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

Por Tamás Szilágyi 13 min de leitura

Chega um desenho com a maioria das cotas remetidas para a legenda e três indicações que não o estão: um furo H7, um quadro de planeza na face de apoio e uma largura com ±0,01. Orçamentar bem ou mal essa peça depende quase por completo da forma como lê essas três indicações, por comparação com as dezenas de cotas «gerais». É nas tolerâncias que um orçamento CNC se ganha ou se perde: se as sobrevalorizar, fica caro demais e perde o trabalho; se as subvalorizar, ganha um trabalho que acaba em peças para a sucata.

Por isso vale a pena ser preciso sobre o que as normas dizem e sobre onde está o dinheiro. Esta é a versão pensada para quem orçamenta: não é um manual de metrologia, mas chega para orçamentar um desenho corretamente e defender o valor.

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

A maioria das cotas de um desenho de maquinação típico não tem tolerância própria ao lado. Ficam sujeitas à tolerância geral indicada na legenda — quase sempre a ISO 2768. Esta única nota define, sem dar nas vistas, a variação admissível de todas as cotas sem indicação do desenho, e é por isso que pesa tanto no orçamento.

A ISO 2768 tem 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 mais comum é ver na legenda algo como ISO 2768-mK ou ISO 2768-fH. A classe define uma tolerância que aumenta com a dimensão da característica: dentro da mesma classe, uma cota de 6 mm tem, em termos absolutos, uma tolerância mais apertada do que uma de 200 mm. Valores 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 estes valores como ilustrativos: para o intervalo exato, consulte a tabela da norma.) Para orçamentar, o que importa é que a distância entre f e c é grande. Uma peça cheia de cotas gerais na classe f exige mais cuidado em cada característica do que a mesma peça na classe c. Se a legenda não indicar classe nenhuma, isso não o autoriza a presumir a mais folgada. É uma pergunta a fazer ao cliente, porque um palpite, em qualquer dos sentidos, sai-lhe caro.

Tolerâncias específicas: quando uma cota tem a sua própria tolerância

Quando uma característica tem de ser executada com uma tolerância mais apertada (ou mais folgada) do que a classe geral, o desenho indica a tolerância diretamente na cota. Há três notações que vai encontrar:

  • Simétrica: 20 ±0,05 — a mesma variação para cada lado do valor nominal.
  • Unilateral: 20 +0,1 / 0 — toda a zona de tolerância de um só lado do nominal, neste caso acima.
  • Cotas-limite: 20,10 / 20,00 — os limites superior e inferior indicados diretamente.

O valor que conta é a amplitude total da zona de tolerância — a diferença entre o limite superior e o inferior. Uma cota ±0,05 tem uma amplitude de 0,1 mm. Uma cota +0,1/0 também tem 0,1 mm de amplitude, mas fica toda acima do nominal, o que muda a forma como aborda o corte. Para orçamentar, a amplitude diz-lhe quanto trabalho há, e a posição diz-lhe que estratégia de maquinação seguir.

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

Em furos, veios e tudo o que encaixa noutra peça, os desenhos dispensam muitas vezes os valores ± e usam o sistema ISO de tolerâncias e ajustamentos — os códigos H7, g6, H7/g6. É aqui que muitos orçamentistas abrandam, por isso vejamos a estrutura.

Graus IT — o nível de precisão

O grau IT (IT01, IT0, IT1 … IT18) é um nível de precisão normalizado: quanto mais baixo o número, mais apertada a tolerância. Como orientação aproximada para os graus que aparecem de facto em peças maquinadas:

  • IT6–IT7 — ajustamentos de precisão, furos alargados, superfícies retificadas ou mandriladas em acabamento. Aqui já se fala de dinheiro a sério.
  • IT8–IT9 — boa maquinação geral e torneamento cuidado.
  • IT10–IT12 — características fresadas e torneadas do dia a dia.
  • IT13+ — trabalho grosseiro. A maior parte das tolerâncias gerais ISO 2768 cai nesta gama: a classe m corresponde aproximadamente a IT14 e a classe c a IT16.

Tal como na ISO 2768, um grau IT define uma zona de tolerância que acompanha a dimensão: o mesmo grau corresponde a uma tolerância absoluta mais apertada numa característica pequena do que numa grande.

Letras — onde fica a zona de tolerância

A letra (maiúscula para furos, minúscula para veios) é o afastamento fundamental: posiciona essa zona em relação ao nominal. H é o furo-base, com o limite inferior no nominal e a tolerância toda para cima. g, f e e são veios progressivamente mais folgados. Com um furo H, os veios k e n dão ajustamentos incertos, e os veios p e s dão ajustamentos com aperto. Assim, H7 é um furo com tolerância IT7 a partir do nominal, e g6 é um veio com tolerância IT6 ligeiramente abaixo dele.

