dos desvios m ximos admiss veis Assim h necessidade de contemplar as diferentes opera es de fabrico no planeamento do trabalho com vista ao cumprimento das toler ncias especificadas no projecto Para dar resposta a esta necessidade nos ltimos anos foram desenvolvidos v rios m todos
13. Desenho de fabrico com refer ncia A A cota do desenho de defini o que n o aparece no desenho de fabrico denominada como cota condi o cota resultante no desenho de fabrico A condi o imposta na transfer ncia de cotas para a realiza o do desenho de fabrico garantir a dimens o pretendida da cota condi o uma vez que s o estas as cotas sujeitas ao controlo da qualidade Por isso crucial garantir que a cota C criada no desenho de fabrico tenha 24 um valor tal que diminu da ou somada conforme o caso cota comum aos dois desenhos A Figura 4 1 e Figura 4 2 permita reencontrar os valores da cota condi o Em 4 2 por uma quest o de simplifica o e uma vez que se pretende apenas expor este m todo de estudo apenas se trata do caso mais directo que acontece quando toler ncia de B superior toler ncia de A ou seja t B gt t A Condi es nas transfer ncias de cotas 18 A transfer ncia de uma cota s poss vel se a toler ncia da cota condi o for maior que a toler ncia da cota comum aos desenhos de defini o e de fabrico t B gt t A A toler ncia da cota criada igual a diferen a entre a toler ncia da cota condi o e da cota comum t C t B t A A toler ncia da cota condi o igual soma da toler ncia da cota criada e da cota comum t B t C t A A transfer ncia de cota origina sempre um aperto das toler ncias das cotas de fabrico e inevitavelm
14. est se for osamente perante um desenho com cotas de projecto Por isso necess rio escolher quais os processos de fabrico necess rios para realizar a pe a e neste passo que consiste a grande utilidade deste m todo uma vez que permite de uma forma sistem tica encontrar uma sequ ncia de maquina o v lida para cada pe a apresentando para cada etapa as cotas e toler ncias respectivas 3 2 Modo de aplica o Etapas O m todo dos AL possibilita a sugest o sob a forma de gr fico de uma resolu o sistem tica da escolha de cotas de fabrico e da reparti o de toler ncias Apesar de poder ser resolvido de v rias maneiras o m todo de resolu o segue geralmente as seguintes etapas Etapa 1 Observa o e registo as cotas de projecto Cp Etapa 2 Proposta de um processo de realiza o da peca Etapa 3 Realiza o de um gr fico de simula o do fabrico Etapa 4 C lculo dos intervalos de toler ncia IT impostos pelas cotas bilaterais Etapa 5 Optimiza o da reparti o de toler ncias Etapa 6 C lculo dos valores dos IT das cotas bilaterais Etapa 7 C lculo das dimens es m dias d de fabrico Etapa 8 C lculo e representa o das cotas de fabrico nas respectivas fases de fabrico 11 Na Figura 3 1 apresenta se um fluxograma do modus operandi do m todo dos AL no qual se pode observar as condi es de aceita o ao longo da aplica o do m todo e ta
15. o desta disserta o este assunto normalmente omisso na forma o em engenharia por m de extrema import ncia na ind stria em particular no fabrico em s rie uma vez que quando se trata de produzir em grandes s ries essencial garantir que as pe as est o conforme o especificado caso contr rio a empresa pode sujeitar se a grandes preju zos O estudo das etapas que constituem o processo de fabrico requer um conhecimento elevado das toler ncias e desvios inerentes aos v rios processos de maquina o Por isso importante ter conhecimento das toler ncias e desvios inerentes aos v rios processos de maquina o pelo facto de possibilitar deste modo a reparti o das toler ncias pelas v rias fases de maquina o ou pelas v rias pe as que constituem componentes de uma montagem Significa isto que por exemplo numa montagem entre duas pe as inevitavelmente uma delas ser mais f cil de obter que a outra Ou seja seria conveniente aumentar a toler ncia nas pe as mais dificeis caras de produzir e reduzir a toler ncia nas pe as mais baratas mantendo a toler ncia total do conjunto dentro dos limites especificados no projecto Como primeira abordagem a esse estudo poder se ia usar o Software Matlab e com recurso ao c digo presente em ANEXOS A1 C digo em Matlab seria poss vel estudar a capacidade de determinado processo e assim proceder distribui o de toler ncias entre os v rios componentes 22 Que como se po
16. o que deve manter o mesmo espa amento das colunas anteriores Quer isto dizer que deve colar 4 linhas abaixo a tabela antecedente Uma vez copiada a tabela deve se substituir os valores de 100 pelos valores correctos D M nimo amp Chr 13 amp Este passo serve para encontrar o menor valor de cada coluna dos valores dos DeltaL na tabela tr s E 1 Optimiza o amp Chr 13 amp Neste passo tem de copiar a terceira tabela compreender os valores m nimos mantendo novamente um espa amento de 4 linhas para a tabela anterior Esta optimiza o consiste em verificar em cada coluna se os valores correspondem ao menor valor calculado anteriormente ou seja procura em cada coluna qual o menor valor e substitui todos os valores dessa coluna pelo menor valor F Coef amp Chr 13 amp Este passo serve para identificar se o valor do DeltaL j o menor poss vel E caso seja verificado que o valor o menor poss vel ent o bloqueia a c lula ou seja fica coefigual a 0 G Mudar Soma amp Chr 13 amp Uma vez feita a 1 optimiza o necess rio proceder correc o do somat rio dos DeltaL Uma vez que alguns destes valores podem ter sido alterado Resto amp Chr 13 amp Serve para calcular o resto ou seja faz a diferen a entre o IT e o valor do somat rio Sendo um valor indispens vel para realizar o passo seguinte mais concretamente a 2 Optimizag o I 2 Optimiza o
17. 2 Fluxograma e modo de utiliza o A inser o de dados no programa e a realiza o das v rias etapas propostas na sua resolu o demoram cerca de 3 minutos e a sua resolu o segue a sequ ncia apresentada na Figura 6 1 O tempo de inser o dos valores quais as superf cies envolventes em cada dimens o toleranciada est tamb m associado ao conhecimento do utilizador caso n o se trate da primeira vez que recorre ao suporte inform tico n o ter de ler todas as instru es e demorar menos de 3 minutos Por outro lado caso se decida resolver esta etapa manualmente facilmente est se perante um exerc cio que pode levar mais de uma hora e pass vel de cometer erros Por esta mesma raz o quanto mais complexa for a pe a ou por outras palavras quantas mais dimens es e dispers es estiverem envolvidas no toleranciamento mais vantajosa se torna a utiliza o desta aplica o inform tica Relativamente interface do programa procurou se fazer algo simples e intuitivo resultando deste modo na Figura 6 2 O mesmo se fez para as v rias etapas de resolu o no entanto apesar de existirem instru es em cada passo de resolu o incluiu se no 49 programa um manual do utilizador resumido onde poss vel compreender a fun o de cada bot o na interface da aplica o e ainda em um manual detalhado em ANEXOS A3 Manual do utilizador Da observa o da Figura 6 2 constata se que existem v rios bot es no qual cada u
18. 6 0 40 Cfss dg 218229 0 312 Ea 0 312 0 112 Cha dag 19 00 19 00 0 075 As cotas de fabrico da fase 3 est o representadas em C Tabela 14 Fase 4 Adel _ 0 15 5 00 5 00 0 075 Ch 4 4 A cota de fabrico da fase 4 est representada em D Tabela 14 A Tabela 14 apresenta a s ntese das cotas de fabrico obtidas pelo m todo dos AL 42 Tabela 14 Resumo das cotas finais obtidas pelo m todo dos AL Fase 1 Cfiio 21 424 0 25 A 21 424 0 25 Fase 2 CPP io 20 524 0 15 Cf23 0 312 0 112 0 312 0 112 20 524 0 15 Fase 3 Cf s 10 00 0 437 0 20 0 237 0 6 0 40 Cfs 9 0 3 12 0 112 Cf3 3 19 00 0 075 C 0 437 0 237 0 312 0 112 110 000 20 0 6040 40 19 00 0 075 Fase 4 Ch4 5 00 4 0 075 5 00 0 075 43 52 Resultado da compara o Neste ponto pretende se fazer a compara o dos dois m todos o m todo dos AL o m todo das cartas de toler ncias Como se pode constatar da leitura dos cap tulos anteriores s o ambos m todos de toleranciamento usados para prepara o de trabalho para fabrico Significa isto que ambos partem do desenho de defini o do produto e resultam no desenho de fabrico apresentando as v rias fases de maquina o Desta forma permitem o controlo dimensional durante as v rias fases de maquina o Tal como foi dito na introdu
19. AAA obse a ps usw a 27 Figura 4 8 Modus operandi do M todo das Cartas de Toler ncias 28 Fig ra Ns eine 29 Figura 4 10 Pe a com as cotas longitudinais adaptado de 18 29 Figura 4 11 Carta de toler ncia 19Passo pp 30 Figura 4 12 Carta de toler ncia 29Passo pp 31 Figura 4 13 Carta de toler ncia IPS Oi dia 32 Figura 4 14 Cadeia 3 tentativa pp 33 Figura d 15 Cadeia das ee RACER AVIS SEU UHR RAAR 33 Fig ra4 162 Cadeia AS 33 Fara AIT Cadela are ae e en a Uta 34 Figura 4 15 Cadeia De 34 Errado E LO Amieira ren eld hearts a da Re bd e A 34 Figura 420 CA Deci oe ui IS NX RETIRER eus 34 Figura MOC dela asien 35 Figura 4 22 de tolerancia final ss passo ps Y oet en aide eects 36 Figura 5 1 Simula o de pp 38 Figura 5 2 Cadeia de an lise de tolerancias pp 45 Figura 5 3 Resultado final obtido pelo m todo dos 46 Figura 5 4 Resultado final obtido pelo m todo das cartas de toler ncias 46 Figura 6 1 Fluxograma do funcionamento do programa em Excel 51 Figura 6 2 Interface da aplica o inform tica iii 52 Figura 6 3 Resultado final do programa ppp 52 Figura 7 1 Pe a usada para valida o do trabalho realizado na disserta o 53 Figura 7 2 Sec o da pe a com selec o de cotas toleranciadas longitudi
20. ACfg Alg Aly 0 075 0 15 0 225 9 O IT entre as superficies 9 e 10 espessura de desbaste ACfs10 Alo A Al AZ 0 15 0 075 0 075 0 15 0 8 y y ACfo 3 10 5 1 7 Etapa 7 C lculo das cotas m dias de fabrico O n mero de cotas m dias de fabrico m dio corresponde a n 1 dimens es m dias independentes logo uma vez que se tem 10 superf cies tem se 9 dimens es m dias d n 1 10 1 9 Sendo estas dimens es m dias 5 00 das 10 00 dag 19 00 d g 0 60 AC 0 8 di 0 50 min 0 50 2 0 9 gt 225 0 20 min 0 20 0 312 AL 475 ds 0 20 min 0 20 0 437 225 dg o 0 20 min 0 20 0 312 41 0 8 ACfo 1 do 10 0 50 min 2 20 504 0 9 5 1 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais para cada fase Fase 1 Cfiio d45 dis des diio eh dro 0 90 0 312 19 00 0 312 0 90 21 424 0 25 As cotas de fabrico da fase 1 est o representadas em A Tabela 14 Fase 2 das dze das dono 0 312 19 00 0 312 0 90 20 524 0 15 Char dz 22223 0 312 222 0 312 0 112 As cotas de fabrico da fase 2 est o representadas em B Tabela 14 Fase 3 Ch s das TE 10 00 27 10 00 0 20 dg Ee 0 437 2275 0 437 0237 Cfis dyg 4 52225 0 60 0
21. ActiveCell Value Range F amp 5 E Loop A InputBox Quantas dispers es est o envolvidas nas dimens es toleranciadas B 1 Do While B lt A B B 1 Columns G G Select Selection Insert Shift xIToRight CopyOrigin xlFormatFromLeftOrAbove Range G6 Select ActiveCell FormulaR1C1 1 Range G5 Select ActiveCell FormulaR1C1 Delta L Loop Comprimentotabela ActiveSheet UsedRange SpecialCells xICellTypeLastCell Address Range D5 amp Comprimentotabela Select Selection Copy Range D amp 7 C 4 Select ActiveSheet Paste Dim UltimaLinha As Long Dim iUltimaColuna As Long Dim rng As Range Set mg ActiveSheet UsedRange SpecialCells xlCellTypeLastCell iUltimaLinha mg Row Recupera a celtima linha iUltimaColuna mg Column Recupera a celtima coluna Dim t As Integer Dim u As Integer t iUltimaColuna u iUltimaLinha r ColumnLetter t 2 k ColumnLetter t 3 A J ColumnLetter t 4 Dim o As Integer Dim v As Integer Range r amp u C o 1 Select ActiveCell FormulaR1C1 COUNTIF RC amp A 1 amp RC 2 gt 0 B ActiveCell Column D ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells D C 1 B Dim z As Integer s ColumnLetter t 1 z 0 Do While z lt C z z 1 72 End Sub Range s amp u C z Select ActiveCell FormulaR1C1 RC 2 RC 1 Loop MsgBox Para continuar clique no 2 Passo End Sub Sub Segundo Passo M
22. Algo AL AL Alyy Ala Aly 0 25 0 25 0 1 0 025 0 05 0 35 1 025 13 O TT entre as superf cies 12 e 13 espessura de acabamento ACf213 Al Al Al 0 25 0 25 0 1 0 025 0 625 58 14 O TT entre as superf cies 14 e 15 espessura de acabamento 4 15 Als Al Als Alia 0 25 0 25 0 1 0 025 0 625 7 2 7 Etapa 7 C lculo das Cotas m dias de fabrico Para calcular as Cfm a necess rio ter em conta a informa o do sub cap tulo 7 2 na qual se refere a necessidade de garantir uma espessura m nima de 0 75 mm para cada opera o de acabamento O numero de cotas de fabrico m dio corresponde a n 1 dimens es m dias independentes portanto uma vez que se tem 15 superf cies tem se 14 dimens es m dias d n 1 15 1 14 Tem se deste modo as seguintes dimens es m dias 4 214 56 260 41124 62 800 do14 63 870 d 14 65 465 dor 72 800 d414 81 460 daras 96 310 d36 21 160 pos ER Cf d12 0 75 espessura m nima de remo o para o alum nio 35 0 75 0 925 ACfs 6 0 725 ds 0 75 2 0 75 1 112 0 825 dgo 0 75 2 0 75 1 162 ACfio 11 1 025 di0 11 0 75 0 75 1 262 2 13 0 625 d12 13 0 75 0 75 1 062 415 0 625 1415 0 75 0 75 1 062 59 7 2 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais p
