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202626/10

Tabela de Tolerâncias JIS B 0405: Tolerâncias Gerais e ASME

Desenhos e especificaçõesAtualizado em 26/10/202627 min de leitura

Abra um desenho de um cliente ou fornecedor japonês e olhe perto da legenda (表題欄, hyodairan). É comum encontrar uma nota curta como 普通公差 JIS B 0405-m (futsu kosa, "tolerâncias gerais") ou JIS B 0419-mK. Esses poucos caracteres definem a tolerância de todas as cotas e elementos que não têm tolerância própria.

A boa notícia é que essas normas JIS são traduções de normas ISO. A JIS B 0405 foi elaborada a partir da ISO 2768-1 sem alterar o conteúdo técnico, então "JIS B 0405-m" dá os mesmos valores de "ISO 2768-m" para dimensões lineares e angulares. O ponto de atenção está na leitura do desenho: os desenhos japoneses seguem o princípio da independência da ISO, e não a Regra nº 1 (princípio do envelope) da ASME Y14.5, com a qual muitos engenheiros de empresas de origem norte-americana trabalham. A mesma cota "Ø20±0,1" pode significar coisas diferentes em cada sistema.

Este guia traz a tabela de tolerâncias gerais da JIS, explica como funcionam as tolerâncias dimensionais e geométricas em um desenho japonês e compara a JIS com a ASME Y14.5. No fim, há uma lista de itens para confirmar com o lado japonês.

Sumário
  1. O que significa "JIS B 0405-m" em um desenho japonês
  2. Tabela de tolerâncias gerais JIS (JIS B 0405 / ISO 2768-1)
  3. Tolerância dimensional x tolerância geométrica
  4. Tolerâncias geométricas na JIS: B 0021, B 0022 e ISO 1101
  5. JIS x ASME Y14.5: princípio da independência x Regra nº 1
  6. Escolha das tolerâncias pela função
  7. Projeto de tolerâncias: função, capabilidade do processo, inspeção
  8. Lista de verificação: o que confirmar com o lado japonês
  9. Limites deste guia
  10. Resumo
  11. Perguntas frequentes
  12. Fontes

O que significa "JIS B 0405-m" em um desenho japonês

Escrever uma tolerância ao lado de cada cota encheria o desenho de números. Por isso, o projetista indica tolerâncias individuais só onde a função exige e cobre todo o resto com uma única nota de tolerâncias gerais. A JIS B 0405 define essas tolerâncias para dimensões lineares e angulares em quatro classes:

  • f: fina (精級, seikyu)
  • m: média (中級, chukyu)
  • c: grosseira (粗級, sokyu)
  • v: muito grosseira (極粗級, gokusokyu)

Quando o número da norma e a classe, como "JIS B 0405-m", aparecem na legenda ou perto dela, essa classe vale para toda cota sem tolerância individual. A norma cobre peças feitas por remoção de material (usinagem) ou conformadas em chapa. Peças fundidas e peças plásticas moldadas têm normas próprias de tolerâncias gerais, então a norma correta depende do processo de fabricação.

As características geométricas, como planeza e perpendicularidade, têm uma norma separada de tolerâncias gerais, a JIS B 0419, com três classes: H, K e L. Uma nota como "JIS B 0419-mK" combina as duas: classe m da JIS B 0405 para as cotas e classe K da JIS B 0419 para a geometria.

Tabela de tolerâncias gerais JIS (JIS B 0405 / ISO 2768-1)

As tabelas abaixo mostram os desvios admissíveis da JIS B 0405. Como a JIS B 0405 é tradução da ISO 2768-1:1989, os valores são os mesmos das tabelas da ISO 2768-1. Quanto maior a dimensão e mais grosseira a classe, maior a tolerância.

Figura 1: Tolerâncias gerais da JIS B 0405 (mesmos valores da ISO 2768-1)

Desvios admissíveis para cotas sem tolerância individual. Localize a faixa de medida na coluna da esquerda e leia na linha a classe indicada no desenho.