Ajustamentos — como o par se comporta

Junte um furo e um veio e obtém um ajustamento, que pertence a uma de três famílias:

  • Ajustamento com folga (p. ex. H7/g6) — há sempre folga. A peça desliza e roda. É o pão nosso de cada dia.
  • Ajustamento incerto ou de transição (p. ex. H7/k6) — pode ficar ligeiramente folgado ou ligeiramente apertado. Usa-se para posicionar peças.
  • Ajustamento com aperto (p. ex. H7/p6) — há sempre aperto: as peças montam-se à prensa ou por contração. Casquilhos, sedes de rolamentos.

Para orçamentar, o ajustamento é o sinal. H7/g6 diz: «este furo é uma característica de precisão, conte com uma operação de acabamento e um passo de inspeção». Um diâmetro nominal sem código de ajustamento, só com tolerância geral, diz o contrário. Ler bem o ajustamento é a diferença entre orçamentar um furo alargado e verificado com calibre e orçamentar um furo feito só à broca.

Noções de GD&T: tolerâncias para a geometria, não só para as dimensões

As tolerâncias lineares controlam a dimensão. O GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing, ou cotagem com tolerâncias geométricas) controla a forma, a orientação, a localização e o batimento: aquilo que um ± numa cota não consegue captar. Aparece no desenho em quadros de tolerância: um pequeno retângulo com um símbolo, um valor de tolerância e, normalmente, 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 em relação a si própria.
  • Orientação — perpendicularidade, paralelismo, inclinação. Em relação a uma referência.
  • Localização — posição (a mais usada, muitas vezes com condição de máximo material, o M dentro de um círculo), concentricidade, simetria.
  • Batimento — batimento circular e total, em peças de revolução, em relação a um eixo de referência.

Para o preço, contam duas coisas. Primeiro, uma tolerância de posição apertada num conjunto de furos, ou uma planeza apertada numa face, pode determinar o processo muito mais do que as tolerâncias dimensionais: define a fixação, a estratégia de referências e a inspeção. Segundo, o GD&T costuma implicar a forma como a peça vai ser inspecionada (numa máquina de medição tridimensional, e não com um paquímetro), e o tempo de inspeção é custo real. Um desenho cheio de quadros de tolerância está a dizer-lhe que o cliente se preocupa com a geometria, e esse cuidado tem um preço.

Uma regra prática que já salvou mais oficinas do que qualquer fórmula: raramente é a dimensão nominal que lhe sai cara. É a zona de tolerância, o código de ajustamento e o quadro de tolerância que está ao lado.

Porque é que as tolerâncias apertadas custam mais — e o que as oficinas fazem mal

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

  • Acabamento mais lento. Cumprir uma tolerância apertada exige passagens de acabamento leves, e não um único corte agressivo.
  • Melhor fixação e referências. Uma tolerância de posição ou de batimento apertada obriga a pensar com cuidado a fixação e as referências e, por vezes, a fixações adicionais.
  • Ferramenta e capacidade da máquina. Há tolerâncias que o processo óbvio simplesmente não consegue cumprir: passa-se para alargamento, mandrilagem ou retificação, e o custo sobe de patamar.
  • Medição. As características com tolerâncias mais apertadas precisam de instrumentos melhores e de verificações mais frequentes, muitas vezes numa máquina tridimensional. É mão de obra e tempo de máquina em que não se tira uma única apara.
  • Risco de sucata. Perto dos limites do processo, a taxa de peças conformes cai. Uma peça que sai de tolerância é material perdido, mais todo o tempo que já lá estava investido.

E o custo não é linear. Abrir a tolerância de 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 esta não linearidade que torna perigoso avaliar tolerâncias a olho às 17h.

Agora, a metade que as oficinas erram no sentido oposto: tolerâncias folgadas não justificam um preço inflacionado. Uma peça toda em ISO 2768-c não é trabalho de precisão, e orçamentá-la como se todas as cotas fossem apertadas engorda o orçamento e entrega o trabalho a uma oficina que leu o desenho como deve ser. A disciplina está em orçamentar cada característica pela tolerância que tem: apertada onde o desenho diz apertada, folgada onde diz folgada. Ler tolerâncias a mais é um hábito tão caro como lê-las a menos. Só que o custo aparece em trabalho perdido, e não em sucata.