23. Case Is 9 D MsgBox l Sair Title Case Is gt 9 MsgBox N o escolheu nenhuma op o v lida End Select Else Exit Sub End If 76 Modulo 3 Sub Sava as A InputBox Qual o nome com que quer gravar o documento ActiveWorkbook SaveAs Filename A amp xlsm FileFormat xlOpenXMLWorkbookMacroEnabled CreateBackup False End Sub Sub FCT Dim MSG Style Title A MyString MSG Trabalho desenvolvido por Stephane Catarino para servir de suporte informatico ao metodo de toleranciamento estudado no decorrer da disserta o M todo dos Delta L amp Chr 13 amp Chr 13 amp Com orienta o do Prof Dr Ant nio Mour o Style vbOK Only Title Disserta o em Engenharia Mecanica na FCT UNL A MsgBox MSG Sair Title End Sub T 78 A3 Manual do utilizador 9 1 1 A3 1 Abrir correr programa Para conseguir correr o programa deve activar as macros Para isso siga os seguintes passos Clicar em Ficheiro Op es Personalizar Friso adicionar Programador R ESQUEMA DE P GINA F RMULAS DADOS REVER VER PROGRAMADOR SUPLEMENTOS x 9 x Op es do Excel PR O o d q L Personalizar o Friso F rmulas ee Escolher comandos Personalizar o Friso dc d Comandos Mais Utilizados 4 Separadores Principais Idioms
24. Ctrl v para colar Para concluir esta resolu o subsitua os Coef 1 por Coef 0 86 A4 Tabelas consultadas Tabela 31 Espessura m nima de material a remover para torneamento adaptado de 15 Material Espessura m nima de material mm Ligas de aco 0 125 Alum nio 0 75 Tabela 32 Espessura m nima de remo o de material em fun o da operac o de torneamento adaptado de 15 Operac o em tornamento Cota m nima de remoc o mm Desbaste 1 Semi acabamento 0 5 Acabamento 0 2 Acabamento abrasivo 0 05 Tabela 33 Valores de refer ncia para apertos adaptado de 6 Tipos de aperto Dispers o AL mm rea de encosto fixa em superf cie usinada 0 01 rea de encosto fixa em superf cie em bruto 0 3a 0 5 Tabela 34 Toler ncias para fundi o injectada com precis o 23 Table P 4A 1 Tolerances for Linear Dimensions Precision In inches three place decimais xx In millimeters two ploce decimals xx Casting Alloys Length of Dimension E1 Zinc Basic Tolerance 10 0020 vp to 1 25 4mm 40 05 mm Additional Tolerance 20 001 for each additional inch over 1 25 4mm 40 025 mm Aluminum Magnesium Copper 10 002 10 002 0 007 0 05 mm 0 05 mm 0 18 mm 0 001 0 001 0 002 50 025 mm 0 025 mm 0 05 mm 87 88 AS Desenhos t cnicos Este anexo cont m os desenhos t cnicos cedidos pela empresa Ta
25. MIN R 1 C R 1 C amp A 1 amp Range F amp 6 C 6 C 6 C 2 Select ActiveCell Value Min total Range F amp 6 C 6 C 6 C 1 Select ActiveCell Value Min coluna Exit Sub Cancelar Sub Terceiro_Passo MsgBox Neste passo deve copiar a segunda tabela siga as indica es Copiar selec ao MsgBox Uma vez copiada a tabela vai se subsituir os valores de 100 substituir X MsgBox Para continuar clique no Minimo 73 End Sub Sub Quarto Passo MsgBox Neste passo vai se encontrar o menor valor da dispers o em cada coluna encontrar min MsgBox Para continuar clique na 1 Optimiza o End Sub Sub optimizar On Error GoTo Cancelar Range G amp 6 C 6 C 6 C 7 Select m 0 While m lt gt C ActiveCell Offset m 0 FormulaR1C1 IF R amp C 6 amp C gt RI amp 6 m amp Ll un ActiveCell Offset m 0 Select o ActiveCell Column p ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells p o A 1 ActiveCell Offset m 0 Select m m 1 Wend Exit Sub Cancelar End Sub Sub Primeira optimiza o MsgBox Neste passo deve copiar a terceira tabela Deve incluir os valores minimos calculados siga as indica es Dim UserRange As Range Dim ondecolar As Range Range D amp 6 C 6 C 6 C 5 Select Set UserRange Application InputBox Prompt Seleccione a tabela que quer copiar Title Tabela a copiar Type 8 UserRa
26. de cotas cadeias de cotas Cadeias de cota Soma Cadeias de cota Soma de t gt 1mm V 3 cadeias de t 1mm V 3 cadeias elementares elementares C lcular as dimens es minimas e m ximas para cada cadeia de cota Figura 4 8 Modus operandi do M todo das Cartas de Toler ncias 28 Figura 4 9 Pe a a fabricar Apenas as cotas longitudinais ser o consideradas pelo que as cotas que ser o alvo de estudo s o as esquematicamente apresentadas na Figura 4 10 0 60 0 4 19 00 0 1 10 00 0 2 Figura 4 10 Pe a com as cotas longitudinais adaptado de 18 4 3 1 1 Passo de resolu o Definir as cotas de fabrico O primeiro passo que se deve realizar consiste em construir a tabela da Figura 4 11 na qual encontram se indicadas As cotas de fabrico indicadas num esbo o da pe a sendo que Cada cota recebe um n mero de ordem apontado na REF b Os limites das cotas s o apontados nas colunas m nimo m e m ximo M c As toler ncias s o apontadas na coluna t 29 As cotas de sobre espessura cotas elementares que definem a superf cie a ser maquinada em cada opera o Estas cotas quando existentes devem ser dispostas abaixo das cotas de fabrico Sendo estas cotas as cotas com REF 5 a 10 As espessura m nimas que segundo o autor do qual foi baseado esta resolu o consideram se que de modo geral 18 d Para desbaste valores compreendidos entre 0 30 a 1 00 m
27. ferramenta fundamental na reparti o de trabalho a realizar por cada etapa de maquina o Fomecem um meio eficiente de estabelecer a toler ncia de fabrico para cada opera o Asseguram a cota minima de remo o do material para cada opera o de maquina o S o uma ferramenta muito til para proporcionar o controlo do processo de fabrico da pe a uma vez que a sequ ncia de maquina o fica dividida por etapas tornando deste modo f cil controlar as diferentes fases de maquina o teis na determina o das cotas em brutos para fundi o ou para forjamento por exemplo definindo assim as sobre espessuras das pr forma gt Consideram os desvios dos apertos no caso do m todo dos AL Contudo este m todo dos AL n o de f cil compreens o e requer muito trabalho para perceber como funciona um processo que solicita o conhecimento das v rias etapas que se devem cumprir durante a aplica o do m todo e ainda um processo demorado a aplicar E um dos objectivos a cumprir com a realiza o desta disserta o prendeu se essencialmente em tornar este m todo o mais percept vel poss vel e em realizar uma aplica o inform tica que permitisse automatizar parte do m todo e assim 65 obter ganhos de tempo not veis em compara o com a resolu o anal tica Apresentou se ainda v rios exemplos de aplica o do m todo relativamente mais simples que o caso de estudo de modo a tornar a
28. que contribua para a automatiza o do m todo considerado mais adequado 1 2 Estrutura da disserta o A estrutura da disserta o constitu da por 8 cap tulos seguidos de refer ncias e anexos No Cap tulo 1 o presente s o apresentados os objectivos e a estrutura em fluxograma com a informa o relativa aos cap tulos como se pode observar na Figura 1 1 O Cap tulo 2 come a com o estudo dos conceitos b sicos toleranciamento da import ncia das dispers es tanto aleat rias como sistem ticas no toleranciamento e acaba com a identifica o de m todos de toleranciamento existentes para prepara o de trabalho para fabrico No Cap tulo 3 apresentado o m todo dos AL que representa a escola francesa no qual descrita pormenorizadamente as v rias etapas que o constituem Com vista selec o do m todo a ser alvo de estudo ao longo desta disserta o foi estudado no Cap tulo 4 o m todo das cartas de toler ncia sendo este mais comum na bibliografia anglo sax nica O Cap tulo 5 apresenta o processo de selec o do m todo a utilizar nesta disserta o Para o efeito procedeu se compara o dos dois m todos utilizando o mesmo caso de toleranciamento para fabrico A op o recaiu no m todo dos AL o qual mostrou ser o mais completo e objectivo o que iria possibilitar a sua automatiza o Depois de selecionado o m todo no Cap tulo 6 foi desenvolvida uma folha de c lculo em VBA disp
29. sticas que leva selec o do m todo dos AL reside no facto de este contemplar as dispers es nos apoios apertos e apresentar de forma destacada as v rias fases de maquina o O facto de considerar as dispers es nos apertos e nos apoios constituiu uma vantagem em compara o com o m todo das cartas de toler ncias visto que o aperto da pe a condiciona o processo de maquina o Outras observa es podem ser vistas na Tabela 15 21 424 0 25 20 524 0 15 19 00 0 075 0 60 0 40 ZZ m 5 00 0 075 0 312 0 112 0 437 0 237 0 312 0 112 Figura 5 3 Resultado final obtido pelo m todo dos AL 19 80 0 15 19 375 0 075 19 00 0 10 14 375 0 075 0 60 0 40 00 0 20 12 90 8 6 Figura 5 4 Resultado final obtido pelo m todo das cartas de toler ncias 46 Tabela 15 Compara o dos m todos dos AL e das cartas de toler ncias Compara o dos dois m todos M todo das cartas Crit rios de compara o M todo dos AL AS ua de toler ncias Explicita apoios Sim N o Atribui dispers o aos apertos Sim N o Maior perceptibilidade das fases de maquina o Sim N o Explicita as cadeias de cotas do processo de atribui o de AN Sim Sim toler ncias nas diversas fases Facilidade de distribui o de tarefas por v rias empresas Sim N o Permite obter as toler nci
30. toler ncias Microsoft Excel 1 Caso a dimens o tenha casas Insira as superficies que delimitam essa dimens o decimais deve se usar O ponto por dentro de como por exemplo 3 5 exemplo 5 00 2 Caso essa dimens o seja relativa superf cie X e Y deve se inserir X Y 3 O valor do intervalo de toler ncia Microsoft Excel IT deve ser igualmente caso tenha Insira o IT correspondente a essa dimens o A casas decimais separado por um ponto Microsoft Excel Quantas dispers es est o envolvidas nas ere er Deve se inserir o n mero de dispers es N 1 envolvidas nas dimens es a toleranciar Microsoft Excel 53 Para continuar clique no 2 Passo O pr ximo passo consiste no 2 Passo 2 Passo Tabela 23 Passos de resolu o 2 Passo Microsoft Excel E o Sm Deve se escrever o n mero 100 nas Indique c lulas que intersectam as dispers es e Digite 100 nas c lulas onde correspondem as dispers es envolventes na dimens o O nome dos Delta L por exemplo DeltaL1 para dispers o superficie um ou se a dispers o for de aperto entao subsituir por Delta L1 2 significa superficie 1 fase EC de maquina o 2 subsituir o nome dos Delta L pelos DE as respectivas dimens es E ainda correctos 82 3 Passo Tabela 24 Passos de resolu o 3 Passo Neste passo deve copiar a segunda tabela s
31. toler ncias das cotas 18 Em suma a transfer ncia de cotas permite alterar a cotagem do desenho de defini o de uma pe a de modo a facilitar a execu o das opera es de maquina o envolventes no processo de fabrico Para al m disso as cartas de toler ncias 23 geram ainda condi es favor veis para maior qualidade no trabalho visto que especifica em concreto as opera es de maquina o e permite o controlo do trabalho realizado A transfer ncia de cotas nunca pode gerar situa es em que as cotas funcionais n o s o cumpridas Para melhor compreens o de como funciona esta transfer ncia de cotas sugere se a an lise do seguinte caso Admita se que se tem a Figura 4 1 desenho de defini o de uma pe a em que as cotas assinaladas s o funcionais No entanto estas cotas podem n o se apresentar como as cotas mais convenientes para a realiza o da pe a Pretende se que a pe a seja realizada com a face de refer ncia em A tal como indicado na Figura 4 2 Como resultado da compara o da an lise das duas figuras Figura 4 1 e Figura 4 2 observa se o seguinte cota B uma cota condi o na Figura 4 1 e uma cota resultante na Figura 4 2 cota C do desenho de fabrico n o existe no desenho de defini o A cota A designa se por cota comum visto que cota funcional na Figura 4 1 e cota de fabrico na Figura 4 2 A B Figura 4 1 Desenho de defini o da fun o C Figura 4 2
32. 0 1 02 0 025 0 025 005 Mintotal 0025 nana oos f oos ows 2 j oos o mna os os X es os 2 oz o 0 15 Minfco luna 0 15 005 0 15 005 0 05 0 15 0 35 0 025 0 025 005 Mintotal 0 025 57 Tabela 17 Dispers es obtidas e arbitradas no caso de estudo Dispers es definidas no Excel Dispers es arbitradas Ali 0 025 Als 0 25 AL 0 025 Al 3 0 25 Al 0 35 Al o 0 25 Aly 0 15 Als 0 25 AL 0 05 Al 0 25 Al 0 05 Al 0 25 AL 0 15 AM 0 1 Al 0 05 Al 0 15 A4 0 05 7 26 Etapa 6 C lculo dos IT totais Os IT apresentados s o relativos apenas a uma opera o de acabamento uma vez que atrav s do processo de fundi o injectada se consegue acabamentos geom tricos e superficiais bons logo n o existe a necessidade de opera es de desbaste 9 OTT entre as superf cies 1 e 2 espessura de acabamento Al Aly A4 Al 0 1 0 025 0 05 0 15 0 325 10 O TT entre as superf cies 5 e 6 espessura de acabamento 6 Als Al AL Alia Alu Al 0 25 0 25 0 1 0 025 0 05 0 05 0 725 11 O IT entre as superficies 8 e 9 espessura de acabamento 9 Als Al Al Alia Alia Alo 0 25 0 25 0 1 0 025 0 05 0 15 0 825 12 0 TT entre as superf cies 10 e 11 espessura de acabamento
33. 0 3 10 3 5 0 4 19 3 9 0 2 UTE 0 8 Dim Sup lt IT Delta 14 Delta L5 Delta L7 Delta L8 Delta 13 3 Delta 18 4 Somat rio n Somat rio n Resto 1 3 a 3 5 04 100 19 3 9 02 0 6 7 9 0 8 Dim Sup lt IT Delta 14 Delta 15 Delta L7 Delta 18 Delta 13 3 Delta 18 4 Somat rio n Somat rio n Resto Min coluna 0 075 0 2 04 0 075 0 075 0 075 Min total 0 075 Sup lt IT Delta 14 Delta L5 Delta L7 Delta L8 DeltaL3 3 Delta 18 4 Resto 5 31a D 0 075 0 075 0 075 0 075 fi 3 5 0 4 0 075 0 125 3 exa o T oes ovs 0 05 0 6 7 9 0 8 0 4 0 075 0 475 2 0 2375 0 325 Min coluna 0 075 0 2 04 0 075 0 075 0 075 Min total 0 075 e D D D D D D 03 aos ows ovs 0075 0 4 0 325 0 075 0 2 0 075 0 075 ms es ams oo Min coluna 0 075 0 325 0 725 0 075 0 075 0 075 Min total 0 075 52 Figura 6 3 Resultado final do programa 7 VERIFICA O DO M TODO DOS AL COM CASO DA IND STRIA AUTOM VEL 7 1 Produto em estudo O componente mec nico utilizado neste caso de estudo foi cedido por uma das empresas fornecedoras lideres no sector da ind stria autom vel A pe a utilizada est representada na Figura 7 1 e constitui parte de um compressor de ar condicionado O desenho t cnico encontra se em 5 Desenhos t cnicos Figura 7 1 Pe a usada para valida o do trabalho realizado na disserta o 7 2 Aplica o do m todo com
