Dado GD & T
Desenhos técnicos comunicam, mas para quem não está familiarizado com eles, podem ser confusos. Os símbolos e caixas dentro dos desenhos estão entre os mais incompreendidos. Eles representam o sistema de Dimensionamento e Tolerância Geométrica, que se baseia em datum, outro conceito crítico.
Na indústria, a usinagem CNC e outras técnicas oferecem soluções inestimáveis. A fabricação de peças é mais técnica do que parece, pois o trabalho não se limita a obter o tamanho certo da peça. Saber onde as medições específicas devem começar é igualmente essencial, daí a necessidade de referências GD&T.
Esses são pontos de referência, linhas e planos valiosos nos quais se baseia a precisão da medição. Trabalhar sem referências de GD&T significa depender de suposições, o que pode ser desastroso.
Há muito sobre datums de GD&T, incluindo classificações, medições e simulações, todos abordados neste artigo. A classificação de datums por geometria e função também foi explicada.
Os dados GD&T são ferramentas poderosas que auxiliam na Serviços de usinagem CNC e garantia de qualidade, tornando a usinagem moderna altamente confiável para diferentes indústrias.
Continue lendo este guia sobre dados GD&T enquanto abordamos os princípios básicos do conceito e como ele contribui para uma fabricação de qualidade.
O que é um dado?
Tipos de dados
Então, o que exatamente é um datum? Um datum é uma linha, plano ou ponto de referência. Os usuários se referem a esse ponto para medições subsequentes. Considere um metal que deve ter um furo perfurado em uma das faces. Você pode medir a localização do furo de qualquer lado, mas sem uma referência, é difícil comunicar ou mesmo perfurar um furo semelhante em um bloco de metal semelhante.
A situação é muito diferente se você marcar um canto do bloco como ponto de referência. Com medições feitas a partir desse canto, a precisão e a exatidão são facilmente alcançadas.
O que é um dado em GD&T?
E quanto ao datum de Dimensionamento e Tolerância Geométrica (GD&T)? Trata-se de uma referência padronizada aplicada em um sistema GD&T. A ASME Y14.5 é um bom exemplo de um sistema GD&T usado em Boda, que é caracterizado por símbolos especificados, quadros de controle de recursos (FCFs) e zonas de tolerância, entre outros recursos.
Um quadro de controle de recursos (FCF)
Outras normas relacionadas são ASME B89.3.1-2021 e ISO 1101:2017.
Caso você esteja se perguntando sobre a definição de GD&T, esta é uma linguagem comum usada por designers, engenheiros e fabricantes para definir e comunicar dimensões nominais e tolerâncias geométricas em peças fabricadas. Essa linguagem simbólica se aplica tanto a desenhos de engenharia quanto a modelos 3D baseados em computador.
O sistema é mais como um sistema complementar às dimensões padrão; não um substituto. Ele funciona em conjunto com as dimensões para fornecer uma imagem mais detalhada que inclui não apenas a geometria ideal de uma peça, mas também sua tolerância.
Por que os dados GD&T são importantes na engenharia
Para engenheiros e maquinistas, um datum é um elemento significativo que auxilia na medição, posicionamento e fabricação de peças com precisão. É uma ferramenta para controlar a geometria de componentes ou peças.
Em primeiro lugar, os datums GD&T fornecem uma plataforma repetível para referência de medição, independentemente da pessoa envolvida na tarefa. O horário de realização das medições também não importa. Ao minimizar as variações nas medições, os datums garantem a consistência e a ordem das características das peças.
O segundo dado é importante devido à necessidade de que as peças se encaixem conforme projetado. Na ausência de dados, as peças podem facilmente ficar desalinhadas e acabar apresentando um desempenho abaixo do esperado.
Com o terceiro ponto de referência, o processo de usinagem fica isento de desafios de tolerância. O problema de confusão causado por muitos desvios é evitado.
Além disso, a GD&T faz sentido para a equipe de controle de qualidade CNC. A equipe a utiliza como referência para verificar se uma peça está em conformidade com os requisitos de projeto. Um exemplo perfeito de ferramenta utilizada pela equipe com base em pontos de referência é a Máquina de Medição por Coordenadas (CMMs).
Em resumo, aqui estão os benefícios do dado GD&T:
- Garante posicionamento e orientação previsíveis das peças em diferentes configurações de inspeção e fabricação
- Reduz a confusão em desenhos de referência técnica, aumentando a precisão da interpretação
- Simplifica o projeto do equipamento por meio de pontos de referência e superfícies identificáveis
- Permite medições fáceis por meio de máquinas de medição por coordenadas (CMMs)
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Tipos e classificações de dados GD&T
Existem duas categorizações populares de datums GD&T: em termos de função e geometria. Considerando o ângulo da função, os datums GD&T estão disponíveis em tipos sequenciais, ou seja, datum primário, secundário e terciário. Cada um deles possui um nível de restrição na peça usinada.
