1. Sistema de classificação de tolerância: das dimensões básicas à precisão geométrica
Ao controlar as tolerâncias das peças automotivas, tanto a precisão dimensional quanto a precisão geométrica devem ser levadas em consideração. Existem dois tipos de tolerâncias de acordo com os padrões internacionais (ISO) e os padrões nacionais (GB):
tolerância para tamanho
A tolerância dimensional informa o quanto as dimensões reais de uma peça podem diferir das dimensões teóricas. O nível de tolerância (nível de TI) é a medida mais importante disso. Existem 20 níveis de TI, de IT01 a IT18. Quanto menos você tiver, mais preciso será. Por exemplo, o nível IT7 é usado para peças importantes como blocos de cilindros de motores e engrenagens de transmissão e tem uma faixa de tolerância de cerca de ± 0,015 mm (para um diâmetro de 50 mm); O nível IT10 é utilizado para peças que não precisam ser compatíveis, como suportes e conectores, e possui faixa de tolerância de até ± 0,05mm; e o nível IT12 é utilizado para peças que não precisam ser muito precisas, como cascas e revestimentos, e possui uma faixa de tolerância que pode ser relaxada para ± 0,1mm.
Por exemplo, a faixa de tolerância do furo H7 é de 0 a +0.025mm quando o tamanho básico é 32mm e de 0 a +0.015mm quando o tamanho básico é 10mm. Este método de classificação garante que peças funcionais distintas sejam precisas e baratas.
Tolerância na geometria
As tolerâncias geométricas e posicionais (GD&T) fornecem limites sobre o quanto as peças podem se desviar de sua forma pretendida, como quão retas, planas, redondas ou coaxiais elas são. Por exemplo:
Para manter o equilíbrio rotacional do virabrequim do motor, a tolerância de desvio circular deve ser mantida dentro de 0,01 mm;
Para evitar folga de montagem, normalmente é necessário que a tolerância de planicidade da carcaça da transmissão seja < 0,05 mm.
Para garantir que o movimento seja estável, a articulação do sistema de suspensão deve ter uma tolerância de simetria menor ou igual a 0,02 mm.
2. Um cenário comum de tolerância de componentes é do motor para a carroceria.
Partes principais do motor
Bloco de cilindros e cabeçote: Para garantir que o motor vede e se encaixe corretamente, a tolerância de planicidade dos furos deve ser < 0,03 mm e a tolerância de posicionamento do sistema de furos deve ser menor ou igual a 0,02 mm;
Pistão e biela: A tolerância do diâmetro da saia do pistão é normalmente do nível IT6 (± 0,01 mm), e a tolerância do diâmetro da pequena abertura da cabeça é do nível H7 (0 a +0.015 mm) para garantir que eles se encaixem com pouco atrito.
Válvula e guia: A tolerância do diâmetro da haste da válvula é de nível h6 (+0.018/-0,003 mm), a tolerância do furo interno da guia é de nível H7 e a folga de ajuste precisa ser mantida entre 0,02 e 0,05 mm para garantir que o movimento seja confiável em altas temperaturas.
Partes importantes de uma transmissão
Engrenagem: Para reduzir o ruído, a engrenagem com módulo 3 deve ter tolerância de espessura de dente < 0,03 mm e tolerância de perfil de dente menor ou igual a 0,01 mm;
Partes do eixo: Para garantir uma transmissão de potência suave, a tolerância de desvio radial entre o eixo de entrada e o eixo de saída deve ser menor ou igual a 0,015 mm, e a tolerância de simetria do rasgo de chaveta deve ser menor ou igual a 0,03 mm.
Carcaça: Para evitar que as engrenagens fiquem desalinhadas, o sistema de furos na carcaça da transmissão deve ter uma tolerância de posição inferior a 0,05 mm.
Partes do chassi e carroceria
Sistema de suspensão: A abertura do braço de controle tem uma tolerância de H8 (0 a +0.03mm), e o espaço entre o pino da junta esférica e o revestimento precisa ser mantido em 0,05-0,1mm para manter o equilíbrio no manuseio e no conforto.
Sistema de direção: O munhão da junta de direção deve ter uma tolerância de nível H7 (+0.03/-0 mm) e o espaço entre a cremalheira e a engrenagem não deve ser superior a 0,08 mm para garantir que a direção seja precisa.
Cobertura da carroceria do veículo: Para garantir que a porta abre e fecha suavemente, o orifício da dobradiça da porta deve ter uma tolerância de posicionamento < 0,2 mm. Após a soldagem do corpo branco, a tolerância dimensional geral deve ser mantida em ± 1,5 mm para garantir que a folga cosmética seja uniforme.
3. Do equipamento ao processo em tecnologia de controle de tolerância
Máquinas-ferramentas e ferramentas de corte com alta precisão
O centro de usinagem de articulação de cinco{0}}eixos pode posicionar objetos com uma precisão de ± 0,005 mm, o que o torna ideal para cortar superfícies complicadas.
Ferramentas de corte diamantadas e ferramentas de corte com revestimentos de metal duro podem durar mais e permanecer do mesmo tamanho.
Interferômetros a laser e outros sistemas de medição on-line podem monitorar erros de usinagem em tempo real e obter controle de circuito-fechado.
Compensação de temperatura e vibração
Uma oficina com temperatura consistente (faixa de temperatura de ± 2 graus) pode diminuir o efeito da deformação térmica na precisão;
O sistema ativo de isolamento de vibração pode diminuir a vibração das máquinas-ferramentas e melhorar a rugosidade da superfície (Ra menor ou igual a 0,4 μm).
Controle de Qualidade em Digital
Com uma precisão de ± 0,001 mm, a máquina de medição por coordenadas (CMM) pode encontrar tolerâncias geométricas. O software de controle estatístico de processo (SPC) pode observar os dados de processamento, adivinhar como as tolerâncias mudarão ao longo do tempo e alterar os parâmetros do processo com antecedência.