34. 1 Ay Aly da7 A 20 0 1 x AL Al Cf410 dz10 4510 70 5 05 0 05 64 95 0 05 E Cf dy 2 0 35 0 15 As cotas de fabrico da fase 3 est o representadas em C na Tabela 6 20 Fase 4 Al4 Als 4 10 doa do10 E ndm 70 5 05 12 0 15 52 95 0 15 As cotas de fabrico da fase 4 est o representadas em D na Tabela 6 O resultado da simula o de fabrico pelo m todo dos AL sintetizado na Tabela Tabela 6 Resumo das cotas de fabrico obtidas pelo m todo dos AL Fase 1 Cf 1 75 4 11 53 8 pa Fase 2 Ch 4 5 05 0 05 Ch 11 72 225 0 175 Ch 4 0 3 0 1 C 4 11 67 175 0 175 234 5 05 0 05_ 67 175 0 175 72 225 0 175 Fase 3 Cf45710 0120 1 Cf47 20 0 1 Cfa1 10 64 95 0 05 Cf7 3 0 35 0 15 Fase 4 Cf4 9 52 95 0 15 21 22 4 M TODOS DAS CARTAS DE TOLER NCIAS 4 1 Introdu o Segundo a bibliografia anglo sax nica quando se pensa em cartas de toler ncia est se a fazer alus o ao dimensionamento para fabrico O m todo consiste fundamentalmente em determinar a partir de um processo ou ciclo de fabrico previamente estabelecido as cotas e as toler ncias dos produtos interm dios ou seja as cotas e toler ncias a serem obtidas em cada opera o elementar 18 O gr fico de toler ncias um m todo utilizado para apresentar as
35. 1 10 Eq 2 Sendo assim apresentam se de seguida as seguintes 10 dimens es m dias 12 da 20 do19 70 0 Ars 0 2 das 10min gt 10 EE 10 1 WEE 4 0 1 2 Qu eins a AN d 5min 5 05 4 2 2min N 2 55 ds 2min 2 en 3 275 TT Cf 0 45 dioi 2min Ti 2 5 2225 boa EN ACf 0 2 0 2min 2 0 2 2 0 3 19 0 3 d g 0 2min 2 0 2 gt 0 35 33 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais para cada fase Para concluir o toleranciamento pelo m todo dos AL deve se calcular e apresentar as cotas de fabrico Cf finais por cada fase de fabrico Fase 1 Cf 11 di d gt 10 di011 EE ND 3 175 70 2 225 1 75 4 1 SE IE eyes Al Al Cor 4 21 di doa das 15 6 75 4 3 175 5 05 10 1 3 275 1 53 8 1 As cotas de fabrico da fase 1 est o representadas em A na Tabela 6 Fase 2 A Al Cf 4 das A 5 05 0 05 E Al Aly Cfi 9 10 dias 5 8 70 2 225 0 175 72 225 0 175 Al Al Cf 4 d3 4 E a 0 3 0 1 Sa oes FRA Cf 11 9111 P di 224 a 75 4 3 175 5 05 0 175 67 175 0 175 As cotas de fabrico da fase 2 est o representadas em B na Tabela 6 A seta representada na B representa a superf cie de encosto para maquinag o Fase 3 2 2 5 Ay SEATS Cf dis 1001 0
36. 10X R374 SCALE 24 ll L L 3 E 5 m s ol IA Ld n 3 604 DAB E x x us ATE CODE E el s 3 SECTION a a 95 CMONTH DAY gt E S 5 2 2x RI2 B D D ex 66 1 R ex 4737 us 38 98 E ex 3583 SUPPLIER LOGO 27 Gi Y 120 8114 47 aan 804 ex 815 0 6 amp X 818 53 UPPLIER PART O DATE CODE YEAR NUMBER mE 36 96 O 1904 Ola ex 3812 I G 45 02 ex 4627 B Y 60 36 H 04 Y K X AVITY NUMBER S og fe B 05 amp 5 15 VISTEON PART NUMBER x AD 2 N 49 5 8 ess 15 ES 18X_EJECTOER PIN PAD B6 00 BELOW TO 10 ABOVE SURFACE m LOCATED APPROXIMATELY AS SHOWN o 120 464 ST St _ 354 1904 OAB GD PP CD f 7 1 26 15 gua Al 160 4 Ab 89 749 RI 04 AB 504 AB Re 2 7 SECTION GAGE FOR SCALE 34 j 5 PLACES SECTION SCALE 41
37. 20 0 30 0 10 Acabamento 0 10 0 20 0 05 1 Rectifica o 0 05 0 10 0 00 33 Carta de Toler ncia Cotas Longitudinais Produto Pe a O 7 7 7 7 7 7 7 7 7 ZZ a EN ze Nh wo Cadeias de cotas Figura 4 22 Carta de toler ncia final 36 5 COMPARA O DOS M TODOS 5 1 Aplica o do M todo dos AL ao caso tratado pelo m todo das cartas de toler ncias Neste cap tulo pretende se apresentar o resultado da aplica o do m todo dos AL na pe a que foi alvo de estudo em 4 3 de modo a conseguir se realizar um estudo comparativo de qual o melhor m todo Assim sendo a pe a que se pretende estudar e as cotas que ser o alvo de estudos apresentam se respectivamente nas Figura 4 9 e Figura 4 10 5 1 1 Etapa 1 Sele o de cotas Como se pode observar na Figura 4 10 h quatro cotas bilaterais que devem ser alvo de estudo e s quais o desenho de fabrico deve corresponder Tem se ent o as seguintes cotas 19 00 0 1 10 00 0 2 5 00 0 15 0 6 0 4 5 1 2 Etapa 2 Proposta de realiza o da peca Esta pe a ser resultado de v rios processos de maquina o sobre um disco que ser proveniente de um var o o qual ser cortado com recurso a uma serra de desbaste e de acabamento gt Torneamento de desbaste de acabamento e realizar o chanf
38. 80 Lx 5 62 80 0 20 As cotas de fabrico da fase 3 est o representadas em C na Tabela 18 A Tabela 18 apresenta a simula o de fabrico com as respectivas cotas obtidas pelo m todo dos AL Tabela 18 Resumo das cotas finais obtidas para o caso de estudo obtidas pelo m todo dos AL A Fase 1 Cfizis 56 26 0 25 Cfio1s 65 124 0 25 Cfgis 66 094 0 25 Cfsis 74974 0 25 Cfiis 68 297 0 25 R 66 09440 250 74 97420 250 56 26010 25 65 12420 250 98 29740 250 Fase 2 Cfi1s 97 235 0 062 Cfiz14 56 26 0 025 97 235 0 062 Fase 3 4 96 31 0 10 21 16 0 05 81 46 0 10 72 80 0 05 Cf 14 65 465 0 05 Cfo14 63 87 0 10 Cfi114 62 80 0 20 L 81 46040 100 62 80040 200 63 87040 100 65 46520 050 72 800 0 050 21 16020 050 9631040 100 61 73 Resultados calculados e compara o com os da empresa Na Tabela 19 apresentam se os resultados obtidos com a aplica o do m todo comparado com os resultados fornecidos pelos desenhos da empresa No decorrer deste trabalho n o era do conhecimento do autor a metodologia utilizada na empresa contudo conv m referir que funciona com uma excelente produtividade e n o existe nenhum problema de qualidade Assim o pretendido neste cap tulo consiste em verificar qual a discrep ncia d
39. ARTI O DE TOLERANCIAS NO M TODO DOS 49 6 1 INTRODU O Ati 49 6 2 FLUXOGRAMA E MODO DE UTILIZA O pp 49 7 VERIFICA O DO M TODO DOS AL COM CASO DA IND STRIA AUTOMONVBE oue pia CHR Htc AT 53 Jl PRODUTO EM ESTUDO as RI 53 7 2 APLICA O DO M TODO COM O PROGRAMA 53 7 2 1 Etapa l Sele o de cotas js dite rese Sa 54 7 2 2 Etapa 2 Proposta de realiza o da 54 1 2 3 Etapa 3 Simula o de fabrico ino ai 54 7 2 4 Etapa 4 C lculo dos IT 55 7 2 5 Etapa a ea 56 7 2 6 Etapa 6 C lculo dos IT totais a 58 7 2 7 Etapa 7 C lculo das Cotas m dias de fabrico 59 7 2 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais para cada fase 60 7 3 RESULTADOS CALCULADOS E COMPARA O COM OS DA EMPRESA 62 8 CONCLUS ES E SUGEST ES PARA TRABALHOS FUTUROS 65 9 REFERENCIAS anidan 67 ANEXOS AEE EA a lp 69 AT C DIGO EM MATLAB anne a ea a a 69 A2 LINHAS DE C DIGO DO EXCEL aa 71 MANUAL DO U TEIZADOR qo ue ana rn eet Ta Upa iau ip tue Ere RU 79 9 1 1 ASA Abrir correr programa ae a 79 9 1 2 33 2 PANA O Sae SA uS pai e great 80 9 1 3 A3 3 Manual integrado no e ere eite tenia 80 9 1 4 ASA Passos de resolu o eee eia eto te dai ta aiu Te 81 A4
40. Abrir Separadores Principais Anular Ir Avan adas Centro V Inserir 21 Ascendente 7 Esquema de P gina gt Atualizar tudo 7 F rmulas m A Aumentar Tamanho do Tipo arra de Ferramentas de Acesso R pido Calcular Agora Dados Suplementos P Color 3 ul 3 Colar I 19 Y Ver Centro de Fidedignidade Le Colar Especial E Y Programador amp amp Configurar P gina C di EB Copiar en Cor de Preenchimento I Enna T A Cor do Tipo de Letra XML x Eletr nico E Modificar R Dei rea de impress o ral ER V Remo o do Fundo A Diminuir Tamanho do Tipo E Eliminar C lulas X Eliminar Colunas da Folha 5X Eliminar Linhas da Folha h Filtrar Fixar Pain is Formas Novo Separador Novo Grupo Mudar o Nome s Formata o Condicional b x Formatar C lulas Personaliza es Repor y C Gestor de Nomes El Guardar x Jmeortso Epestau z T m 06 Figura 2 Op es do Excel Centro de Fidedignidade E Fabricantes Fidedignos Localiza es Fidedignas Documentos Fidedignos Cat logos de Aplica es Fidedignos Suplementos Defini es do ActiveX E Vista Protegida Barra de Mensagens Conte do Externo Definic es de Bloqueio de Ficheiros Am PE Defini es das Macros potencialmente perigoso Defini es de Macros do Programador Desativar todas a
41. M S s SECTION CAS B B G OR pus 03 THRU SCALE 21 t ji F TE G 47 366 9190 4 db B L foi 120 S823 38 983 4021 62 93997 V58 970 Vos x 459 CAST 180 08 DEF 8153 DR A B B 0 0 8153 4021 62 3397 Y 58 Na CV 0S X 49 elpo DEI gt p004 DIE VD 3696 38 118 CAST 46 272 1904 WIA F 45021 I 4 B 60 358 71008 b L 008 E ex 123 H 77 002 CENTERED ON E E x m fe 32 02 D 3 3 8 E a N se 88 2 495 Del Jau YU 120 a a 2X ROG MAX 0 55 05 R 035 GAGE DEPTI FOR C 86 94 us 28 CAST 102 DEF a A B 04 1 L 601 o c 05 2X 24 8 MIN 45 40 X 45 X 05 lt 1 54 gt me 36 SERIEN CAST SURFACE SECTION PT SR G 6 KzK GSC SCALE 4d SCALE peti SCALE 2d DWG SIZE A0 E 28 06 o T gt 129 161 jpo 0 A Bic R 1368 E 4191 0 3 E GO E 7 67 804 ja TJ 0 6X R17 488 9114 56 I 1604 ABE gt 35654 ME ESSA SECTION 1266 x SECTION RL 77 0 6X R43 SCALE Bi 1604 ABE 7 1866 4 4 Ss ABE 14 22 994 7 018 35654 1804 BE V7 804 BIC n SECTION 7 Li 15 aces SECTION
42. NCIA DE COTAS UTILIZANDO CADEIA DE 23 421 C doia de VEO 25 42 2 Modo de aplica o ide 26 4 3 anna anda aa aaa paa da sa pa napa eaa 27 4 3 1 1 Passo de resolu o Definir as cotas de fabrico 29 4 3 2 2 Passo de resolu o Cotas em bruto e elementares 30 4 3 3 3 Passo de resolu o Representa o das cadeias de cotas 31 4 3 4 4 Passo de resolu o C lculo das dimens es m nimas e m ximas para cada cadeia de Gold Se u d to es 33 5 COMPARA O DOS METODOS ccssssssssssssssssssssessssssssssessssssssssesssessssssssseesees 37 5 1 APLICA O DO M TODO DOS AL AO CASO TRATADO PELO M TODO DAS CARTAS DE TOEERANGIAS een een 37 5 1 1 Etapa l Sele o de COS DE 37 5 1 2 Etapa 2 Proposta de realiza o da 37 5 1 3 Etapa 3 Simula o de fabrico pp 37 5 1 4 Etapa 4 Calculo dos IT 38 5 1 5 Etapa 5 Optimiza o iii ie edet ade Ra 39 5 1 6 Etapa 6 C lculo dos IT totais i esie eeu rq deste ia 40 5 1 7 Etapa 7 C lculo das cotas m dias de fabrico 41 5 1 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais para cada fase 42 5 2 RESULTADO DA COMPARA O Ne 44 6 APLICA O INFORM TICA PARA OTPIMIZA O DE REP
43. TABELAS CONSULTADAS u een dd e E 87 AS DESENHOS TECNICOS na napoli duca aus 89 XI XII ndice de Figuras Figura 1 1 Fluxograma da estrutura da disserta o e respectivos cap tulos 3 Figura 2 1 Influ ncia das toler ncias dimensionais nos custos de produ o 1 5 Figura 2 2 Efeito da utiliza o da Tecnologia de Grupo na prepara o do trabalho adaptado de VOD CREDE TEES 7 Figura 2 3 Dispers es de maquina o adaptado de 5 Figura 2 4 Identifica o das dispers es no torneamento adaptado de 5 8 Figura 3 1 Modus operandi do M todo dos AL 12 Figura 3 2 Pe a para estudo do M todo dos AL adaptado de 16 13 Figura 3 3 Simula o de fabrico adaptado de 16 14 Figura 3 4 Percurso de Cf 9 10 adaptado de 16 15 Figura 4 1 Desenho de defini o da fungao pp 24 Figura 4 2 Desenho de fabrico com refer ncia pp 24 Figura 4 3 Desenho de defini o da fungao pp 26 Figura 4 4 Desenho de fabrico pp 26 Figura 4 5 Desenho de defini o justamente com desenho de fabrico 27 Figura 4 6 Cadeia de vectores com a cota condi o considerada no m nimo 27 Figura 4 7 Cadeia de vectores com cota condi o considerada na condi o de m ximo Mili iS o
44. a 4 13 na qual se pode observar que as cadeias 1 2 e 4 correspondem respectivamente a REF F REF H e REF G da resulta o facto de se apresentar como cota directa Ou seja n o necess rio realizar c lculos presentes no cap tulo seguinte para encontrar o seu valor Carta de Toler ncia Cotas Longitudinais Produto Pe a I Figura 4 12 Carta de toler ncia 2 Passo 31 Carta de Toler ncia Cotas Longitudinais Produto Pe a 1 1 00 10 20 Cadeias de cotas Directa Directa Directa 3 3 3 e L L 3 Figura 4 13 Carta de toler ncia 3 Passo 32 4 3 4 4 Passo de resolu o C lculo das dimens es m nimas e m ximas para cada cadeia de cota Neste 4 e ltimo passo de resolu o deve se proceder ao c lculo das cadeias de cotas definidas anteriormente Deve se come ar pelas cadeias de cotas com o m nimo de inc gnitas poss veis ou seja vai se come ar pelas cadeias de cotas que incluem F G ou H Isto para evitar que se tenha uma equa o com mais de uma inc gnita Por exemplo come ando pela cadeia 3 gt Cadeia 3 Figura 4 14 Des E AJA E Figura 4 14 Cadeia 3 tentativa 4 85 0 3 0 15 0 15 Utilizando os conhecimentos adquiridos em 4 2 1 obt m se 3m Dm 09 80 Em Dm sendo E e D ainda uma inc gn
45. aos quais devo grande de parte do meu sucesso escolar e quero ainda manifestar o meu apre o e considera o e desejar lhes o melhor sucesso poss vel Aos restantes amigos por acreditarem em mim e pelas palavras de incentivo que me deram nos momentos menos bons Aos meus pais e irm os muito obrigado por todo o apoio e paci ncia nesta altura crucial da minha vida acad mica e no in cio de uma nova fase da minha vida muito obrigado por tudo Por ltimo mas n o menos importante muito obrigado minha namorada Rita Amorim que esteve incansavelmente ao meu lado com palavras de coragem e incentivo em todos os momentos A todos o meu mais sincero Muito Obrigado IV RESUMO A disserta o pretende contribuir para a an lise e explica o de m todos de toleranciamento com aplica o na prepara o de fabrico e culminar com o desenvolvimento de uma aplica o inform tica que permita automatizar parte do m todo Estes procedimentos estudados visam a convers o adapta o das toler ncias do desenho de defini o de um produto para o desenho de fabrico no qual de toda a conveni ncia repartir as toler ncias pelas v rias fases de produ o S o abordados dois m todos o m todo dos AL e o m todo das cartas de toler ncias essencialmente presentes na bibliografia francesa e anglo sax nica respectivamente A partir de um exemplo aplicaram se os dois m todos de modo a poder compar los Com base nos resultados