Dimensões lineares, exceto arestas quebradas (mm)
Faixa de medidaf (fina)m (média)c (grosseira)v (muito grosseira)
0,5 até 3±0,05±0,1±0,2–
Acima de 3 até 6±0,05±0,1±0,3±0,5
Acima de 6 até 30±0,1±0,2±0,5±1
Acima de 30 até 120±0,15±0,3±0,8±1,5
Acima de 120 até 400±0,2±0,5±1,2±2,5
Acima de 400 até 1000±0,3±0,8±2±4
Acima de 1000 até 2000±0,5±1,2±3±6
Acima de 2000 até 4000–±2±4±8
Arestas quebradas: raios externos e alturas de chanfro (mm)
Faixa de medidaf, mc, v
0,5 até 3±0,2±0,4
Acima de 3 até 6±0,5±1
Acima de 6±1±2
Dimensões angulares, pelo comprimento do lado menor (mm)
Lado menorf, mcv
Até 10±1°±1°30′±3°
Acima de 10 até 50±0°30′±1°±2°
Acima de 50 até 120±0°20′±0°30′±1°
Acima de 120 até 400±0°10′±0°15′±0°30′
Acima de 400±0°5′±0°10′±0°20′

"–" significa que a classe não define valor para aquela faixa. Para medidas abaixo de 0,5 mm, a tolerância deve ser indicada ao lado da cota. A tolerância angular controla só a direção geral das linhas, não a forma delas. Compilado de JIS B 0405:1991, do trecho da JIS B 0405 publicado pela Miki Pulley e de tabelas divulgadas da ISO 2768-1. Confira a norma oficial antes de usar estes valores em aceitação.

Um exemplo de leitura (fictício): o desenho de um suporte usinado diz "JIS B 0405-m" e uma cota de comprimento sem tolerância mostra 50. A faixa "acima de 30 até 120" na classe m dá ±0,3, então qualquer comprimento de 49,7 a 50,3 é aceitável. Se o mesmo desenho dissesse "JIS B 0405-f", a faixa se fecharia para 49,85–50,15.

Tolerâncias geométricas gerais (JIS B 0419)

A JIS B 0419 é a tradução JIS da ISO 2768-2:1989. Ela define tolerâncias gerais para características geométricas em três classes: H, K e L. Retitude, planeza, perpendicularidade, simetria e batimento circular têm valores em suas tabelas. Outras características, como circularidade e paralelismo, derivam da tolerância dimensional e de valores relacionados.

Figura 2: Tolerâncias geométricas gerais da JIS B 0419 (trecho)

Tolerâncias para elementos sem indicação geométrica individual, pelas classes H, K ou L.

Retitude e planeza, pelo comprimento nominal (mm)
Comprimento nominalHKL
Até 100,020,050,1
Acima de 10 até 300,050,10,2
Acima de 30 até 1000,10,20,4
Acima de 100 até 3000,20,40,8
Acima de 300 até 10000,30,61,2
Acima de 1000 até 30000,40,81,6
Perpendicularidade, pelo comprimento nominal do lado menor (mm)
Lado menorHKL
Até 1000,20,40,6
Acima de 100 até 3000,30,61
Acima de 300 até 10000,40,81,5
Acima de 1000 até 30000,512
Batimento circular (mm)
CaracterísticaHKL
Batimento circular0,10,20,5

Para planeza, use o lado maior de uma superfície retangular ou o diâmetro de uma circular; para retitude, use o comprimento da linha. A simetria foi omitida aqui. Compilado do trecho da JIS B 0419 publicado pela Miki Pulley. Confira a norma oficial antes de usar estes valores em aceitação.

Atenção: a ISO cancelou a ISO 2768-2 em 2021 e a substituiu pela ISO 22081:2021, que não usa mais as classes H, K e L. Os desenhos japoneses que citam a JIS B 0419 continuam se referindo às tabelas H/K/L. Se o sistema de desenhos da sua empresa já migrou para a ISO 22081, combine com o lado japonês qual regra vale antes de redesenhar a peça.

