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Tolerâncias CNC explicadas: ISO 2768, graus IT e GD&T

Por Tamás Szilágyi 13 min de leitura

Um desenho chega com a maioria das cotas remetidas para a legenda e três indicações que não estão: um furo a H7, um quadro de planeza na face de assento e uma largura a ±0,01. Se orçamenta essa peça bem ou mal depende quase inteiramente de como lê essas três indicações face às dezenas que são «gerais». As tolerâncias são onde um orçamento CNC se ganha ou se perde mesmo — leia-as a mais e orçamenta-se fora do mercado, leia-as a menos e ganha um trabalho que sucata peças.

Por isso vale a pena ser preciso sobre o que as normas dizem de facto, e onde está o dinheiro. Esta é a versão orientada para a orçamentação — não um manual de metrologia, mas o suficiente para orçamentar um desenho corretamente e defender o número.

Tolerâncias gerais: a ISO 2768 faz a maior parte do trabalho

A maioria das cotas de um desenho de maquinação típico não tem uma tolerância individual ao lado. São governadas pela tolerância geral indicada na legenda — quase sempre a ISO 2768. Esta única nota fixa em silêncio a variação permitida em cada cota não marcada do desenho, e é por isso que importa tanto para orçamentar.

A ISO 2768 vem em duas partes:

  • ISO 2768-1 — tolerâncias gerais para cotas lineares e angulares, em quatro classes: f (fina), m (média), c (grosseira), v (muito grosseira).
  • ISO 2768-2 — tolerâncias geométricas gerais (retitude, planeza, perpendicularidade, simetria, batimento) em três classes: H, K, L.

O que vai ver mais vezes é algo como ISO 2768-mK ou ISO 2768-fH na legenda. A classe fixa uma tolerância que alarga com o tamanho da característica — uma cota de 6 mm é segurada mais apertada do que uma de 200 mm, em termos absolutos, sob a mesma classe. Números aproximados para cotas lineares para fixar a ideia:

ClasseDescrição~Tolerância numa cota de 30–120 mm
fFinacerca de ±0,15 mm
mMédiacerca de ±0,3 mm
cGrosseiracerca de ±0,8 mm
vMuito grosseiracerca de ±1,5 mm

(Tome-os como ilustrativos — leia a tabela real para a banda real.) O ponto para a orçamentação é que a distância entre f e c é grande. Uma peça cheia de cotas gerais à classe f pede mais cuidado em cada característica do que a mesma peça à classe c. Se a legenda não indicar classe nenhuma, isso não é licença para presumir a mais folgada — é uma pergunta a fazer, porque adivinhar em qualquer dos sentidos lhe custa.

Tolerâncias específicas: quando uma cota carrega a sua própria banda

Onde uma característica precisa de ser segurada mais apertada (ou mais folgada) do que a classe geral, o desenho põe uma tolerância diretamente sobre a cota. Três notações que vai ver:

  • Simétrica: 20 ±0,05 — variação igual de cada lado do nominal.
  • Bilateral, desigual: 20 +0,1 / −0,0 — tolerância diferente para cima e para baixo.
  • Cotas-limite: 20,10 / 20,00 — os limites superior e inferior indicados sem rodeios.

O número que importa é a banda total — a diferença entre o limite superior e o inferior. Uma cota ±0,05 tem uma banda de 0,1 mm; uma cota +0,1/−0,0 tem também uma banda de 0,1 mm, mas situa-se inteiramente acima do nominal, o que muda a forma como prepara o corte. Para orçamentar, a banda diz-lhe o trabalho; a posição diz-lhe a estratégia de preparação.

Graus IT e ajustamentos da ISO: a linguagem das características de precisão

Para furos, veios e tudo o que acopla, os desenhos saltam muitas vezes os números ± e usam o sistema ISO de limites e ajustamentos, em vez disso — aqueles códigos H7, g6, H7/g6. É aqui que muitos orçamentistas abrandam, por isso eis a estrutura.

Graus IT — quão apertado

O grau IT (IT01, IT0, IT1 … IT18) é um nível de precisão normalizado. Números mais baixos são mais apertados. Como orientação grosseira para os graus que vê de facto em peças maquinadas:

  • IT6–IT7 — ajustamentos de precisão, características retificadas ou mandriladas de acabamento, trabalho de calibre. Isto é dinheiro a sério.
  • IT8–IT9 — boa maquinação geral, furos alargados, torneamento cuidado.
  • IT10–IT12 — características fresadas e torneadas do dia a dia.
  • IT13+ — grosseiro, muitas vezes equivalente a, ou mais folgado que, a ISO 2768-c.

Tal como a ISO 2768, um grau IT define uma banda que escala com o tamanho da característica — o mesmo grau é uma banda absoluta mais apertada numa característica pequena do que numa grande.