46. ara cada fase Fase 1 A Als C 315 dy214 dy415 E d1213 7 0 25 0 25 56 26 1 062 1 062 gt 56 26 0 25 men ERN n Alo Als Cfioas d1o41 diia dy415 0 25 0 25 1 262 62 80 1 062 TIN 65 124 0 25 Ae DE 0 25 0 25 Cfa1s dg dor di415 T NE 1 162 63 87 1 062 3 66 094 0 25 uis uult ce 0 25 4 0 25 Cfsas ds dor d 415 1 112 72 80 1 062 gt 74 974 0 25 Al Als 0 25 0 25 Cfiis di2 4214 dias 0 925 96 31 1 062 68 297 0 25 As cotas de fabrico da fase 1 est o representadas em A na Tabela 18 Fase 2 Lol a AHA 0 1 0 025 Cha di daras go 0 925 96 31 nr 97 235 0 062 Al Aly 0 025 0 025 56 26 56 26 0 025 C dout 26 fiz14 12 14 2 En 2 As cotas de fabrico da fase 2 est o representadas em B na Tabela 18 Fase 3 Al Aly 0 15 0 05 dara eg 96 31 Pag 96 31 0 10 EA 0 05 0 05 Cfag da DS 21 16 ES ME 21 16 0 05 Al Al 0 15 0 05 Cfa1s ara 81 46 A 81 46 0 10 Ale Aly 0 05 0 05 Cfora dora A 72 80 E EU 72 80 0 05 Aly Aly 0 05 0 05 Cfr14 4514 z 65 465 65 465 0 05 60 Al AL 0 15 0 05 Cfo14 doig EE gt 63 87 63 87 0 10 Aly Aba 0 35 0 05 Cfij14 d11 14 E 62
47. as no m ximo ou no m nimo t m direc es inversas por outro lado se forem de tipos diferentes por exemplo a cota condi o no m ximo e a cota comum no m nimo t m a mesma direc o 4 2 2 Modo de aplica o Partindo do desenho de projecto defini o representado na Figura 4 3 pretende se realizar a pe a conforme o desenho de fabrico Figura 4 4 10 0 1 25 0 2 Figura 4 3 Desenho de defini o da fun o 10 0 1 Figura 4 4 Desenho de fabrico Como primeira abordagem ao problema pode se observar que a cota de 25 0 2 corresponde cota condi o 10 0 cota comum Vai se considerar a cota condi o no m nimo tal como foi dito anteriormente A escolha entre considerar a cota condi o no m nimo ou no m ximo indiferente Resulta deste modo a resolu o presentada na Figura 4 5 Uma vez tendo o esquema e a tabela presentes na Figura 4 6 pode se concluir que C min 34 8 e C max 34 8 tolerancia 34 8 0 3 35 1 Por outro lado caso a cota condi o tivesse sido considerada no m ximo obter se ia a Figura 4 7 na qual Cmax 35 1 e Cmin 35 1 0 3 34 8 26 Cotas de defini o Cotas de fabrico Figura 4 5 Desenho de defini o justamente com desenho de fabrico 5 toler ncia mal 25 248 04 am C 34 8 0 3 t VIM 10 100 01 348 348 Figura 4 6 Cadeia de vectores com a cota condi o considerada no m nimo uU me toler
48. as para cada fase de fabrico Sim N o Garante a exist ncia de material para desbaste Sim Sim Possibilita perceber se especifica es de projecto s o gt manm Sim Sim economicamente vi veis Permite apurar se cotas de fabrico satisfazem cotas de Sim Sim defini o 47 48 6 APLICA O INFORM TICA PARA OTPIMIZA O DE REPARTI O DE TOLERANCIAS NO M TODO DOS AL 6 1 Introdu o Uma das actividades inicialmente propostas para realizar ao longo desta disserta o consistiu em desenvolver uma aplica o inform tica que servisse de apoio a um dos m todos de prepara o de fabrico Com base no cap tulo anterior decidiu se que o suporte inform tico seria aplicado para o M todo dos AL Optou se por realizar esta aplica o inform tica no Microsoft Excel mais concretamente em VBA por ser uma ferramenta com os recursos ideais para este tipo de aplica es Soma se ainda a vantagem de ser um programa de acesso f cil Da leitura dos cap tulos anteriores pode se constatar que o m todo dos AL tem v rias etapas no entanto a etapa 5 optimiza o da reparti o de toler ncias a mais morosa e complexa no que consta a c lculos e por outro lado a nica que pode ser automatizada pelo que a escolha da etapa a ser automatizada recaiu nesta mesma etapa Com recurso a esta aplica o poss vel optimizar as dispers es das superf cies funcionais relacionadas entre si por cotas funcionais 6
49. bela 35 Desenhos t cnicos cedidos pela Empresa Desenho P gina Maquinado 91 Fundi o 93 89 SEE DETAL E 2121 e m SEE DETAIL Kk 119 63 SEE DETAIL 8597 D 8156 8136 420650 o ol 20632 T 10 D ex 30 G03 amp RB A 187 180024 45 X i 07 278 03 276 34915 1201 DE 23 50 No 34 5325 E go 0 0
50. cess vel a compreens o do m todo Com a compara o dos resultados obtidos com a aplica o do m todo dos AL ao caso de estudo um componente mec nico cedido pela empresa industrial permitiu verificar uma grande correspond ncia de valores Por m como se pode observar da leitura deste documento foram tomadas algumas considera es nomeadamente a espessura m nima de remo o do material toler ncia para fundi o toler ncia para aperto foram ainda arbitradas algumas dispers es que inevitavelmente t m consequ ncia nos resultados obtidos pelo que se justificam deste modo as pequenas diferen as dos valores obtidos Contudo ficou demonstrado que este m todo constitui uma ferramenta muito competitiva no que diz respeito prepara o do trabalho para fabrico visto que seguindo a metodologia de resolu o e recorrendo ao suporte inform tico consegue se resultados muito satisfat rios num curto intervalo de tempo quando evidentemente se domina o m todo reduzindo de horas para minutos Com o desenvolvimento deste trabalho foi poss vel adquirir importantes conhecimentos na rea de toleranciamento de fabrico que o autor considera serem realmente importantes na forma o de um estudante de engenharia sobretudo em engenharia mec nica dado que realizar uma boa prepara o de trabalho para fabrico crucial para a ind stria em particular no fabrico em grande s rie Todavia um assunto pouco abordado nos planos curricular
51. concluiu se que o m todo dos AL seria o melhor para realizar o caso de estudo fornecido por uma empresa em contexto de parceria e o que melhor se adequava ao desenvolvimento de um suporte inform tico Um componente mec nico cedido por uma empresa industrial constituiu o caso de estudo onde foi aplicado o m todo seleccionado na fase anterior m todo dos AL seguindo as v rias etapas de resolu o que o constituem at ser poss vel concretizar uma simula o de fabrico com as respectivas cotas e toler ncias de fabrico para cada opera o Por fim compararam se os resultados obtidos com os valores fornecidos pela empresa verificando se uma grande correspond ncia o que permite ter uma perspectiva positiva quanto utilidade do m todo no que diz respeito prepara o do trabalho para fabrico e a utilidade do programa desenvolvido Palavras chave M todo dos AL cartas de toler ncias toler ncia de fabrico prepara o de trabalho maquina o VI ABSTRACT This dissertation aims to contribute to the analysis and explanation of tolerancing methods with application in the preparation for manufacture and culminate with the development of a computer application that allows in a way the automation of the method These studied procedures have in mind the conversion adaptation of the endurance of the definition drawing of a product to the production drawing in which is essential to distribute the endurances in the differen
52. cotas de fabrico de uma pe a ou o modo sequencial de todas as fases ao longo da sua produ o O grande prop sito da sua utiliza o permitir descrever passo a passo os processos de maquina o 19 Proporciona ainda um controlo detalhado no decorrer da produ o para garantir que as dimens es e toler ncias obtidas no processo correspondem s especifica es do desenho de projecto 20 Contudo antes de iniciar a constru o da carta de toler ncias necess rio ter tomadas as decis es iniciais que dizem respeito ao processo de fabrico Estas decis es s o essencialmente 21 As sequ ncias de opera es a serem realizadas escolha de m quinas cada opera o baseada nas suas capacidades caracter sticas de dimensionamento para cada opera o escolha da superficie de refer ncia para cada opera o Uma vez tomadas todas estas decis es ent o poss vel realizar a carta de toler ncias e assim definir as dimens es e toler ncias requeridas para cada processo de maquina o 4 2 Transfer ncia de cotas utilizando cadeia de vectores Antes de dar inicio exposi o do m todo das cartas de toler ncias essencial compreender em primeiro lugar como funciona a transfer ncia de cotas utilizando cadeia de vectores A transfer ncia de cotas tem por base o facto de que duas ou mais cotas com as respectivas toler ncias provocam na cota resultante uma dispers o igual soma das
53. de estudo dos quais dois deles s o tratados nesta disserta o o m todo dos AL e as cartas de toler ncias Para caracterizar corretamente uma opera o de simula o de fabrico preciso ter perfeito conhecimento de todas as dispers es que est o inerentes a um processo de maquina o Significa isto que necess rio conhecer as dispers es aleat rias Da e as dispers es sistem ticas Ds que acontecem no decorrer da produ o das pe as de modo a conseguir a melhor reparti o de toler ncias poss veis Sempre com o objetivo de seleccionar a solu o tecnol gica que melhor corresponde s necessidades de forma a respeitar as condi es impostas pelo caderno de encargos Em resumo pode se dizer que o fabricante da pe a tem tr s op es dispon veis do ponto de vista dimensional 2 pela tecnologia que lhe permitir realizar as formas da pe a com uma precis o compat vel com as toler ncias gt Atender esperan a m dia de vida da ferramenta para reduzir se necess rio as varia es de dimens o ao longo da maquina o Definir os limitadores de fim de curso para obter as superf cies de refer ncia preciso ter sempre em mente que a selec o da solu o tecnol gica depende do n mero de pe as a produzir e naturalmente depende do or amento dispon vel assim como da taxa de produ o a alcan ar 1 A bibliografia francesa aborda muito a quest o relacionada com o conhecimen
54. de observar o Matlab tem uma fun o espec fica para este tipo de estudo o que facilmente se consegue perceber entre que valores se est a trabalhar e quais os processos de maquina o mais capazes sendo deste modo poss vel proceder reparti o de toler ncia entre os v rios componentes que constituem uma montagem As toler ncias estudadas neste caso tratam se das toler ncias de montagem e das toler ncias dos componentes Sendo a primeira geralmente especificada com bases nos requisitos de desempenho que tanto podem ser de aperto incerto ou folga conforme seja 8 Mais conhecido pelo termo ingl s capability 44 conveniente para cada fun o ao passo que as toler ncias dos componentes est o sobretudo relacionadas com a capacidade do processo produtivo sendo a sua an lise condicionada pela condi o de montagem Esquematicamente pode representar se esta an lise segundo a Figura 5 2 Toler ncia do componente An lise de toler ncia de montagem Toler ncia de montagem Requisitos de Modelo de Requisitos de desempenho Engenharia Manufactura Aumento do desempenho Redu o do custo Figura 5 2 Cadeia de an lise de toler ncias Neste caso o trabalho da engenharia apresenta se como uma ferramenta fundamental para o desenvolvimento sustent vel das produ es em grandes s ries no que concerne em encontrar uma boa rela o para as toler ncias de forma a procurar um melhor desem
55. dgard Blucher 1983 pp 126 136 19 H C Zhang Advanced Tolerancing Techniques Texas John Wiley amp Sons Inc 1997 20 D P M Pandey Tolerance Charts Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology Delhi 2006 21 T J Drozda e C Wick Tool and Manufacturing Engineers Handbook vol I Machining Society of Manufacturing Engineers 1983 22 Z L Pereira e J G Requeijo Qualidade Planeamento e Controlo Estatistico de Processos Campus da Caparica Pref cio 2008 pp 409 414 23 N A D C A NADCA Engineering amp Design Coordinate Dimensioning 7th ed NADCA 2009 pp iv 4A 7 8 68 ANEXOS A1 C digo em Matlab Media input Insira qual o valor da m dia DesvioPadrao input Insira o valor do desvio padr o input Qual a dimens o da amostra a da matriz a b b input qual a dimens o da amostra b da matriz a b data normrnd Media DesvioPadrao a b LI input Insira o limite inferior LI LS input Insira o limite superior LS mu Sample mean sigma Sample standard deviation 3P Estimated probability of being within the lower L gand upper 0 specification limits 1 Estimated probability of being below L Pu Estimated probability of being above U U L 6 sigma 1 mu L 3 sigma Cpu U mu 3 sigma amp Cpk min Cpl Cpu 5 capability data LI LS capapl
56. e Dunod 2008 6 P Depeyre Fabrication Mecanique Universit de la Reunion 2005 7 A Mour o Dimensionamento funcional e tecnol gico UNL FCT DEMI 2004 8 Sigmetrix Online Available http www sigmetrix com Acedido em 02 Setembro 2014 9 Siemens Online Available http www plm automation siemens com en us products tecnomatix manufacturing planning dimensional quality variation analysis shtml Acedido em 02 Setembro 2014 10 Varatech Sigmund Online Available http www varatech com company html Acedido em 02 Setembro 2014 11 DCS Online Available http www 3dcs com 3dcs analyst html Acedido em 02 Setembro 2014 12 Taylor Enterprises Online Available http www variation com Acedido em 02 Setembro 2014 13 Symphony Technologies Online Available http www symphonytech com index htm Acedido em 02 Setembro 2014 14 A Lehtihet S Ranade e P Dewan Comparative evaluation of tolerance control chart models International Journal of Production Reserch p 20 14 Novembro 2010 15 R Maranzana l ment de Fabrication M canique cole de Technologie Sup rieure 2004 67 16 P Bourdet Chaines de Cotes Unidirectionnelles Ecole Normale Superieure de Cachan 2003 17 B Anselmetti Tol rancement Cotation de fabrication et m trologie vol 3 Lavoisier 2003 pp 69 70 18 O Lopes Elementos para Fabrica o Mec nica em S rie S o Paulo E