Como funciona na prática a orçamentação sensível às tolerâncias

Tudo isto está no desenho 2D, não no modelo 3D. O modelo dá-lhe a geometria. O desenho traz a nota de tolerância geral na legenda, as cotas toleradas, os códigos de ajustamento e os quadros de tolerância. Orçamentar só a partir da geometria é dar palpites sobre todas as tolerâncias da peça.

É aqui que ler bem o desenho muda o trabalho. Um software de orçamentação com leitura do desenho por IA lê essas indicações no desenho 2D — a classe ISO 2768, as tolerâncias ±, os ajustamentos H7/g6, os quadros de GD&T — e leva-as para a estimativa, para que uma característica com tolerância mais apertada seja orçamentada como trabalho mais exigente e uma com tolerância larga não seja inflacionada. Para uma pessoa ao fim de um dia longo, a leitura é a parte lenta e propensa a erros, e é essa a parte que vale a pena automatizar.

O preço, esse, continua a ser determinístico e transparente. Depois de captadas as tolerâncias, o custo é calculado a partir da configuração da sua própria oficina — as suas máquinas e custos horários, as suas operações de acabamento, o seu tempo de inspeção, o seu material e a sua margem — em linhas que pode ler e ajustar. O custo que resulta das tolerâncias 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 condiz com a característica, uma tolerância que parece impossível para o processo — um bom software faz-lhe uma pergunta em vez de dar um palpite. Tudo o que ele lê fica à vista, e pode alterá-lo antes de o orçamento sair. Continua a ser a sua oficina a decidir como se interpreta cada tolerância. O software apenas lhe poupa o trabalho de percorrer o desenho à lupa para as encontrar todas.

A conclusão honesta

As tolerâncias são a parte do orçamento CNC que recompensa a leitura cuidadosa e castiga os palpites, em qualquer dos 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 pela tolerância que lhe cabe: o apertado custeado como apertado, o folgado sem ser inflacionado como se fosse apertado.

Faça isto em todos os pedidos, com consistência, e os seus orçamentos deixam de perder margem pelas duas pontas. A orçamentação sensível às tolerâncias faz a leitura e as contas em minutos. A si cabe-lhe o critério sobre o que cada indicação quer realmente dizer.

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

A ISO 2768 é a norma de tolerâncias gerais que se aplica a todas as cotas do desenho sem tolerância própria. A Parte 1 tem as classes f (fina), m (média), c (grosseira) e v (muito grosseira). A Parte 2 abrange as tolerâncias geométricas gerais. Orçamente segundo a classe indicada na legenda: a maior parte da maquinação geral é «m». Se não houver classe indicada, pergunte em vez de presumir, porque a diferença entre f e c muda o cuidado que cada característica sem indicação exige.

Porque é que as tolerâncias apertadas encarecem a maquinação?

Tolerâncias mais apertadas significam passagens de acabamento mais lentas, uma fixação mais cuidadosa, melhores ferramentas, medições mais frequentes e um risco maior de sucata se uma peça sair de tolerância. Um furo com ±0,005 mm pode exigir um processo completamente diferente de um com ±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 admissível numa única cota. Um ajustamento descreve o comportamento conjunto de duas características que encaixam uma na outra: com folga (sempre livre), com aperto (sempre apertado, montado à prensa) ou incerto (algures entre os dois). O sistema ISO usa códigos de letra e número, como H7/g6, para definir um par furo-veio que garante um ajustamento conhecido. É o ajustamento, e não a dimensão nominal, que lhe diz com que precisão a característica tem de ser executada.

Uma tolerância folgada significa que a peça deve ser barata?

Tolerâncias gerais mais folgadas devem baixar o preço, mas não tornam a peça gratuita. O material, a preparação, o tempo de ciclo, o acabamento e a inspeção continuam a contar. Uma boa estimativa orçamenta cada característica pela tolerância que lhe está atribuída: assim, uma peça grosseira não é orçamentada como trabalho de precisão, e uma única indicação apertada numa peça de resto folgada é detetada e custeada onde aparece.

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

As tolerâncias estão no desenho 2D: na nota geral da legenda, nas cotas toleradas e nos quadros de tolerância do GD&T. Um software de orçamentação que lê o desenho capta essas indicações e leva-as para o custo, para que as características com tolerâncias mais apertadas sejam orçamentadas como trabalho mais exigente. Tudo o que for ambíguo é assinalado para confirmar, em vez de ser presumido sem aviso, e pode alterar o que foi lido antes de o orçamento sair.

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Tamás Szilágyi

Founder, QuoteForge

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