Como ler as indicações na legenda

Indicação no desenhoO que significa
JIS B 0405-mTolerâncias gerais para dimensões lineares e angulares, classe m (média)
JIS B 0419-mKClasse m da JIS B 0405 para as cotas, mais a classe K da JIS B 0419 para as características geométricas
JIS B 0419-KSomente tolerâncias geométricas gerais da classe K, sem classe da JIS B 0405 indicada
JIS B 0419-mK-EComo mK, mais o requisito do envelope (E) aplicado a cada elemento de tamanho individual (uma superfície cilíndrica ou dois planos paralelos). Não é adequado para material em barra ou chapa de estoque
ISO 2768-mKA forma ISO da mesma indicação
Com base nas cláusulas de indicação no desenho da JIS B 0405:1991 e da JIS B 0419:1991.

E as normas brasileiras (ABNT)?

No Brasil, a ABNT adota normas ISO como NBR ISO. Para tolerâncias gerais, o par que você vai encontrar é a ABNT NBR ISO 2768-1 (dimensões lineares e angulares) e a NBR ISO 2768-2 (geometria). Como a JIS B 0405 foi traduzida da ISO 2768-1, as classes f, m, c e v e seus valores devem coincidir com os da versão ABNT. Mesmo assim, confirme a edição em vigor com seu cliente ou com a ABNT antes de tratar as duas como iguais.

Para ajustes (furo e eixo), a referência brasileira é a NBR 6158, baseada no sistema ISO; para tolerâncias geométricas, a NBR 6409. Use essas normas como ponto de partida para comparar com a JIS B 0401, a JIS B 0021 e a JIS B 0022, e não como prova de equivalência total. Se o desenho local e o desenho japonês citarem edições diferentes, peça a confirmação por escrito.

Tolerância dimensional x tolerância geométrica

Uma tolerância dimensional como "50±0,1" aceita qualquer tamanho de 49,9 a 50,1; a tolerância é a diferença entre os dois limites, 0,2 neste caso. Ela controla apenas a distância entre dois pontos. Não diz nada sobre a planeza de uma superfície, a posição de um furo ou se um eixo está empenado. As tolerâncias geométricas preenchem essa lacuna ao controlar forma, orientação, posição e batimento (a oscilação da peça quando ela gira).

Resumindo, a tolerância dimensional controla o tamanho do elemento, e a tolerância geométrica controla sua forma e posição. Um desenho moderno precisa das duas. Cada uma faz um trabalho diferente, e só juntas elas expressam o que o projetista precisa da peça.

Figura 3: Tolerância dimensional x tolerância geométrica

A divisão é entre o tamanho, de um lado, e a forma, a orientação e a posição, do outro.

Tolerância dimensional
Tolerância geométrica
Controla
Tamanho: comprimento, diâmetro, largura (distância entre dois pontos)
Forma, orientação, posição, batimento (planeza, esquadro, posição do furo, oscilação)
No desenho
Escrita ao lado da cota: "±0,1", "+0,021/0", "H7"
Quadro de tolerância (símbolo, valor, datums) com linha de chamada até o elemento
Referência
Nenhuma. Só contam os dois pontos medidos
Orientação, posição e batimento exigem datums. A forma não
Principais normas JIS
JIS B 0420-1, JIS B 0401 (ajustes)
JIS B 0021, JIS B 0022 (datums)
Onde nada é indicado
Tolerâncias gerais JIS B 0405 (f, m, c, v)
Tolerâncias geométricas gerais JIS B 0419 (H, K, L)
Instrumentos típicos
Paquímetros, micrômetros, calibradores
Desempeno e relógio comparador, medidor de circularidade, MMC

Desde a JIS B 0401-1:2016 e a JIS B 0420-1:2016, a JIS usa o termo "tolerância de tamanho" (saizu kosa) no lugar de "tolerância dimensional" (寸法公差, sunpo kosa). No chão de fábrica, sunpo kosa ainda é o termo comum.