57. e e f intervalos que e t m coef l apague os segundos Title Aplicar formula a b COUNTIF c d aspa gt 0aspa COUNTIF e fjaspa gt Oaspa Type 0 Exit Sub Cancelar Module 2 Sub Manual_do_utilizador_Click Dim MSG Style Title A Sair B C D E F G H L MyString iniciais MSG Deseja abrir o manual de instru es definir mensagem Style vbYesNo Define buttons Sair vbOKOnly definir botao Title Manual de instru es definir titulo para cada botao 1 Passo amp Chr 13 amp 1 Passo serve para construir a tabela que ser o ponto de partida para a resolu o deste problema uma vez que ir definir as dimens es toleranciadas as suas superf cies envolventes 75 End Sub Sup o respectivo intervalo de toler ncia IT e o numero de dispers es Delta L envolvidas nessas dimens es toleranciadas 2 Passo amp Chr 13 amp Serve para identificar quais as dispers es que correspondem a determinada dimens o com o numero 100 e ainda para identificar correctamente o nome de cada DeltaL Que deve ser preenchido da seguinte forma amp Chr 13 amp Caso seja relativo a apenas uma superf cie a sem aperto escreva apenas Delta La amp Chr 13 amp Caso seja relativo a uma superf cie a com aperto na fase de maquina o b escreva Delta La b C 3 Passo amp Chr 13 amp Neste passo deve se copiar a segunda coluna Ter em aten
58. el de uma cota de simula o que representa uma varia o de posi o de uma superf cie num referencial fixo m quina de produ o apresenta se como AL no qual fica Al para fazer refer ncia superf cie 1 criada e representa se por Al as superf cies de contacto O ndice i representa o n mero da superf cie correspondente e o expoente j o n mero da fase etapa de maquina o 17 Resultando deste modo a Figura 3 3 10 min 12 0 2 5 min 20 0 1 70 0 1 Fase 1 Forjamento Fase2 Torneamento Hd B Fase 3 Torneamento 3 y ues Fase 4 Fresagem Figura 3 3 Simula o de fabrico adaptado 16 3 3 4 Etapa 4 C lculo dos intervalos de toler ncias impostos C lculo dos IT impostos pelas cotas bilaterais faz se do seguinte modo 14 1 A express o de toler ncia da cota de fabrico Cjoio corresponde cota funcional 12 0 2 entre as faces 9 e 10 Na qual tem se a seguinte rela o ACfo1o Alg Al AL Alo 0 4 Y ACf ACE do Esta rela o obtida percorrendo o trajecto m nimo que nico assinalado na Figura 3 4 Este trajecto m nimo obtido segundo duas regras a Escolher apenas uma nica cota de fabrico por fase linha no qual IT a soma de dois Al b Passar de uma fase para outra atrav s da mesma superf cie ou seja a passagem de um n vel para outro faz se na vertical 9 45 fF B 9 IU TI
59. elo m todo doS AE aos tatio sue e amd eeu LE 61 Tabela 19 Compara o de resultados obtidos com 63 a teers rare 80 Tabela 21 Manuel do utilizador ppp 80 Tabela 22 Passos de resolu o Passo pt 81 Tabela 23 Passos de resolu o 2 Pas80 uud 82 Tabela 24 Passos de resolu o 3 Passo a Be nad 83 Tabela 25 Passos de resolu o Minimo clawed ene eee 83 Tabela 26 Passos de resolu o 1 Optimizagao pp 84 Tabela 27 Passos de resolu o Coef icc pars a RE UE RS 84 Tabela 28 Passos de resolu o Mudar 85 Tabela 29 Passos de resolu o Resto err ae nad 85 Tabela 30 Passos de resolu o 28 7 85 XV Tabela 31 Espessura m nima de material a remover para torneamento adaptado de 15 T 87 Tabela 32 Espessura m nima de remo o de material em fun o da opera o de torneamento adaptado de 15 pp 87 Tabela 33 Valores de refer ncia para apertos adaptado de 6 87 Tabela 34 Toler ncias para fundi o injectada com precis o 23 87 Tabela 35 Desenhos t cnicos cedidos pela 89 XVI S mbolos e abreviaturas Cp Cota p
60. endo tc 0 3 obt m se Cm 11 05 0 30 11 35 Cadeia 10 Figura 4 19 C 11 35 0 3 11 85 11 85 Figura 4 19 Cadeia 10 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 105 Cm Am 0 50 11 35 11 85 sendo ta 0 5 obt m se Am 11 85 0 50 12 35 Cadeia 5 Figura 4 20 E CI m Figura 4 20 Cadeia 5 5 1285 1285 B1 1285 0 50 12 35 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 34 Cadeia 6 Figura 4 21 B2 y A 11 85 1 195 20 45 20 45 Figura 4 21 Cadeia 6 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 6m Bm B2m Am B2m 0 50 19 95 11 85 8 60 Uma vez calculadas todas as cadeias deve se proceder ao preenchimento da carta de toler ncias Figura 4 22 Por vezes em determinadas cadeias de cotas quando a cadeia de cotas compreende mais de tr s cotas elementares como o exemplo das cadeias 9 e 6 ou quando a soma das toler ncias for superior a um mil metro deve se optar por escolher uma espessura m nima inferior Para isso comum recorrer aos valores indicados na Tabela 7 Tabela 7 Espessura m nima a ser arbitrada adaptado de 18 N mero de cotas elementares 2a3 Mais de 3 existentes na cadeia Superf cie a ser maquinada Plana Raio Plana Espessura m nima para em mm Desbaste 0 30 0 50 0 20 Semi acabamento 0
61. entada anteriormente referente fundi o injectada 56 Tabela 16 Optimiza o das dispers es das superf cies funcionais do caso de estudo Pim s sei Bett semi ostai bet petal Detal semet re n Tsomst rle nf resto ES A era aaa SS EV RENE URN E slo os xus namap hr he io le Ce al oa hl T Aim ssas ma or Pa Somat rlo n 11211141 100 0 025 11111141 1911141 2116 sm or w w e Dm su lt beat peta oerala petat6 Dekaly Detal9 Detalii Dehaliz Detala somat rio semet rie n resto cwt RES ESTA REA Aa DESA RE a ERR ES FA Ao RREO BRR RR se mama oos To es om on ss mna os f Jo J es 2 o J ee mna o2 J e eo pss mai o2 os 2 os tema oz aa A ar AAA E reser oa ao Cass mm ar ee EEE E E ata Min coluna al 005 0 05 0 1 0 2 0 025 0 025 005 Mintotal 0 025 Dim Sup lt IT Delta L2 Delta L3 Delta L4 Delta 15 Delta L7 Delta L9 Delta LIL Delta LIZ Delta L14 Delta 114 3 Somat rio Somat rio n Resto a pss ina o2 e 0073 esas mna o To j yj os 72 8 Minfcoluna 01 005 005 0 05
62. ente a maiores dificuldades e custos de maquina o Ou seja a transfer ncia de cota s deve ser empregue se realmente existirem vantagens que compense este aperto de toler ncias 4 2 1 Cadeia de vectores Como foi dito anteriormente a cadeia de vectores utilizada no dimensionamento de fabrico durante a realiza o da carta de toler ncia A cadeia de vectores deve ser fechada significa isto que onde come a tem de acabar e formada pelos vectores correspondentes cota condi o cota comum e cota a ser criada podendo ser 18 Cadeia de c lculo quando se pretende calcular a cota de fabrico criada conhecendo a cota comum e a cota condi o Cadeia de verifica o quando se pretende verificar os limites resultantes para a cota condi o conhecendo a cota comum e a cota de fabrico E comum quando se come a a definir a cadeia de vectores definir o vector correspondente cota condi o antes dos demais sendo a sua direc o esquerda para a cota condi o no m ximo E m s 5 E e p A direita para a cota condi o no m nimo 25 A cota condi o pode ser considerada indiferentemente no m ximo ou no m nimo No entanto da resultar o sentido percorrido para completar a cadeia de vectores ou seja obt m se a direc o das cotas de fabrico cota comum e cota criada A cota comum e a cota condi o sendo do mesmo tipo por exemplo amb
63. erf cies 2 e 4 corresponde a cota 5 min 42 Al Al 0 05 0 05 0 1 6 Para o intervalo de toler ncia da cota para desbaste entre as superf cies 1 e 2 ACf 2 Al Aly Aly Al 2 estado bruto 0 35 2 35 J AGE dar Alfa 7 Para o intervalo de toler ncia da cota para desbaste entre as superf cies 5 e 6 6 Als AL Aly Aly Aly Al 0 2 0 05 0 3 2 2 55 J J 4 AC ACE aes 8 Para o intervalo de tolerancia da cota para desbaste entre as superficies 10 e 11 18 ACkjo11 Alyy AL Al Aly 0 05 0 05 0 05 0 3 0 45 y 9 Para intervalo de toler ncia da cota de acabamento entre as superf cies 3 e 4 4 Al Al 0 15 0 05 0 2 10 Para o intervalo de toler ncia da cota de acabamento entre as superf cies 7 e 8 ACE s Al Alg 0 15 0 15 0 3 3 3 7 Etapa 7 C lculo das cotas m dias de fabrico correcto afirmar que caso as 10 condi es impostas nas etapas anteriores se confirmarem ao longo da produ o desta pe a ent o a pe a estar conforme as cotas de projeto Para se saber qual o n mero de cotas de fabrico m dias existentes na pe a deve se resolver a equa o d n 1 em que d corresponde a dimens o m dia e n ao n mero de superf cies Assim sendo uma vez que se tem 11 superf cies nesta pe a tem se deste modo d 10 Eq 2 d n 1 11
64. es de engenharia mec nica em Portugal e seria interessante se este assunto pudesse ser estudado mais aprofundadamente nas diferentes unidades curriculares Talvez deste modo se abrisse um campo de oportunidades no mercado de trabalho para os estudantes visto que as empresas t m uma grande dificuldade em encontrar pessoas capazes de fazer este trabalho de prepara o para fabrico Eventuais trabalhos futuros em parceria com a empresa poderiam passar por fazer um estudo dos desvios dos apertos das v rias etapas de maquina o para perceber quais as toler ncias que se conseguem obter em cada fase e qual a espessura m nima de remo o poss vel para o equipamento dispon vel no fabrico da pe a Deste modo seria poss vel compreender a import ncia e o peso efectivo que t m os apertos no toleranciamento das superf cies a ser maquinadas Outros assuntos poderiam ser abordados em futuros trabalhos tais como estudar as deforma es existentes na pe a com recurso a elementos finitos e estender este estudo a toler ncias geom tricas 66 9 REFER NCIAS 1 A Mour o Introdu o industrializa o do produto UNL FCT DEMI 2003 2 B Anselmetti P Padilla L Mathieu et M Raboyeau Production Mecanique Dunod 1986 3 S Kalpakjian e S R Schmid Manufacturing Engineering and Technology 4th ed New York Prentice Hall 2001 p 1148 4 OFPPT Marrocos 2003 5 J P Cordebois e M Colombi Fabrication par usinag
65. iga as indica es Neste passo come a se por copiar a segunda tabela Tabela a copiar Seleccione a tabela que quer copiar Seleccionar a tabela que se pretende copiar Uma vez copiada a tabela vai se subsituir os valores de 100 Este passo consite em alterar os valores de 100 pelos valores correctos Para continuar clique no Minimo O pr ximo passo consiste no em encontrar o valor m nimo de cada coluna M nimo Tabela 25 Passos de resoluc o M nimo Neste passo pretende se encontrar o menor valor de cada dispers o Para continuar clique na 1 Optimizag o O pr ximo passo a 1 optimiza o 83 1 Optimiza o Tabela 26 Passos de resolu o 1 Optimiza o Neste passo deve copiar a terceira tabela Deve incluir os valores minimos calculados siga as indica es Este etapa consiste na 1 Optimiza o Tabela a copiar Deve seleccionar a 3 tabela com os valores minimos incluidos Para continuar deve proceder as sub etapas desta 1 optimiza o Que corresponde em clicar no Coef Mudar Soma e Resto por esta ordem Coef Tabela 27 Passos de resolu o Coef Quando se faz a primeira optimizag o de seguida deve se mudar os valores dos Coef del para O quando o valor de Delta L j o maior possivel Lo Neste pas
66. ita est se perante uma equa o com duas inc gnitas pelo que n o poss vel concluir quais os valores para EeD Sendo assim deve se como referido anteriormente come ar pelas cadeias de cotas que incluem F G ou H visto estas serem as cotas directas e j se conhecer os seus valores Neste caso vai se come ar pela cadeira de cota 8 gt Cadeia 8 Figura 4 15 8 0 20 19 30 0 15 F 19 10 0 2 19 30 19 30 Figura 4 15 Cadeia 8 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 8m Dm 0 20 19 10 Dm Dm 19 30 e um vez que a toler ncia para D 0 15 ent o Dy 19 30 tp 19 30 0 15 19 45 gt Cadeia 3 Figura 4 16 4 m 3 4 85 0 3 y E 0 15 Lee D 1930 0 15 19 30 19 30 Figura 4 16 Cadeia 3 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 33 3m Em Dm 4 85 Em 19 30 Em 19 30 4 85 14 45 sendo te 0 15 obt m se Em 14 45 0 15 14 30 0 15 4 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se Tm Dm Bm 0 20 19 45 Bm gt Bm 19 65 sendo tg 0 30 obt m se Bu 19 65 0 30 19 95 gt Cadeia 7 Figura 4 17 p M Figura 4 17 Cadeia 7 0 20 19 45 19 65 19 65 7 D Cadeia 9 Figura 4 18 03 03 19 30 0 15 04 a o 5 Figura 4 18 Cadeia 9 Resolvendo a cadeia de vectores obt m se 9m Bm Cm Dm 0 20 19 95 10 20 19 30 Cm Cm 11 05 s
67. ital ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser inventado e de a divulgar atrav s de reposit rios cient ficos e de admitir a sua c pia e distribui o com objectivos educacionais ou de investiga o n o comerciais desde que seja dado cr dito ao autor e editor II AGRADECIMENTOS S o v rias as pessoas cuja colabora o e apoio tornaram poss vel a realiza o deste trabalho Gostaria em primeiro lugar agradecer ao meu orientador Professor Doutor Ant nio Mour o pela oportunidade de realizar esta disserta o e confian a depositada em mim Agrade o pela total disponibilidade para me receber no seu gabinete in meras vezes pela constante ajuda e incentivo por todas as sugest es cr ticas e corre es feitas durante a realiza o desta disserta o Finalmente quero agradecer a partilha de conhecimentos tanto num ambiente formal ou informal e acima de tudo pela sua amizade por se ter revelado mais que um Professor Ao Eng Nuno Guerin pela disponibiliza o de toda a informa o necess ria pelo apoio pela orienta o e por estar sempre dispon vel para esclarecer qualquer d vida A todo o corpo docente da FCT UNL pela forma o excelente que me proporcionaram e em especial a todos os professores com quem tive a sorte de aprender A todos os meus colegas com quem tive a oportunidade de trabalhar e passar excelentes momentos em especial ao Andr Barreto ao Fernando Aguiar e ao Jaime Machado