Códigos de letra — onde a banda se situa

A letra (maiúscula para furos, minúscula para veios) coloca essa banda em relação ao nominal. H é o furo padrão que assenta no nominal e corre positivo. g, f, e são veios progressivamente mais folgados; n, p, s interferem. Assim, H7 é um furo segurado a IT7 no nominal, e g6 é um veio segurado a IT6 logo abaixo dele.

Ajustamentos — como o par se comporta

Junte um furo e um veio e obtém um ajustamento, numa de três famílias:

  • Ajustamento com folga (p. ex. H7/g6) — sempre uma folga. Desliza e roda. O pão nosso de cada dia.
  • Ajustamento de transição (p. ex. H7/k6) — pode ficar ligeiramente solto ou ligeiramente apertado. Características de localização.
  • Ajustamento com interferência (p. ex. H7/p6) — sempre apertado, prensado ou montado a quente. Buchas, assentos de rolamento.

Para orçamentar, o ajustamento é o sinal. H7/g6 diz «este furo é uma característica de precisão — planeie uma operação de acabamento e um passo de inspeção». Um diâmetro nominal sem código de ajustamento e apenas com uma tolerância geral diz o oposto. Ler o ajustamento corretamente é a diferença entre custear um furo alargado-e-calibrado e custear um furo broqueado.

Noções de GD&T: tolerar a geometria, não só o tamanho

As tolerâncias lineares controlam o tamanho. O Dimensionamento e Tolerância Geométrica (GD&T) controla a forma, a orientação, a localização e o batimento — as coisas que um ± numa cota não consegue captar. Aparece como quadros de controlo de característica: um pequeno símbolo enquadrado, um valor de tolerância e, geralmente, uma ou mais letras de referência.

Os símbolos que mais vai encontrar em peças maquinadas:

  • Forma — planeza, retitude, circularidade, cilindricidade. Sem referência; a característica é avaliada contra si própria.
  • Orientação — perpendicularidade, paralelismo, angularidade. Relativa a uma referência.
  • Localizaçãoposição (o burro de carga, muitas vezes com a condição de máximo material, o M dentro de um círculo), concentricidade, simetria.
  • Batimento — batimento circular e total, para peças rotativas contra um eixo de referência.

Duas coisas importam para o preço. Primeiro, uma tolerância de posição apertada num padrão de furos, ou uma planeza apertada numa face, pode governar o processo muito mais do que as tolerâncias de tamanho — dita a fixação, a estratégia de referências e a inspeção. Segundo, o GD&T implica geralmente como a peça será inspecionada (uma passagem na máquina de medição por coordenadas, não um paquímetro), e o tempo de inspeção é custo real. Um desenho denso de quadros de controlo de característica está a dizer-lhe que o cliente se importa com a geometria, e esse cuidado tem um preço.

Uma regra prática que salvou mais oficinas do que qualquer fórmula: raramente é a dimensão nominal que lhe custa. É a banda de tolerância, o código de ajustamento e o quadro de controlo de característica ao lado.

Porque as tolerâncias apertadas custam mais — e a parte que as oficinas erram

A razão por que a precisão custa é mecânica, não misteriosa:

  • Acabamento mais lento. Atingir uma banda apertada implica passagens de acabamento leves, não um único corte agressivo.
  • Melhor fixação e referências. Uma tolerância apertada de posição ou de batimento força um esquema de fixação e de referências cuidado, por vezes preparações extra.
  • Capacidade da ferramenta e da máquina. Algumas bandas simplesmente não se conseguem segurar com o processo óbvio — passa-se para alargamento, mandrilagem, retificação, e o custo sobe um degrau.
  • Medição. As características mais apertadas precisam de melhores instrumentos e de verificações mais frequentes, muitas vezes na máquina de medição por coordenadas. Isso é mão de obra e tempo de máquina que nunca toca na fresa.
  • Risco de sucata. Perto dos limites do processo, o rendimento cai. Uma peça que sai fora é material mais todo o tempo já lá investido, perdido.

E o custo não é linear. Folgar uma característica de IT7 para IT9 pode quase não mudar nada; apertá-la de IT9 para IT6 pode mudar todo o plano de processo. É precisamente essa não linearidade que torna perigoso interpretar tolerâncias a olho às 17h.

Eis a metade que as oficinas erram no outro sentido: as tolerâncias folgadas não devem ser orçamentadas a mais. Uma peça que é ISO 2768-c em toda a parte não é trabalho de precisão, e orçamentá-la como se cada cota fosse apertada incha o orçamento e perde o trabalho para uma oficina que leu o desenho como deve ser. A disciplina é orçamentar cada característica para a tolerância que realmente carrega — apertada onde o desenho diz apertada, folgada onde diz folgada. Ler tolerâncias a mais é um hábito tão caro como lê-las a menos; apenas lhe custa em trabalho perdido em vez de sucata.