As revisões de 2016 também mudaram o nome da dimensão básica. Nos documentos JIS atuais, ela é o "tamanho nominal" (zushi saizu). Segundo essas normas, um tamanho sem modificador é avaliado pelo tamanho de dois pontos, a distância local medida entre dois pontos opostos. Guarde esse vocabulário e essa regra padrão ao comparar uma norma japonesa nova com desenhos ou materiais de treinamento antigos.

Três formas de escrever uma tolerância dimensional

Um desenho japonês mostra a tolerância dimensional de uma de três maneiras. Use "±" quando o tamanho pode variar igualmente para os dois lados, desvios superior e inferior separados quando a tolerância deve ficar de um lado só, e um símbolo de ajuste quando o tamanho depende de como furo e eixo se encaixam. Uma faixa mais fechada custa mais para usinar e inspecionar.

Figura 4: Três formas de escrever uma tolerância dimensional

As três definem um limite superior e um inferior de tamanho, e nada além disso.

01 Bilateral simétrica50±0,1Mesma folga para os dois lados. 49,9–50,1 passa. A forma usual para comprimentos comuns
02 Desvios superior e inferiorØ20 +0,021 / 0Desvios superior e inferior escritos separadamente. Usada em furos e eixos em que a tolerância deve ficar de um lado só. 20,000–20,021 passa
03 Símbolo de ajusteØ20H7Símbolo do sistema de ajustes furo-eixo. H7 em Ø20 é +0,021/0, a mesma faixa de 02
As três controlam apenas o tamanho entre dois pontos. Planeza e posição de furos exigem tolerâncias geométricas à parte.

Ajustes (JIS B 0401)

Onde um eixo entra em um furo, a combinação das tolerâncias dimensionais dos dois define se o ajuste será com folga, com interferência ou incerto. O sistema de ajustes (はめあい, hameai) expressa isso por símbolos, e a JIS B 0401-1:2016 corresponde à ISO 286-1:2010.

Letras maiúsculas indicam furos, minúsculas indicam eixos, e o número é o grau de tolerância (grau IT). No ajuste comum H7/g6 em torno de Ø20, o furo é +0,021/0 e o eixo é −0,007/−0,020. Há sempre alguma folga, por isso o H7/g6 costuma ser usado em peças que giram ou deslizam.

Tolerâncias geométricas na JIS: B 0021, B 0022 e ISO 1101

Uma tolerância geométrica define quanto a forma, a orientação, a posição ou o batimento de um elemento pode se desviar da geometria ideal. A JIS B 0021 define como indicar essas tolerâncias no desenho. A edição de 1998 foi traduzida da ISO/DIS 1101 (1996) sem mudanças técnicas, então os símbolos e as regras correspondem à ISO 1101 daquela época.

Uma tolerância dimensional é uma faixa de comprimentos; uma tolerância geométrica é uma zona no espaço. Uma tolerância de planeza de 0,05, por exemplo, significa que toda a superfície deve ficar entre dois planos paralelos afastados 0,05.

14 características em quatro categorias

As tolerâncias geométricas se dividem em quatro categorias: forma, orientação, posição e batimento. Contando por símbolo, são 14 características, cada uma com seu próprio símbolo no desenho.

Figura 5: As quatro categorias de tolerância geométrica

Só as tolerâncias de forma podem ser aplicadas sozinhas, sem datum.

Sem datumFormaRetitude, planeza, circularidade, cilindricidade, perfil de linha, perfil de superfície. Controla a forma do próprio elemento
Exige datumOrientaçãoParalelismo, perpendicularidade, inclinação (o perfil também pode ser usado). Controla direção ou inclinação em relação a um datum
Exige datum (na posição, às vezes não)PosiçãoPosição, coaxialidade/concentricidade, simetria (o perfil também pode ser usado). Controla o deslocamento em relação a um datum
Exige datumBatimentoBatimento circular, batimento total. Controla a oscilação da peça ao girar em torno de um eixo de datum. Comum em peças rotativas

Perfil de linha e perfil de superfície funcionam como tolerâncias de forma sem datum e como tolerâncias de orientação ou posição com datum. Coaxialidade e concentricidade usam o mesmo símbolo.

