Exemplos de tolerância unilateral são geralmente observados em processos de fabricação intercambiáveis, especialmente onde são necessários ajustes de precisão.
A Tolerância unilateral basicamente significa um tamanho nominal e uma tolerância positiva ou negativa. Na Tolerância Unilateral a variação de tamanho permitida é apenas em uma direção, podendo ser positiva ou negativa e o valor zero também é permitido.
Tolerância ou variação permissível de dimensão é sempre permitida durante a usinagem de um componente de encaixe ou qualquer peça de engenharia para evitar alto custo e consumo de longo prazo.
O desvio permissível da verdadeira dimensão de uma peça de encaixe sem prejudicar qualquer precisão funcional e útil para o trabalho real é conhecido como tolerância.
A zona de tolerância indica a diferença entre o limite de desvio superior e inferior.
Há diferentes tipos de tolerâncias estão listados abaixo:
- Tolerância unilateral
- Tolerância Bilateral
- Tolerância composta
- Tolerância geométrica
Aqui vamos discutir principalmente sobre Tolerância Unilateral
O diagrama nos mostra que a tolerância está apenas em um lado do tamanho básico. Pode estar acima ou abaixo da dimensão nominal.
Alguns exemplos de tolerâncias unilaterais são dados abaixo para se ter uma ideia clara:
- 12.0 mm +0/+0.5 mm
- 5.5″ +0.010″/+0.015″
- 5.325″ +0/-0.002″
- 7.1 mm -0.5/-0.6 mm
Os exemplos acima podem ser ilustrados de forma elaborada como abaixo:
| Tamanho nominal | Tolerância inferior | Tolerância máxima |
| 12.0mm | 12.0mm | 12.5mm |
| 5.5 " | 5.51 " | 5.515 " |
| 5.325 " | 5.325 " | 5.323 " |
| 7.1mm | 6.6mm | 6.5mm |
O que é tolerância unilateral?
durante usinagem de peças de acoplamento Unilateral Tolerance ajuda os operadores a calcular o desvio de forma fácil e simples.
Na tolerância unilateral, a variação do perfil original só é permitida em uma direção, ou seja, os limites de tolerância ficam apenas acima ou abaixo do tamanho básico. Aqui a variação de dimensão é permitida apenas em uma direção, não em ambas as direções.
Tolerância unilateral é mais amplamente utilizado especialmente em caso de ajustes de precisão devido à sua simplicidade na determinação dos desvios.
Exemplo de tolerância unilateral para usinagem de um eixo:
Aqui tentamos atingir um diâmetro de 25 cm, conhecido como tamanho básico ou nominal. O desvio do tamanho básico é permitido como +0.02 cm como limite superior e +0.01 cm como limite inferior. Aqui a variação de dimensão é permitida apenas no sentido positivo ou acima do tamanho básico.
Tamanho básico: 25 cm
Limite superior: 25+,02=25.02cm
Limite inferior: 25+,01=25.01cm
Como calcular Cpk para Tolerância Unilateral?
Tolerâncias unilaterais ou unilaterais impõem apenas um limite superior ou inferior ao processo e deixam a especificação ilimitada no outro lado.
Os Índices de Capacidade do Processo Cp & Cpk podem ser calculados usando as seguintes fórmulas:
Cp = USL-LSL/6σ
Onde USL = Limite de Especificação Superior
LSL=Limite inferior de especificação
O índice de capacidade do processo Cpk é usado na indústria de manufatura para calcular a capacidade do processo de atender às expectativas dos clientes. Neste mundo competitivo sustentar no mercado o bom conhecimento do valor Cp e Cpk é uma estratégia poderosa.
Em geral, quanto maior o valor de Cpk, melhor o produto ou processo, o que significa que o processo ou o produto tem maior capacidade de satisfazer os clientes. Em outras palavras, uma melhoria no processo resulta em um valor Cpk mais alto.
Cpk é calculado determinando a diferença entre o valor médio e a especificação (superior e inferior), então essa diferença é dividida por 3 x desvio padrão. O valor obtido indica a capacidade do processo, valor mais alto significa melhor produto ou processo.