68. m cota 5 6 e 10 e Paraacabamento valores compreendidos entes 0 10 a 0 30 mm cota 7 8e9 f Para rectifica o valores compreendidos entre 0 02 a 0 05 mm LM 44242424 gt ATT EY AAA otas em bruto e elementares adelas de cotas Figura 4 11 Carta de toler ncia 1 Passo 43 2 2 Passo de resolu o Cotas em bruto e elementares Uma vez constru da esta tabela deve se introduzir as cotas da pe a em bruto e cotas elementares Estas cotas s o introduzidas de acordo com a sequ ncia de fabrico da pe a significa isto que come a se por introduzir Bl e B2 sendo estas as cotas em bruto que neste caso poderia ser resultado de um forjamento Figura 4 12 30 Chama se a aten o para as toler ncias na coluna t que foram indicadas de acordo com a capacidade da m quina em realizar essa opera o e de acordo com as cotas impostas Por exemplo como se ver a seguir a cota de REF 3 resulta de D e E logo a soma das toler ncias destas duas n o poderia ultrapassar 0 3 Assim sendo decidiu se atribuir uma toler ncia de 0 15 aD ea E 43 3 3 Passo de resolu o Representa o das cadeias de cotas O terceiro passo consiste em completar as cadeias de cota para cada REF as quais devem manter a ordem presente na Figura 4 11 O n mero de cadeia de cotas tem de corresponder ao n mero de REF quer isto dizer que se existem 10 REF devem existir 10 cadeias de cotas Obt m se deste modo a Figur
69. m tem a seguinte fun o O Manual do utilizador permite aceder a uma pequeno resumo breve explica o da utilidade de cada bot o O 1 Passo serve para construir a primeira tabela que ser o ponto de partida para a resolu o deste problema uma vez que ir definir as dimens es toler nciadas Dim as suas superf cies envolventes Sup o respectivo intervalo de toler ncia IT e o n mero de dispers es Delta L envolvidas nessas dimens es toler nciadas O 2 Passo serve para identificar quais as dispers es que correspondem a cada dimens o com o n mero 100 e ainda para identificar o nome de cada DeltaL No 3 Passo serve para copiar a segunda coluna Uma vez copiada a tabela vai se substituir os valores de 100 pelos valores correctos O M nimo serve para encontrar o menor valor de cada coluna menor valor dos Delta L na terceira tabela Na 1 Optimiza o serve para copiar a terceira tabela compreender os valores m nimos calculados Esta optimiza o consiste em verificar se em cada coluna os valores correspondem ao menor valor calculado em M nimo O Coef serve para identificar se o valor do DeltaL j o menor poss vel Caso seja verificado que o valor efectivamente o menor poss vel ent o muda o valor do Coef 1 para Coef 0 O Mudar Soma serve para procede correc o do somat rio dos DeltaL O Resto serve para fazer a diferenga entre o IT e o valor do somat rio Sendo um valor indispens vel para reali
70. ma de remo o de material para desbaste usada neste problema ser de 2 mm devendo ser sempre maior que 0 5mm 15 sobre espessura para acabamento ser de 0 2 mm 15 7079 Figura 3 2 Pe a para estudo do M todo dos AL adaptado de 16 33 1 Etapa 1 Selec o de cotas Como se pode observar da Figura 3 2 h tr s cotas bilaterais que s o dadas pelas suas cotas m ximas e m nimas 70 0 1 20 0 1 12 0 2 e duas cotas unilaterais dadas pelas suas cotas m nimas 5 min e 10 min Todas as cotas apresentadas ao longo desta disserta o que n o tenham unidades s o apresentadas como estando em mm 33 2 Etapa 2 Proposta de realiza o da pe a Como foi dito anteriormente esta pe a resulta numa pr forma obtida por forjamento a qual submetida s seguintes etapas de maquina o Torneamento cil ndrico de desbaste e de acabamento dos di metros 100 e 80 e das superf cies que lhes est o associadas 13 gt Torneamento cil ndrico de desbaste de acabamento dos di metros 70 20 e 30 e das superf cies que lhes est o associadas Fresagem da ranhura de profundidade 12 0 2 As respectivas fixa es das pe as cada fase s o apresentadas na Etapa 3 33 3 Etapa 3 Simula o de fabrico Por conven o uma cruz designa uma superf cie criada na fase e um tri ngulo representa uma superf cie de contacto entre a pe a e o sistema de fixa o Figura 3 3 A dispers o admiss v
71. mb m as v rias opera es que se devem cumprir na prepara o de trabalho para fabrico Gabinete de Projecto An lise funcional Defini o das cotas de projecto Cpi 12 Inicio do M todo dos AL Arbitrar toler ncias Gabinete de Produ o Selec o de cotas funcionais Escolha de cotas de fabrico Proposta de realiza o da Proposta de pe a realiza o da m Realizar um esquema indicando quais as superficies maquinadas em cada fase Simula o de fabrico Simula o de fabrico C lculo dos IT impostos C icular valor das dispers es envolvidas nos IT impostos Arbitrar dispers es restantes Optimiza o da reparti o de toler ncias de fabrico Representar cotas de fabrico C lculo dos IT restantes C lculo das Cfm d Recomenda es de espessuras minimas para perag es acabamento pr acabamento e desbaste Figura 3 1 Modus operandi do M todo dos AL 33 Exemplo de aplica o Na Figura 3 2 estudado uma pe a obtida por forjamento na qual sugerido um conjunto de fases de maquina o que levam ao produto final Como se pode observar s o fornecidas cotas nominais cotas m nimas e cotas toler nciadas e pretende se apresentar uma solu o de maquina o com as respectivas cotas de fabrico e toler ncias Chama se a aten o para as seguintes considera es cota m ni
72. nalmente 54 Figura 7 3 Simula o de fabrico da pe a do caso de estudo pp 335 XIV ndice de Tabelas Tabela 1 Rela es de cotas do EXxemplo1 pp 16 Tabela 2 Al envolvidos nas cotas do Exemplol1 pp 16 Tabela 3 Substitui o dos Al do Exemplo1 pp 17 Tabela 4 Exemplo 1 Primeira optimizac o esses m 18 Tabela 5 Exemplol Segunda optimizag o cesse 18 Tabela 6 Resumo das cotas de fabrico obtidas pelo m todo dos AL 21 Tabela 7 Espessura m nima a ser arbitrada adaptado de 18 35 Tabela RICOS de Oil 39 Tabela 9 Dispers es envolvidas ciue ee vete po ERREUR e EE EE to ERE EURO UEM 39 Tabela 10 Substitui o dos valores das 40 Tabela ls T optimalen RAS PR Pa coru dE MATIN 40 Tabela 2 25 optimiza o A S OH UI a obs aded 40 Tabela 13 Valor das dispers es definidas e arbitradas 40 Tabela 14 Resumo das cotas finais obtidas pelo m todo dos AL 43 Tabela 15 Compara o dos m todos dos AL e das cartas de toler ncias 47 Tabela 16 Optimiza o das dispers es das superf cies funcionais do caso de estudo 57 Tabela 17 Dispers es obtidas e arbitradas no caso de 58 Tabela 18 Resumo das cotas finais obtidas para o caso de estudo obtidas p
73. ncia M 25 25 2 0 4 Le m y 10 9 9 0 1 M C 35 1 0 3 Ame 5 35 1 35 1 Figura 4 7 Cadeia de vectores com cota condi o considerada na condi o de m ximo material 4 3 Exemplo de aplica o As cartas de toler ncias mostram de forma ordenada clara e compreens vel as dimens es as toler ncias e o material a remover em todo o ciclo A Figura 4 8 apresenta as etapas de resolu o sob a forma de fluxograma para o m todo das cartas de toler ncia A pe a na qual se pretende aplicar este m todo a pe a da Figura 4 9 Exemplo adaptado com base em 18 27 Inicio do M todo das Gabinete de Projecto cartas de tcler ncias 5 Gabinete de Produ o Nesenho de defini o n tem Arbitrar toler ncias uncional oler ncias definidas Defini o das cotas de projecto Cpi Escolha de cotas Definir cotas de Definir cotas de de fabrico fabrico Cf e fabrico Cf e cotas de cotas de prepara o de prepara o de fabrico Cpf fabrico Cpf Recomenda es ce essuras minimas para a es acabamento pr acabamento Defnir sequ ncia Cotas de fabrico de maquina o satisfazem cotas de defini o Representar Cotas em bruto e elementares Representar Cotas em bruto elementares Definir uma toler ncia para cada opera o de maquina o Representar cotas de fabrico Opera es de Representar Representar cadeias
74. nge Copy ActiveCell optimizar MsgBox Para continuar a primeira optimiza o clique no Coef End Sub Sub coef On Error GoTo Cancelar Range G amp 6 C 6 C 6 C 6 Select ActiveCell FormulaR1C1 F OR COUNTIF R 1 C R amp C amp C gt 0 gt 1 MIN R 1 C R amp C 8 C R 4 C7 0 1 Exit Sub Cancelar End Sub Sub Mudar Coef MsgBox Quando se faz a primeira optimiza o de seguida deve se mudar os valores dos Coef de 1 para 0 quando o valor de Delta L j o maior possivel coef B ActiveCell Column D ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells D B A 1 MsgBox Para continuar clique no Mudar Soma End Sub Sub Somatorio On Error GoTo Cancelar Range G amp 6 C c 6 C 6 C 7 Offset 0 A Select ActiveCell FormulaR1C1 SUM RC amp A amp RC 1 B ActiveCell Column D ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells D C 1 B Exit Sub Cancelar 74 End Sub Sub Mudar Somatorio End Sub Sub Ver End Sub MsgBox Vai se agora corrigir os valores do somat rio Somatorio MsgBox Para continuar clique no Resto S resto On Error GoTo Cancelar Range G 8 6 C 6 C 6 C 7 Offset 0 A 3 Select ActiveCell FormulaR1C1 8 A 4 amp RC 3 ActiveCell Column D ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells D C 1 B Exit Sub Cancelar
75. ns vel pela prepara o de trabalho que define as cotas de prepara o de fabrico Cpf de modo a obter um custo m nimo sem constrangimentos em particular Al 0 15 Als 0 15 Alg 0 15 Aly 0 3 17 Tabela 4 Exemplo 1 Primeira optimiza o Dim S xIT Al AL Al Aly Al AL AL X n yn R Coef 0 0 1 1 0 0 1 2 12 9 10 0 4 0 1 0 05 0 05 01 03 4 0 075 04 20 4 7 02 0 1 0 05 0 15 2 0 075 0 05 70 2 10 0 2 0 05 0 05 0 05 0 05 02 4 0 05 0 Tabela 5 Exemplol Segunda optimiza o Dim S IT A AL A Al Alo Al AL X n R Coef 0 0 0 0 0 0 0 12 9 10 0 4 0 15 0 05 0 05 0 15 04 4 0 20 47 0 2 0 15 0 05 02 2 0 70 2 10 0 2 0 05 0 05 0 05 0 05 02 4 0 3 3 6 Etapa 6 C lculo dos intervalos de toler ncias totais Pretende se calcular os valores dos IT das cotas bilaterais e unilaterais Como foi referido anteriormente deve se considerar como m nimo de remo o de material para desbaste 2 mm e como m nimo de acabamento 0 2 mm 4 Para a cota de fabrico entre as superficies 4 e 5 corresponde a cota 10 min tem se o seguinte intervalo de toler ncia 5 AL Als 0 05 0 15 02 5 Para o intervalo de toler ncia das cotas de fabrico entre as sup
76. o programa desenvolvido Neste cap tulo vai aplicar se o m todo dos AL maquina o da pe a do caso de estudo Durante a sua aplica o foram feitas algumas considera es nomeadamente se consideram as ferramentas de corte e de aperto em cada opera o A espessura m nima de remo o de material para o alum nio de 0 75 mm 15 A pe a prov m da fundi o injectada onde se consegue obter um desvio de 0 25 mm para valores de precis o este valor foi obtido com recurso a Tabela 34 presente nos ANEXOS A4 Tabelas consultadas onde se pode observar tendo a pe a em estudo aproximadamente 100 mm de comprimento 53 ent o tem se um desvio de 0 05 3x0 025 que corresponde a um IT de 0 25 mm Sao necess rios dois apertos 7 3 Etapa 1 Sele o de cotas As cotas alvo de estudo neste cap tulo s o as cotas longitudinais presentes no desenho de maquina o cedido pela empresa ANEXOS AS5 Desenhos t cnicos no qual foram seleccionadas as cotas toleranciadas representadas na Figura 7 2 96 310 0 100 72 800 0 100 65 465 0 050 63 870 0 100 62 800 0 200 p Figura 7 2 Sec o da pe a com selec o de cotas toleranciadas longitudinalmente 722 Etapa 2 Proposta de realiza o da pe a Esta pe a em alum nio prov m de v rias fases de maquina o realizadas numa pe a em bruto resultante de fundi o injectada O processo de fundi o injec
77. o que inerente a qualquer processo de fabrico Por outro lado a quest o de incluir toler ncias dimensionais num desenho apenas faz sentido se a pe a a fabricar seja componente de uma montagem em que pelo menos uma das suas superf cies seja funcional Muitas vezes os respons veis por realizar os projectos focam se apenas nos aspectos funcionais das montagens e menosprezam o fabrico da pe a Ou seja geralmente est se perante uma situa o em que se conhece funcionalmente a pe a final contudo n o se sabe como se deve fabricar Por outras palavras tem se as cotas funcionais que traduzem o funcionamento de um componente mas estas cotas como foi dito anteriormente nem sempre se apresentam como as mais adequadas para o fabrico do respectivo componente A cotagem de fabrico deve traduzir explicita ou implicitamente a forma como a pe a ir ser fabricada logo deve ser feita por quem conhece as tecnologias e os processos de fabrico existentes e ou dispon veis 7 esta a raz o de ser da prepara o de trabalho para fabrico process planning ou m thodes na bibliogr fica anglo sax nica e francesa respectivamente O objectivo desta disserta o prende se essencialmente com este segundo ponto ou seja com a necessidade de realizar o dimensionamento de fabrico Este trabalho geralmente realizado com recurso s cartas de toler ncias ou com o m todo dos AL e consistem em determinar a partir de uma sequ ncia de fabrico previamente es