Como funciona na prática a orçamentação ciente das tolerâncias

Tudo isto vive no desenho 2D, não no modelo 3D. O modelo dá-lhe geometria; o desenho traz a nota geral da legenda, as indicações de cota, os códigos de ajustamento e os quadros de controlo de característica. Orçamente só a partir da geometria e está a adivinhar todas as tolerâncias da peça.

É aqui que ler o desenho como deve ser muda o trabalho. O software de orçamentação com inteligência sobre o desenho lê essas indicações no desenho 2D — a classe ISO 2768, as bandas ±, os ajustamentos H7/g6, os quadros de GD&T — e leva-as para o orçamento, para que uma característica mais apertada seja orçamentada como trabalho mais apertado e uma grosseira não seja inchada. A leitura é a parte lenta e propensa a erros para uma pessoa ao fim de um dia longo; é essa a parte que vale a pena automatizar.

O preço em si mantém-se determinístico e transparente. Assim que as tolerâncias estão captadas, o custo é construído a partir da configuração da sua própria oficina — as suas máquinas e custos-hora, as suas operações de acabamento, o seu tempo de inspeção, o seu material e a sua margem — como linhas que pode ler e ajustar. O custo gerado pela tolerância não é a opinião de uma caixa negra; é um cálculo que pode defender.

E quando uma indicação é ambígua — uma classe geral em falta, um código de ajustamento que não bate certo com a característica, uma tolerância que parece impossível para o processo — o bom software faz-lhe uma pergunta em vez de adivinhar. Tudo o que lê pode ver e sobrepor antes de o orçamento sair. Você mantém o controlo de como cada tolerância é interpretada; o software apenas lhe poupa a hora a apertar os olhos sobre o desenho para as encontrar todas.

A conclusão honesta

As tolerâncias são a parte de um orçamento CNC que recompensa a leitura cuidada e pune a adivinha nos dois sentidos. Acerte na classe ISO 2768, reconheça os graus IT e os ajustamentos nas características de precisão, respeite os quadros de GD&T, e orçamente cada característica para a banda que realmente carrega — apertada custeada como apertada, folgada não inchada como se fosse apertada.

Faça isso em cada pedido, de forma consistente, e os seus orçamentos deixam de perder margem nas duas pontas. A orçamentação ciente das tolerâncias faz a leitura e a aritmética em cerca de um minuto; você fica com o critério sobre o que cada indicação realmente significa.

O que é a ISO 2768 e que classe devo presumir ao orçamentar?

A ISO 2768 é a norma de tolerâncias gerais que cobre cada cota de um desenho sem indicação própria. A Parte 1 tem as classes f (fina), m (média), c (grosseira) e v (muito grosseira); a Parte 2 cobre as tolerâncias geométricas gerais. Orçamente para a classe indicada na legenda — a maior parte da maquinação geral é «m». Se não houver classe, pergunte em vez de presumir, porque a diferença entre f e c muda o cuidado que cada característica não marcada exige.

Porque é que as tolerâncias apertadas custam mais a maquinar?

Tolerâncias mais apertadas significam passagens de acabamento mais lentas, fixação mais cuidada, melhor ferramenta, medição mais frequente e um maior risco de sucata se uma peça sair fora. Um furo a ±0,005 mm pode precisar de um processo completamente diferente de um a ±0,1 mm. O custo não é linear — sobe a pique à medida que se aproxima dos limites da máquina e do método de inspeção.

Qual é a diferença entre uma tolerância e um ajustamento?

Uma tolerância é a variação permitida numa única cota. Um ajustamento descreve como duas características que acoplam se comportam em conjunto — folga (sempre solto), interferência (sempre apertado, prensado) ou transição (algures pelo meio). O sistema ISO usa códigos de letra e número como H7/g6 para especificar um par de furo e veio que alcança um ajustamento conhecido. É o ajustamento, não a dimensão nominal, que lhe diz com que aperto a característica tem de ser segurada.

Uma tolerância folgada significa que uma peça deve ser barata?

Tolerâncias gerais mais folgadas devem reduzir o preço, mas não tornam uma peça grátis. Material, preparações, tempo de ciclo, acabamento e inspeção continuam a aplicar-se. Um bom orçamento orçamenta cada característica para a tolerância que realmente carrega — para que uma peça grosseira não seja orçamentada a mais como se fosse trabalho de precisão, e uma única indicação apertada numa peça de resto folgada seja reconhecida e custeada onde aparece.

Como é que o software de orçamentação lê as tolerâncias num desenho?

As tolerâncias vivem no desenho 2D — na nota geral da legenda, nas indicações de cota e nos quadros de controlo de característica do GD&T. O software de orçamentação que lê o desenho capta essas indicações e leva-as para o custo, para que as características mais apertadas sejam orçamentadas como trabalho mais apertado. Tudo o que é ambíguo é assinalado para você confirmar em vez de presumido em silêncio, e pode sobrepor-se ao que lê antes de o orçamento sair.

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Tamás Szilágyi

Founder, QuoteForge

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