Nos desenhos do dia a dia, seis delas aparecem com mais frequência:

  • Planeza
  • Perpendicularidade
  • Paralelismo
  • Posição
  • Coaxialidade
  • Batimento circular

Em vez de decorar as 14, comece pelo que a superfície ou o furo precisa fazer e vá até o símbolo que controla isso.

Quadro de tolerância e datums

As tolerâncias geométricas ficam em um retângulo dividido, o quadro de tolerância (公差記入枠, kosa kinyu-waku). Da esquerda para a direita, ele traz o símbolo da característica, o valor da tolerância e as letras dos datums; uma linha de chamada liga o quadro à superfície ou ao furo controlado.

Figura 6: Como ler um quadro de tolerância

Leia da esquerda para a direita: símbolo, valor da tolerância, datums.

Ø0,1ABCSímboloTolerânciaDatumsAqui: posiçãoØ: zona circularou cilíndricaPrimário, secundário, terciário(em ordem de prioridade)Centro do furo dentro de uma zona Ø0,1 ao redor da posição exata, relativa aos datums A, B e C

Na posição, a localização verdadeira é dada por dimensões teoricamente exatas (dimensões básicas), mostradas em um retângulo e sem tolerância própria. Só o valor do quadro de tolerância define o desvio permitido.

Um datum é o ponto, a linha ou o plano teoricamente exato a partir do qual a tolerância geométrica é medida. A JIS B 0022, cuja norma internacional correspondente é a ISO 5459, também define um sistema de três planos: três planos de datum perpendiculares entre si, em ordem de prioridade, que fixam a orientação da peça.

Escolha os datums pelos pontos onde a peça realmente encosta e se posiciona na montagem. A face de fixação pode ser o datum primário, e a face onde encosta o pino de posicionamento, o secundário. Como regra, a ordem dos datums deve seguir a ordem de montagem.

JIS x ASME Y14.5: princípio da independência x Regra nº 1

Muitos engenheiros assumem que, se as cotas estiverem corretas, a forma também estará. Na ASME Y14.5, a Regra nº 1 faz com que os limites de tamanho controlem também a forma. Na ISO e na JIS, a tolerância dimensional não controla a forma. Essa é uma diferença importante a ter em mente ao ler um desenho japonês.

Isso pesa no Brasil porque, na mesma planta, podem conviver desenhos japoneses (JIS/ISO) e desenhos de clientes ou matrizes que seguem a ASME. Antes de comparar ou copiar indicações entre eles, confirme qual sistema cada desenho adota.

O princípio da independência (JIS B 0024 / ISO 8015)

A JIS B 0024:2019 é uma adoção modificada (MOD) da ISO 8015:2011. Ela estabelece que todo requisito de um desenho deve ser atendido de forma independente dos demais, a menos que uma indicação especial diga outra coisa. O tamanho é avaliado como tamanho e a geometria como geometria, cada um por si.

O tamanho também é avaliado por medição de dois pontos, salvo indicação em contrário. Assim, um eixo que mede dentro de Ø20±0,1 em todas as seções pode passar no tamanho mesmo que o eixo inteiro esteja curvado.

Figura 7: Um eixo curvado que passa no tamanho

Mesmo com todos os diâmetros de dois pontos dentro da tolerância, a tolerância dimensional sozinha não impede que o eixo seja curvado.