78. on vel no Excel para optimiza o do tempo gasto na aplica o do m todo No Cap tulo 7 apresenta o estudo do toleranciamento para fabrico aplicado a um caso real da ind stria autom vel Este estudo confrontado com a pr tica desenvolvida na empresa mostrou a habilidade do m todo e a grande utilidade do suporte inform tico na rapidez da aplica o do mesmo Por fim no Cap tulo 8 s o feitas conclus es e sugest es de poss veis trabalhos 1 Introdu o An lise de m todos de toleranciamento para prepara o de trabalho para fabrico 2 Sobre O Toleranciamento 3 M todo dos AL M todo das M todo dos cartas de AL M todo toler ncias Franc s M todo Americano 4 M todos das Cartas de toler ncias Cotas de fabrico dispers es dos apertos e das superficies de aperto encosto Selec o do m todo M todo dos AL 5 Comparac o dos m todos 6 Aplica o inform tica para optimiza o de Desenvolvimento de uma aplica o para melhorar a efici ncia do M todo dos AL reparti o de toler ncias no m todo dos AL rograma para optimiza o das Aplica o do i m todo dos gi ceu jm AL a um caso xce pr tico da industria N o Resultados validados pela empresa 7 Verifica o do m todo dos AL com caso da ind stria autom vel 8 Conclus es e Conclus o e propostas para trabalho futuro
79. os valores obtidos com a aplica o do m todo em estudo com os da empresa Quer isto dizer que o pretendido n o consiste em apresentar uma nova solu o para a empresa mas sim perceber quais as capacidades deste m todo em aproximar os resultados obtidos com a sua aplica o aos resultados j obtidos pela empresa No que respeita a pe a em bruto existe uma diferen a numa das cotas iniciais o que pode acarretar um acr scimo de custos uma vez que poder implicar a necessidade de realizar mais um passo de maquina o Estando deste modo envolvidos custos tais como desgaste da ferramenta e tempos de fabrico A discrep ncia dos valores pode dever se aos factores n o estudados como o desgaste da ferramenta e as dispers es em 2 2 e aos factores n o control veis Da Quanto s restantes cotas pode se observar uma satisfat ria aproxima o de resultados Ficando deste modo demonstrado que este m todo pode constituir uma forte ferramenta na prepara o de trabalho para fabrico uma vez que seguindo os passos de resolu o e recorrendo ao suporte inform tico desenvolvido chega se a resultados muito satisfat rios num curto espa o de tempo quando j se domina o m todo 62 Tabela 19 Compara o de resultados obtidos com empresa Resultados obtidos Resultados da empresa Pe a em bruto de fundi o 66 09 74 97 65 04 _ 74 57 _ 98 29 98 10
80. ot data LI 15 grid on Figura A 1 C digo em Matlab para estudar capacidade de um processo 69 70 A2 Linhas de c digo do Excel Workbook Private Sub Workbook Open Dim MSG Style Title A MyString MSG ltima revis o feita a 13 09 2014 amp Chr 13 amp Chr 13 amp Notas importantes amp Chr 13 amp Leia primeiro o Manuel do utilizador amp Chr 13 amp Para gravar clique em GRAVAR para se certificar que nao perde o ficheiro original fica guardado na mesma directoria que o anterior Style vbOK Only Title Suporte inform tico de apoio ao M todo dos Delta L A MsgBox MSG Sair Title End Sub Private Sub Workbook BeforeClose Cancel As Boolean If MsgBox Tem a certeza que pretende fechar o documento 36 Realizado por St phane Catarino vbNo Then Cancel True End If End Sub Module 1 Private C As Integer Private A As Integer Function ColumnLetter ColumnNumber As Integer As String If ColumnNumber gt 26 Then ColumnLetter Chr Int ColumnNumber 1 26 64 amp _ Chr ColumnNumber 1 Mod 26 65 Else ColumnLetter Chr ColumnNumber 64 End If End Function Sub Primeiro_Passo MsgBox O primeiro passo na resolu o deste m todo passa por construir amp a primeira tabela para isso deve completar os seguintes passos C InputBox Quantas dimens es toleranciadas a ser analisadas D 1 Do While D lt C D D 1 Rows 7 7 Select Selection In
81. penho associado a uma redu o dos custos de fabrico 3 Uma vez presente a import ncia do trabalho de prepara o de fabrico percebe se que determinante para a prepara o do trabalho de fabrico ter um m todo que nos auxilie nesse campo Sendo assim procedeu se compara o dos dois m todos afim de selecionar qual o melhor para ser implementado num suporte inform tico Microsoft Excel VBA Como primeira abordagem sugere se a an lise do modus operandi de cada um dos m todos Figura 3 1 e Figura 4 8 que como se pode observar s o ambos muito bem estruturados e seguem uma sequ ncia l gica de opera es que quando cumpridas resultam numa ferramenta de aux lio na obten o de desenhos de fabrico De 4 3 e de 5 1 obtiveram se dois resultados diferentes para a mesma pe a por m partilham evidentemente algumas semelhan as Conv m relembrar que a pe a na qual foi aplicado o m todo das cartas de toler ncias provinha de uma pe a forjada j com uma forma semelhante final ao passo que no m todo dos AL provinha de uma bolacha resultante de um var o Logo de prever que no primeiro m todo exista mais uma cota 45 que no segundo uma vez que no primeiro seria necess rio garantir uma espessura m nima para acabamento e desbaste ao passo que na segunda a espessura para desbaste seria automaticamente garantida Agrupando todas as cotas no mesmo desenho obt m se a Figura 5 3 e a Figura 5 4 Uma das principais caracter
82. ro Fura o As respectivas fixa es das pe as para cada fase s o apresentadas na Etapa 3 5 1 3 Etapa 3 Simula o de fabrico Como simula o de fabrico foi sugerida a ordem de maquina o representada na Figura 5 1 37 zy zZ 1 10 5 00 0 15 les 10 00 0 2 m 19 00 0 1 0 6 0 4 ne a Fase 1 Al N 2 a Alto Fase 3 ABI Als Ale Alz Alo Fase 4 Ala 4 Ae Figura 5 1 Simula o de fabrico 5 1 4 Etapa 4 Calculo dos IT impostos Deve se realizar o c lculo dos IT impostos pelas cotas bilaterais 1 A express o de toler ncia da cota de fabrico 4 corresponde cota funcional 5 00 0 15 entre as faces 3 e 4 na qual tem se a seguinte rela o ACfs Na Alg Alg Al 0 3 Y Y Acts 2 A toler ncia da cota de fabrico 5 corresponde cota funcional 10 00 0 2 entre as faces 3 e 5 Al lt 0 4 3 A toler ncia da cota de fabrico corresponde cota funcional 19 00 0 1 entre as faces 3 e 8 ACh ALEA 02 4 A toler ncia da cota de fabrico Cf 5 corresponde cota funcional 0 60 0 4 entre as faces 7 e 8 ACf7s Al Als lt 0 8 38 Por uma quest o de simplifica o de an lise dos IT anteriormente estudados deve se colocar sob a forma de tabela obtendo se deste modo a Tabela 8 Tabela 8 Rela es de co
83. rojeto defini o Cpf Cota de prepara o de fabrico Cf Cota de fabrico Cfm s Cota de fabrico m dia Da Dispers o aleat ria Ds Dispers o sistem tica Al Dispers o de maquinag o da superf cie 1 A Dispers o do aperto da face 1 na superficie j AL Dispers o admiss vel de uma cota de simula o que representa uma varia o de posi o de uma superf cie num referencial fixo m quina de produ o IT Intervalo de toler ncia d Dimens o m dia N mero de superficie XVII XVIII 1 INTRODU O 1 1 Objectivos da disserta o A maioria dos rg os mec nicos acabados por maquina o sofrem diferentes opera es de fabrico algumas usando tecnologias e processos diferentes Assim para al m da convers o adapta o das toler ncias do desenho de defini o do produto para o desenho de fabrico de toda a conveni ncia determinar as toler ncias de fabrico para as diversas fases da sua produ o Este assunto normalmente omisso na forma o em engenharia por m da maior import ncia na ind stria em particular no fabrico em s rie Todavia um assunto leccionado em engenharia mec nica nos pa ses com uma ind stria autom vel desenvolvida O objectivo do trabalho desenvolvido nesta disserta o o estudo de m todos de toleranciamento para a prepara o de trabalho para fabrico em e o desenvolvimento de uma aplica o inform tica
84. s come am todos por ser 1 passando a ser O quando o valor de Al for o optimizado Quer isto dizer que passa a ser 0 c lula bloqueada quando o m nimo valor poss vel Tabela 2 Al envolvidos nas cotas do Exemplol feita a optimiza o Calculo auxiliar Para dimens o 12 tem se IT 0 4 e uma vez que se tem o valor de n deve ser feita a seguinte opera o para obter o valor de Al IT 04 n Dim Dimens o da cota 2 Superf cies envolvidas na respectiva cota 3 Y Soma dos valores de Al n N mero de Al envolvidos em cada linha 5 Y n Divis o da soma dos valores de Al com numero de Al envolvidos em cada linha 6 R Resto entre IT e Y 7 Coef Coeficiente de optimiza o 16 4 0 1 Dim S lt IT Al A Al Al Ale AL E YA RS Coef 1 1 1 1 1 1 1 12 9 10 0 4 X X X X 20 4 7 02 X X 70 2 10 0 2 X X X X Na Tabela 3 feita a substitui o de X pelos respectivos valores iniciais sem ser Eq 1 Seguindo o mesmo procedimento com recurso Eq 1 obt m se o valor de Al para as respetivas dimens es 20 e 70 Tabela 3 Substitui o dos Al do Exemplol Dim S ST A A Aho a Al m Sn R Coef 1 1 1 1 1 1 1 E 12 9 10 0 4 0 1 0 1 0 1 ee 01 0 20 4 7 02 0 1 0 1 02 2 01 0 70 2 10 02 0 05 0 05 0 05 0 05 0 2 4 0 05
85. s macros sem notifica o Desativar todas as macros com notifica o Desativar todas as macros exceto as assinadas digitalmente 9 Ativar todas as macros n o recomendado poder ser executado um c digo Acesso fidedigno ao modelo de objeto do projeto VBA Figura A 3 Activar macros De seguida clicar no separador Programador Seguran a de Macros e activar a 4 op o 79 9 1 2 A3 2 Gravar Para gravar clicar em Gravar para se certificar que n o perde o ficheiro original Isto porque quando corre uma Macro esta torna se irrevers vel Tabela 20 Gravar Microsoft Excel 5 Qual o nome com que quer gravar o documento OK _ Canes Deve se escrever o nome com que pretende guardar o documento O documento guardado na mesma diretoria que a actual 9 1 3 A3 3 Manual integrado no Excel Tabela 21 Manuel do utilizador Manual de instru es Deseja abrir o manual de instru es Clicar em manual do utilizador Microsoft Excel seguinte digite esse numero Clique 1 para esclarecer o botao 1 Passo Clique 2 para esclarecer o botao 2 Passo Clique 3 para esclarecer o boto 3 Passo Clique 4 para esclarecer o bot o Minimo Clique 5 para o bot o 1 Optimizag o Clique 6 para o bot o Coef Clique 7 para o bot o Mudar Soma Clique 8 para o bot o Resto Clique 9 para o bot o 2 Optimizag o
86. sert Shift xIDown CopyOrigin xlFormatFromLeftOrAbove Range D7 J7 Select Selection Borders xIDiagonalDown LineStyle xINone Selection Borders xIDiagonalUp LineStyle xINone With Selection Borders xIEdgeLeft LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex xlAutomatic End With With Selection Borders xIEdgeTop LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex 1 End With With Selection Borders xIEdgeBottom LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex xlAutomatic End With With Selection Borders xlEdgeRight LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex xlAutomatic End With 71 With Selection Borders xlInsideVertical LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex xlAutomatic End With With Selection Borders xlInsideHorizontal LineStyle xIContinuous Weight xIThin ColorIndex xlAutomatic End With Loop E 1 MsgBox Nota Ser lhe pedido que insira amp Chr 13 amp Dimens o Dim amp Chr 13 amp Superficies Sup amp Chr 13 amp Intervalos de tolerancia IT Do While E lt C E E 1 Range D 8 5 E Select ActiveCell Value InputBox Insira a dimens o Range E amp 5 E Select ActiveCell Value InputBox Insira as superf cies que delimitam essa dimens o dentro de como por exemplo 3 5 Range F amp 5 E Select ActiveCell Value InputBox Insira o IT correspondente a essa dimens o Range G amp 5 E Select
87. sgBox Indique amp Chr 13 amp Digite 100 nas c lulas onde correspondem as dispers es envolventes na dimens o amp Chr 13 amp O nome dos Delta L por exemplo DeltaL1 para dispers o na superficie um ou se a dispers o for para superficie de aperto entao subsituir por Delta L1 2 significa superficie 1 fase de maquinag o 2 End Sub Sub Copiar selec ao Dim UserRange As Range Dim ondecolar As Range On Error GoTo Cancelar Range D 8 6 C 6 C 5 Select Set UserRange Application InputBox Prompt Seleccione a tabela que quer copiar Title Tabela a copiar Type 8 UserRange Copy ActiveCell Exit Sub Cancelar End Sub Sub substituir X On Error GoTo Cancelar Range G amp 6 C 6 C 6 1 Select m 0 While m lt gt A ActiveCell Offset 0 m FormulaR1C1 IF R amp C 6 amp C lt gt R amp C 6 amp C amp 2 amp ActiveCell Offset 0 m Select p ActiveCell Column o ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells o C 1 p ActiveCell Offset 0 m Select m m 1 Wend Exit Sub Cancelar Sub encontrar min End Sub On Error GoTo Cancelar Range G amp 6 C 6 C 6 C 1 Select ActiveCell FormulaR1C1 MIN R amp C amp C R 1 C B ActiveCell Column D ActiveCell Row ActiveCell AutoFill Destination Range ActiveCell Cells D B A 1 Range G amp 6 C 6 C 6 C 2 Select ActiveCell FormulaR1C1
88. so deve se proceder correc o dos valores dos coeficientes Coef Na qual como indica deve se proceder altera o dos Coef 1 para Coef 0 nas dispers es que j t m o seu valor m ximo Para continuar clique no Mudar Soma Pr ximo passo consiste em clicar no Mudar Soma 84 Mudar Soma Tabela 28 Passos de resolu o Mudar Soma Neste passo deve se corrigir o valor do Vai se agora corrigir os valores do somat rio somat rio Que ap s a 1 Optimiza o deixaram de estar correctos Para continuar deve se clicar no bot o Para continuar clique no Resto Resto Resto Tabela 29 Passos de resolu o Resto Vai se agora calcular o valor do Resto Este o ltimo passo da 1 Optimiza o O pr ximo passo consiste na 2 Para continuar clique na 220 ptimiza o Optimiza o 2 Optimiza o Tabela 30 Passos de resolu o 2 Optimiza o E Microsoft Excel Deve se seguir os passos que permitem Esta etapa 2 Optimiza o corresponde ultima etapa proceder cria o da tabela 5 os passos s o id nticos aos efectuados no 3 Passo 85 Agora deve subsituir os valores que nao est o optimizados para isso siga o passo seguinte NOTA a condiao gt 2 deve estar entre aspas Uma vez criada a tabela 5 deve se substituir os valores que ainda n o es