A segunda classificação tem foco em geometria e abrange dados de ponto, dados de linha e dados de plano.
Como usuário final ou revendedor, você deve entender como essas classes se correlacionam e se aplicam para que elas sempre possam atender aos requisitos de montagem e funcionais.
Tipos de Datum Baseados em Função
Tipos de dados
Dado primário (A)
Este dado constitui a base para a realização das demais medições. É o mais indicado para maquinistas e engenheiros. O requisito mais importante é a restrição de pelo menos um grau de liberdade. Outros são os movimentos de translação e rotação.
Datum Secundário (B)
O datum secundário é utilizado para peças mais complexas. O ponto é referenciado ao datum primário com o objetivo de restringir ainda mais os graus de liberdade. Ele se baseia em pelo menos dois pontos de contato na peça usinada.
Datum Terciário (C)
Este ponto de referência é necessário para uma restrição mais rigorosa na peça ou componente. Este ponto é essencial para eliminar o terceiro grau de liberdade. Isso significa que, com este, não há rotação ou movimento. O ponto de contato é provavelmente um canto.
Tipos de Datum Baseados em Geometria
Quando se trata de geometria, outros três tipos de dados surgem na forma de dados de ponto, linha e plano.
Ponto de referência
Um ponto de referência mostra a localização de um ponto específico em uma peça, o que é eficaz no controle de um grau de liberdade.
Ponto de referência
Linha de referência
Este tipo de referência define a posição de uma linha na superfície de uma peça ou componente. Ele elimina dois graus de liberdade.
Linha de referência
Datum do plano
A função do datum plano é apontar para uma posição plana na superfície de uma peça ou componente. Este tipo de datum gd&t elimina três graus de liberdade.
Datum plano
Como o Datum é calculado?
O cálculo dos datums gd&t baseia-se na derivação de pontos ou eixos teóricos de uma peça real. Para garantir a repetibilidade do processo, esses pontos são obtidos em furos ou superfícies planas que podem ser facilmente utilizados em inspeção ou fabricação.
Aqui está um processo resumido de cinco etapas para calcular dados:
Etapa 1: Estabelecendo os recursos de referência
A partir do desenho de referência, verifique e localize os recursos de referência, que normalmente são indicados como A, B e C.
Etapa 2: Estabilizando a peça no datum primário
Utilize uma máquina de medição por coordenadas (CMM) ou um dispositivo de fixação para simular o datum primário. Isso envolve restringir três graus de liberdade por meio do contato de três pontos.
Uma máquina de medição de coordenadas (CMM)
Etapa 3: Alinhando a peça ao dado secundário
O próximo passo é estabelecer o ponto de referência secundário, B, que impede o movimento lateral da peça e uma rotação. Aqui, dois pontos de contato estão envolvidos.
Etapa 4: Localizando o Datum Terciário
Para localizar o datum terciário, C, você precisa entrar em contato com um ponto neste plano, o que deve restringir a rotação restante.
Etapa 5: Medindo recursos em relação ao DRF
Agora estabelecemos o Quadro de Referência de Datum e podemos usá-lo como referência para medições de características.
No que diz respeito à simulação de datums GD&T, sondas CMM, blocos em V e ferramentas semelhantes entram em ação. A ideia é que essas ferramentas "entrem em contato" com pontos altos nas feições de datum. É assim que os Quadros de Referência de Datum (DRFs) são definidos.
Com isso, o fabricante pode medir de forma fácil e repetida as características relacionadas a Usinagem de precisão CNC independentemente do número de peças apresentadas.
Qual é a regra 3 2 1 para dados?
A regra 321 para referência refere-se a um método popular para simular uma referência com base na restrição de movimento da peça. Os números representam os pontos de contato da seguinte forma:
3 – Três pontos de contato no dado primário que restringem a peça a três graus de liberdade.
2 – Isto é para o dado secundário que restringe a peça a dois graus de liberdade.
1 – Refere-se ao dado terciário e à restrição da parte a um grau de liberdade.
Quadro de Referência de Datum (DRF) Explicado
Quadro de referência de dados
O Sistema de Referência de Datum (DRF), que mencionamos anteriormente, é composto pelos datums primário, secundário e terciário e compreende três planos. Este sistema de coordenadas elimina sistematicamente os seis graus de liberdade, formando assim os fundamentos da usinagem, medições e montagem.