Cpk=Zmin/3
Zmin = Menor de Zupper ou Zlower
Zupper=[(USL-Média)/sigma estimado*]
Zinferior=[(Média-LSL)/sigma estimado*]
Sigma estimado = intervalo médio/d2
No caso de Unilateral Tolerância temos apenas uma especificação ou tolerância, tolerância superior ou inferior. Por exemplo, em nosso exemplo, temos apenas o valor de tolerância superior, mas nenhuma tolerância inferior.
Neste caso, podemos ir para duas opções
- Considerando LSL como 0
- Falta especificação ou tolerância inferior e o cálculo é feito sem considerá-la.
Deixe aqui USL=0.5
E sigma estimado = 0.15
No caso do 1st opção,
Consideramos LSL=0
Zsuperior = [0.5-0.0025/0.15] = 3.316
Zdiminuir = [0.0025-0/0.15] = 0.01667
Zminutos = 0.01667
Cpk = 0.01667/3 = 0.005
Este valor de Cpk, ou seja, 0.005, não pode satisfazer um cliente.
No caso da 2ª opção,
Aqui assumimos que está faltando uma especificação ou tolerância mais baixa, sem LSL, obviamente, o valor mais baixo de Z também está faltando.
Zupper = 3.316 (de cima)
Cpk=3.316/3=1.10
Um Cpkof 1.10 é mais realista do que um de 0.005.
Do exemplo acima fica claro que Cpk pode ser calculado quando existe apenas um desvio, usando apenas a especificação disponível e a outra especificação é considerada como ausente. Agora considere o limite superior (Zsuperior) ou o limite inferior ( Zdiminuir).
Se considerarmos a especificação mais baixa como zero, dará um valor mais baixo de Cpk, o que não é aconselhável.
Como converter Tolerância Unilateral em Tolerância Bilateral?
A tolerância bilateral é mais E menos enquanto uma tolerância unilateral é uma vantagem OR menos tolerância.
No caso de Tolerância Bilateral, a variação do perfil verdadeiro é permitida em ambas as direções, enquanto no caso de Tolerância Unilateral, a variação é permitida apenas em uma direção.
Vamos considerar um exemplo de uma tolerância unilateral é
Aqui Tamanho básico: 40.0
Tolerância superior: 40.0+0.0=40.0
Tolerância mais baixa: 40.0-0.5=39.5
Agora se tentarmos converter essa Tolerância Unilateral em Tolerância Bilateral, então será:
Divida a tolerância total por 2, -0.5/2= -0.25
Determine a dimensão média, 40.0-0.25 = 39.75
Agora escreva como uma tolerância bilateral,
Para esta nova forma bilateral
Tamanho básico: 39.75
Tolerância superior: 39.75+,25=40.0
Tolerância mais baixa: 39.75-0.25=39.5
Podemos converter a tolerância unilateral em tolerância bilateral mantendo a mesma zona de tolerância e incluindo as tolerâncias +ve e –ve.
Como encontrar a tolerância unilateral?
A Tolerância Unilateral é uma tolerância de disposição desigual onde os desvios estão apenas em uma direção do tamanho nominal.
A Tolerância Unilateral consiste em um tamanho nominal ou tamanho básico e um desvio positivo ou negativo. Usando esses valores, podemos calcular facilmente a Tolerância Unilateral dada para um componente.
Considerando um exemplo de tolerância unilateral,
1)
Tamanho básico: 25 cm
Limite superior: 25+,02=25.02cm
Limite inferior: 25+,01=25.01cm
Zona de tolerância = 25.02-25.01 = 0.01 cm
2)
Tamanho básico: 25 cm
Limite superior: 25-,01=24.90cm
Limite inferior: 25-,02=24.80cm
Zona de tolerância = 24.90-24.80 = 0.10 cm
Eu sou Sangeeta Das. Concluí meu mestrado em Engenharia Mecânica com especialização em Motores IC e Automóveis. Tenho cerca de dez anos de experiência abrangendo indústria e academia. Minha área de interesse inclui Motores IC, Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos. Você pode me encontrar em
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