89. sponde cota funcional 63 870 0 100 entre as faces 9 e 14 AC fo14 Alo A4 lt 0 2 55 4 A toler ncia da cota de fabrico Cf 14 corresponde 65 465 0 050 entre as faces 7 e 14 14 Al Alg lt 0 1 5 A toler ncia da cota de fabrico Cfe 14 corresponde a 72 800 0 100 entre as faces 6 e 14 Als Alu lt 0 2 6 A toler ncia da cota de fabrico Cf 14 corresponde a 81 460 0 100 entre as faces 4 e 14 14 Al Ala lt 0 2 7 A toler ncia da cota de fabrico Cf 144 corresponde a 96 310 0 100 entre as faces 2 e 14 ACfz 14 Al Alg lt 0 2 8 A toler ncia da cota de fabrico Cf3 corresponde 21 160 0 050 entre as faces 3 e 6 AC f3 6 Als Als lt 0 1 7 2 5 Etapa 5 Optimiza o cota cota cota cota cota funcional funcional funcional funcional funcional Como apresentado no Capitulo 6 nesta etapa vai ser aplicado o programa inform tico desenvolvido em VBA o qual permite a optimiza o das dispers es das superf cies funcionais relacionadas entre si por cotas funcionais Com a sua utiliza o conseguiu se obter resultados correctos e em muito menos tempo em compara o com a resolu o manual Na Tabela 16 apresenta se o resultado obtido com a aplica o inform tica Por sua vez na Tabela 17 apresentam se as dispers es obtidas atrav s do Excel e as dispers es arbitradas com base na informa o apres
90. ssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssssss XVII T INTRODU O lead 1 1 1 OBJECTIVOS DA DISSERTA O Ne 1 1 2 ESTRUTURA DA DISSERTA O Ne 1 2 SOBRE O TOLERANCIAMENTO cccsssssscscscssssscssscccccccccsssssssscecccccsssessceees 5 BAY CONCEITOS BASICOS c aa raus 5 2 2 DISPERSOES ALEAT RIAS E SISTEM TICAS Nb 7 2 3 M TODOS DE TOLERANCIAMENTO PARA PREPARA O DE TRABALHO PARA FABRICO Sa etra sae OA n ee 9 3 M TODO DOS AL Coated denuo oru ee 11 3 1 INTRODUGAO eee eee e ce ee E De e eee eed 11 3 2 MODO DE APLICA O ETAPAS zn 2 ad agia 11 3 3 EXEMPLO DE APLICA O t7 eir Sposa so A e eie esie 13 3 3 1 Etapa 1 Selec o de COLAS on a RED et edet 13 3 3 2 Etapa 2 Proposta de realiza o da 13 3 3 3 Etapa 3 Simula o de fabrico pp 14 3 3 4 Etapa 4 C lculo dos intervalos de toler ncias impostos 14 3 3 5 Etapa 5 Optimiza o da reparti o de toler ncias 16 3 3 6 Etapa 6 C lculo dos intervalos de toler ncias totais 18 3 3 7 Etapa 7 C lculo das cotas m dias de fabrico 19 3 3 8 Etapa 8 Cotas de fabrico finais para cada fase 20 4 M TODOS DAS CARTAS DE TOLER NCIAS eeeeeeennnttennnnnctnnnnnn 23 4 1 INTRODU O n id ide ea ord i te ice te i Peri tiet ea 23 4 2 TRANSFERE
91. t o optimizados Onde aplicar formula gt EN X Na ultima tabela clique no primeiro valor que tem coef 1 Deve se seleccionar a c lula que cont m o 1 o valor do Delta L ainda por optimizar ou seja deve escolher o 1 valor que tem Coef 1 Aplicar formula a b COUNTIF cd aspa gt Oaspa COUNTIF e faspa gt Oaspa sims Todas as opera es s o na tabela anterior e na mesma linha a Digite a c lula correspondente na tabela anterior b Clique no resto elimine o 2 S cd e intervalos que t m coef 1 apague os segundos ex 150 ST50 COUNTIF SI50 SK50 aspa gt 0aspa COUNTIF SM50 5050 aspa gt 0aspa A formula a aplicar a b MCOUNTIF c f gt 0 COUNTIF e f gt 0 onde todas as opera es s o efectuadas na tabela anterior ou seja na tabela 4 Deve se substituir as letras por a a c lula da tabela anterior tabela 4 que corresponde posi o da c lula activa b deve se clicar na c lula do resto da mesma linha do valor de a ced eefdevem ser os intervalos apagar os segundos de valores que t m coef 1 deve se criar o n mero de intervalos necess rios at abranger todos os Coef 1 Para concluir Copie a c lula activa e copie nas c lulas que n o t m coef 0 Mude os Coef 1 para Coef 0 Deve se copiar a c lula activa e colar nas c lulas que t m coef 1 pode fazer com auxilio do atalho Ctrl c para copiar e
92. t production phases Two methods are discussed the method of AL and the method of tolerance charts essentially present in French and American literature respectively To compare the two methods previously mentioned a practical example was used The results obtained allowed to conclude that the method of AL will be the best option to build the case study with the partnership of a company and which one is the best for the development of a computer application The case study was built for a mechanical component given by an Industrial Company where the method selected before was applied method of AL following several steps of resolution that consist the method until it was possible to place a simulation of production with the corresponding parts and tolerances of production for each operation Finally the comparison of the obtained results with the values given by the Company verifying a large correspondence which allows an optimistic outlook as far as the usefulness of this method is concerned in the preparation of process planning Keywords Method of AL tolerance charts manufacturing tolerance process planning machining VII VIII NDICE sorisenarss ss dani boca ev ose eo e ean ero eoo do sensu sebo ds caca d s HI RESUMO rr V AGE VII INDICE A aaa IX NDICE DE FIGURAS Guada XIII INDICE DE TABELAS said rbd adicto dt ettet XV S MBOLOS E ABREVIATURAS ssssssssss
93. tabelecido as cotas e as toler ncias das etapas interm dias quer isto dizer as cotas e toler ncias a serem obtidas em cada opera o de maquina o Existem v rios sistemas de projecto assistido por computador CAD que permitem a atribui o das toler ncias para os v rios componentes presentes numa montagem dos quais se destacam CETOL 60 8 Variation Analysis VisVSA 9 Sigmund 10 3DCS 11 VarTran Software 12 Symphony 13 Estes Softwares t m em comum o facto de serem uma ferramenta de an lise dimensional muito poderosa e usados para simular processos de fabrico montagem e prognosticar os valores e causas de varia o Por m estes Softwares n o entram em conflito com os m todos de toleranciamento estudados nesta disserta o uma vez que s o complementares quer isto dizer que estes m todos partem dos resultados obtidos com estes Softwares CAD 10 3 M TODO DOS AL 3 1 Introdu o O m todo dos AL tamb m conhecido como m todo dos AL de Bourdet 14 foi desenvolvido por Pierre Bourdet 2 e consiste num ante projeto de maquina o seleccionado com o objetivo de estabelecer o desenho de fabrico da pe a em bruto e a sequ ncia de maquina o ou seja pretende estabelecer a simula o de maquina o Para isso preciso conhecer o comportamento da pe a em cada opera o de maquina o sob o aspecto dimensional Quando se trata de assuntos relacionados com prepara o de trabalho para fabrico
94. tada o processo normalmente usado nestas pe as visto ser um processo tecnol gico com elevado rigor geom trico bom acabamento superficial alta cad ncia e baixo custo de produ o 23 7 2 3 Etapa 3 Simula o de fabrico Para esta pe a foi sugerida a simula o de fabrico presente na Figura 7 3 Como se pode observar a peca final obtida com recurso a apenas dois apertos Fase 2 e Fase 3 e existem 15 superf cies que t m de ser maquinadas toleranciadas 54 56 260 0 025 62 800 0 200 63 870 0 100 65 465 0 050 72 800 0 100 81 460 0 100 96 310 0 100 21 160 0 050 i EEE M A5 8 mo M3 M5 Fase 1 lt x 4 xc A M2 M4 Fase2 4 3 IAA A9 IM Aya Fase 3 x Figura 7 3 Simula o de fabrico da pe a do caso de estudo 7 24 Etapa 4 C lculo dos IT impostos Uma vez que j se tem a simula o de fabrico deve se proceder ao c lculo dos IT impostos pelas cotas bilaterais 1 A express o de toler ncia da cota de fabrico Cfj2 14 corresponde cota funcional 56 260 0 025 entre as faces 12 e 14 na qual se tem a seguinte rela o ACfi2 14 Al Alia lt 0 05 2 A toler ncia da cota de fabrico Cfi1 14 corresponde cota funcional 62 800 0 200 entre as faces 11 e 14 ACf 11a Al Ala lt 0 4 3 A toler ncia da cota de fabrico Cfo 4 corre
95. tas Cotas Superf cies Rela es IT 5 00 0 15 3 4 Al5 Alg Alg Al 0 3 10 00 0 2 3 5 Al5 Als 0 4 19 00 0 1 3 8 Als Als 0 2 0 60 0 4 7 8 Al Als 0 8 5 1 5 Etapa 5 Optimiza o Seguindo o mesmo procedimento apresentado no Capitulo 3 deve se come ar por realizar uma tabela na qual se introduz as superf cies intervenientes nas cotas bilaterais definidas e proceder sua optimiza o Resulta desta forma a Tabela 9 a Tabela 10 a Tabela 11 ea Tabela 12 Os valores obtidos s o Al 0 075 Als 0 325 Al 0 725 Alg 0 075 Aly 0 075 Alg 0 075 Observando a Figura 5 1 observa se que nem todas as dispers es est o ainda definidas Observando a Figura 5 1 observa se que nem todas as dispers es est o ainda definidas Isto deve se ao facto destes intervalos n o estarem constrangidos pelas cotas bilaterais Assim definiu se que as dispers es em falta corresponderiam s seguintes Al 0 15 Al 0 075 0 15 Aly 0 15 Aly 0 15 Ou seja as dispers es definidas e as dispers es arbitradas s o as representadas na Tabela 13 Tabela 9 Dispers es envolvidas T7 RT AA E E pw oaa Tree ITI je D p epp ep 39 Tabela 10 Substitui o dos valores das dispers es E TS IEEE ESSI
96. to AT caracteriza os efeitos de dilata o e vibra o da m quina Chama se a aten o para a seguinte nota as dispers es Al e A2 interv m em cada aperto de pe a a dispers o A4 interv m cada vez que se efetua a troca de ferramenta a dispers o A6 interv m em cada fase que necessita de limitador por fim as dispers es restantes ou seja A3 A5 e A7 interv m em cada pe a da s rie 1 Referencial de encosto Carrinho movel de suporte do porta ferramenta Elementos de m quina entre limitador encosto de pe a Y Limitado 2 Figura 2 4 Identifica o das dispers es no torneamento adaptado de 5 Os cuidados a ter com os apoios prendem se essencialmente com 4 regras fundamentais 6 Definir o aperto sempre que poss vel em superf cies maquinadas Fazer o encosto da pe a com superf cie funcional evita a necessidade de transfer ncia de cota Escolher superficies suficientemente grandes para posicionar correctamente a pe a Reduzir as hip teses de deforma es e de vibra es da pe a escolhendo uma zona pr xima da superf cie a ser maquinada 2 3 M todos de toleranciamento para prepara o de trabalho para fabrico O conceito primitivo do estudo de toler ncias dimensionais como se tratam nesta disserta o prende se com o facto de ser imposs vel fabricar uma pe a com as suas dimens es exactas ou seja existir sempre uma pequena varia
97. to do modus operandi dos processos H uma necessidade de reduzir os tempos de produ o e a somar a isto existe uma crescente necessidade de renovar os produtos ou efectuar pequenas altera es logo necess rio por parte do gabinete de prepara o do trabalho para fabrico reduzir o tempo necess rio para estudos Em 1959 foi empregue pela primeira vez o termo de Tecnologia de Grupo que uma filosofia de organiza o e racionaliza o do projecto e fabrico de produtos que tem como conceito b sico identificar e agrupar os componentes de acordo com as suas similaridades No que diz respeito prepara o de trabalho a organiza o pode melhorar a sua efici ncia uma vez que planeamentos de processos similares podem ser recuperados e adaptados s novas situa es Figura 2 2 No entanto s em 1970 quando o uso dos computadores come ou a generalizar se deu se um crescimento significativo nesta rea 3 Este conceito reside na tentativa de encontrar semelhan as do novo produto com produtos anteriormente fabricados visto que quanto maior for o n mero de semelhan as maior ser a rapidez da aplica o do m todo de fabrico Nova pe a Qualidade TTE xm c do Prepara o sem t cnologia de grupo Modifica es S rie Tempo Nova pe a Qualidade Prepara o com i t cnologia de grupo iid Modifica es menores e destinadas elimina o total das causas de defeitos ano
98. zar o passo seguinte mais concretamente a 2 Optimiza o A 2 Optimiza o consiste na ltima etapa na qual onde pretende se repartir o valor do resto pelas c lulas que ainda n o t m Coef 0 Resolvendo esta aplica o inform tica por exemplo com base na Tabela 8 obt m se as tabelas presentes na Figura 6 3 e como se pode observar correspondem aos valores obtidos no 5 50 o Tem as Macros activas no Excel Sim Iniciar resolu o do problema uardou num novo jcheiro Sim pon vel na N o Sabe o que Abrir Manual do fazer Utilizador Aqui poder esclarecer qual a utilidade de cada bot o dis Sim i Clicar em 1 Passo Inserir Dimens o Superficies envolventes Dispers Clicar em 2 Passo Indicar dispers es envolvidas em cada dimens o com valo Clicar em 3 Passo Clicar em Minimo Calcular valor minimo de cada dispers o Clicar em 2 Optimiza o Figura 6 1 Fluxograma do funcionamento do programa em Excel 51 Manual do utilizador RAVAR tot o pr UNIVERSIDADE NOVA DE LISSOA 2 ELE Dim Sup im Semat ro n Semat ri n Resto mm cost 39Passo Minimo 1 Optimiza o Coef Figura 6 2 Interface da aplica o inform tica Dm sup lt petat ri ri Resto SEE i 3 4

Aplicação do tolerânciamento na preparação de trabalho

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