A: Eixo retoB: Eixo curvadoØ20,05Ø19,98Ø20,02Limite do furo de acoplamento (cilindro perfeito Ø20,1)Diâmetro: dentro de Ø20±0,1Forma: retaMontaDiâmetro: Ø20±0,1 em todas as seçõesForma: eixo curvadoPassa no tamanho, mas não entra no furo

Para impedir a curvatura, acrescente uma tolerância geométrica, como retitude, ou o símbolo Ⓔ (requisito do envelope) ao tamanho. Os números da figura são exemplos fictícios.

Peças de chapa e placas se comportam do mesmo modo. Uma placa 5±0,1 pode estar empenada e ainda passar no tamanho, se o paquímetro marcar cerca de 5,0 em qualquer ponto. Se a superfície precisa ser plana, a planeza só é um requisito quando o desenho a indica. Esse é o significado prático do princípio da independência.

O requisito do envelope Ⓔ

Para controlar tamanho e forma juntos em um desenho ISO ou JIS, o projetista acrescenta o requisito do envelope: um E circulado depois da tolerância dimensional. O elemento então não pode ultrapassar o envelope de forma perfeita no tamanho de máximo material. Para um eixo, esse envelope é um cilindro perfeito com o maior diâmetro permitido.

Com Ⓔ no eixo da Figura 7, qualquer curvatura que saia do cilindro perfeito de Ø20,1 é rejeitada. Uma prática comum é colocar Ⓔ em furos e eixos que se acoplam, para garantir que montem. Para aplicá-lo ao desenho todo, a nota da legenda pode dizer "JIS B 0419-mK-E".

Como a ASME Y14.5 é diferente

A ASME Y14.5 aplica o princípio do envelope por padrão, a chamada Regra nº 1. Os limites de tamanho de um elemento de tamanho também controlam sua forma, então a tolerância dimensional serve também como controle de forma. A ASME tem ainda seu próprio símbolo de independência, para os casos em que se quer separar tamanho e forma.

A ISO e a JIS fazem o contrário: a independência é o padrão, e o Ⓔ pede o envelope. O mesmo "Ø20±0,1" exige controle de forma diferente conforme a norma pela qual é lido. Por isso todo desenho deve declarar qual sistema segue.

PontoJIS / ISOASME Y14.5
Relação padrão entre tamanho e formaIndependentes (JIS B 0024 / ISO 8015)Princípio do envelope (Regra nº 1)
Para que o tamanho controle a formaAcrescentar Ⓔ ao tamanho, ou "-E" na nota de tolerâncias geraisÉ o padrão; nada a acrescentar
Para separar tamanho e formaÉ o padrão; nada a acrescentarAcrescentar o símbolo de independência da ASME
Efeito de "Ø20±0,1" sozinho em um eixoControla só os diâmetros de dois pontos. Um eixo curvado pode passarLimita também a forma: o eixo deve ficar dentro de um limite de forma perfeita no tamanho de máximo material
Símbolos de tolerância geométricaJIS B 0021 (da ISO 1101)ASME Y14.5. A maioria dos símbolos é parecida, mas alguns símbolos e interpretações diferem
Com base na JIS B 0024:2019, na JIS B 0420-1:2016, no guia de GD&T da Keyence e no GD&T Basics. Confira a edição citada em cada desenho.

Escolha das tolerâncias pela função

A tolerância de que um elemento precisa depende do que ele faz. Pergunte primeiro se ele se encaixa em algo, posiciona algo, ou se apoia ou gira sobre algo, e a escolha se estreita rápido. Isso também ajuda a ler um desenho japonês: as indicações mostram quais elementos o projetista considerou críticos.

Figura 8: Escolha das tolerâncias pela função do elemento

Defina o que cada elemento faz e depois escolha a tolerância que o controla.