Com o DRF, as dimensões geométricas e tolerâncias de uma peça podem ser facilmente definidas. Sem o sistema, é impossível definir uma peça com clareza e, consequentemente, os resultados da inspeção são imprevisíveis.
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Como criar o quadro de referência de dados (DRF)
Para entender melhor o DRF, vamos ver como criar um.
- Selecione o Datum A, que normalmente é a superfície mais importante e estável. Pode ser uma face de montagem ou uma superfície plana que restrinja três graus de liberdade.
- Selecione o Datum B, que geralmente é a superfície que é uma referência perpendicular ao Datum A. O Datum B restringe outros dois graus de liberdade (translação em Y e rotação em torno de Z)
- Selecione o Datum terciário, também conhecido como Datum C. A função deste datum é remover o grau de liberdade restante. Pode ser um ponto ou outro plano perpendicular que efetivamente trava a peça na posição, eliminando a translação ao longo de X.
O quadro de referência de dados criado é consistente e serve de base para medições e alinhamentos precisos em montagens, complexas ou não. Estabelecer um bom DRF pode melhorar significativamente a qualidade da fabricação e reduzir erros.
Classificação de Símbolos de Referência
Símbolos de referência
A classificação dos símbolos de referência em GD&T diz respeito às diferentes maneiras de identificar características de referência em um desenho técnico. Embora um símbolo de referência normalmente seja composto por uma letra maiúscula dentro de uma moldura retangular, é importante reconhecer as diferentes classificações – característica de referência, referência de referência, alvo de referência e símbolos de ponto de referência.
Símbolo de recurso de referência
Símbolo de recurso de referência
O símbolo de recurso consiste em uma moldura quadrada contendo uma letra maiúscula. Ele se conecta ao recurso por meio de uma linha de chamada.
Símbolo do ponto de referência
Símbolo do ponto de referência
In desenhos técnicos, os símbolos de ponto são pontos ou cruzes, que indicam pontos de referência especiais.
Símbolo de referência de datum
Este símbolo é mostrado por letras maiúsculas dentro de uma moldura – circular, quadrada ou triangular.
Símbolo de alvo de referência
O símbolo de alvo de referência é uma classificação que envolve um círculo segmentado horizontalmente. O segmento superior do círculo é deixado vazio para linhas e pontos, enquanto o segmento inferior contém o número sequencial e a letra de referência.
Aplicações de Datums GD&T
Os datums GD&T auxiliam na medição, posicionamento e montagem de peças em todo o processo de fabricação e inspeção. Aplicações populares dessas referências são programação CNC, tolerâncias e projeto de fixações.
Datum GD&T em programação CNC
Assim como os projetistas de usinagem CNC, os programadores devem compreender o papel fundamental dos dados de GD&T. Eles podem então usar essas referências ao definir trajetórias de ferramentas e estratégias de corte. Em relação às estratégias, a programação CNC pode exigir o ajuste das taxas de avanço e das velocidades de corte de acordo com o controle de forma recomendado.
Datum GD&T em Análise de Tolerância
A análise de tolerância, que envolve a determinação das variações de forma e tamanho permitidas para uma peça, utiliza dados de GD&T. Componentes individuais em uma montagem apresentam variâncias que, somadas, resultam em variâncias maiores.
Se não for bem gerenciada, a variância total pode ter efeitos adversos na funcionalidade do conjunto. Por meio da análise de tolerância baseada em dados GD&T, o projetista pode obter variações cumulativas efetivas que não afetam significativamente a funcionalidade do componente.
Datum GD&T em Projeto de Fixação
O projeto eficaz do dispositivo tem vários requisitos, incluindo a garantia de fixação precisa do trabalho durante a Processo de usinagem CNC conforme referenciado no desenho técnico. Em outras palavras, os pontos de referência primário, secundário e terciário no dispositivo devem restringir a peça a ser usinada da mesma maneira o tempo todo.
Mais leitura: Guia completo de usinagem CNC
Conclusão
GD&T desempenha a função crítica de definir peças em processos de fabricação. Com o conceito de GD&T para referências, os engenheiros conseguem criar sistemas de coordenadas que estabelecem a base para as características de fabricação em peças subsequentes.
Em termos simples, os dados de GD&T garantem que as peças sejam fabricadas com o encaixe e a função corretos. Portanto, é importante que todos os envolvidos na fabricação e especificação de peças entendam como o GD&T funciona e seus efeitos na qualidade das peças.
A Boda conta com sistemas de dados de precisão precisos que garantem a melhor Peças usinadas CNC. Nossa insistência na precisão da medição é a razão pela qual nossas peças sempre excedem as expectativas dos clientes nos setores aeroespacial, médico, automotivo e muitos outros.
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