O que este elemento precisa fazer?Analise cada superfície, furo e eixo com o desenho de conjunto e as peças de acoplamento
Separe por função
Encaixar ou deslizarFuros e eixos, chavetas e rasgos: elementos definidos pelo tamanho
AlinharPadrões de furos, pinos, furos de passagem de parafusos
Apoiar ou girarFaces de fixação, faces de vedação, assentos de rolamentos e polias
Tolerância a indicar
Tolerância dimensional + ajusteAcrescente Ⓔ quando as peças precisam sempre montar
Datums + posiçãoPosições de furos dadas por dimensões teoricamente exatas
Planeza, perpendicularidade, batimentoPlaneza para faces de apoio, batimento circular para peças rotativas
Deixe os elementos sem função para as tolerâncias gerais (JIS B 0405) e as tolerâncias geométricas gerais (JIS B 0419), para manter as indicações individuais no mínimo.

Elementos que se encaixam: tolerância dimensional e ajustes

Onde o próprio tamanho define a função, como em furos e eixos ou chavetas e rasgos, a tolerância dimensional faz o trabalho. O símbolo de ajuste é escolhido pelo uso das peças, por exemplo, se giram ou ficam fixas.

Se a peça precisa sempre entrar na outra, o Ⓔ inclui a forma na garantia. Em elementos de encaixe, confira se o desenho declara o requisito de forma além do tamanho. Essa verificação evita o clássico "não entra" na montagem.

Padrões de furos: tolerância de posição

Para elementos que precisam se alinhar, como os furos de parafuso de um flange, datums com tolerância de posição atendem melhor à função do que tolerâncias ± em cotas de coordenadas. Um dos motivos é a forma da zona de tolerância.

Se o centro do furo recebe ±0,1 em X e em Y, a zona é um quadrado de 0,2 × 0,2. Mas a interferência do furo com o parafuso depende da distância ao centro verdadeiro. Se os cantos do quadrado são aceitáveis, faz mais sentido uma zona circular que permita a mesma distância em todas as direções.

Figura 9: Zona de tolerância por coordenadas x zona da tolerância de posição

Se os cantos do quadrado são aceitáveis, um círculo que permite a mesma distância em todas as direções dá uma zona maior.

0,2 por ladoDiagonal ≈0,28Coordenadas X, Y ±0,1Zona: quadrado de 0,2 × 0,2Permite ≈0,14 só nas diagonaisPosição Ø0,28Zona: círculo de cerca de Ø0,28Permite ≈0,14 em todas as direçõesÁrea ≈1,57× a do quadrado (π/2)

Exemplo de cálculo com um círculo cujo diâmetro é igual à diagonal do quadrado (0,2 × √2 ≈ 0,28). Os valores reais de tolerância vêm da folga entre o parafuso e o furo.

Na tolerância de posição, as dimensões teoricamente exatas, dentro de retângulos, definem onde cada furo deve estar, e só o valor do quadro de tolerância define o desvio permitido. Desvios na diagonal, que reprovariam na zona quadrada, podem passar, então o rendimento sobe sem perda de função.

Cotas de coordenadas em cadeia têm outra fraqueza: as tolerâncias se acumulam, e o último furo da cadeia é o que mais se afasta. Posicionar todos os furos a partir de um mesmo conjunto de datums evita isso e deixa claro, pelo desenho, de quais referências o inspetor deve medir.

Elementos de apoio e rotativos: planeza, perpendicularidade, batimento

Faces de fixação e de vedação que se apoiam em outra peça recebem planeza para a própria superfície e perpendicularidade ou paralelismo para a orientação em relação a um datum. Uma face empenada pode causar folga ou vazamento depois que as peças são parafusadas.

Em assentos de rolamentos e polias de peças rotativas, o batimento circular ou o batimento total controla a oscilação enquanto a peça gira em torno do eixo de datum. O batimento é fácil de verificar no chão de fábrica: basta apoiar um relógio comparador na superfície e girar a peça.

Projeto de tolerâncias: função, capabilidade do processo, inspeção

Tolerâncias mais fechadas não significam automaticamente mais qualidade. Tolerâncias mais fechadas que o necessário elevam o custo de usinagem e inspeção, e as folgadas demais levam a problemas de montagem ou de desempenho. Um bom projeto de tolerâncias equilibra três coisas: a função, a capabilidade do processo e o método de inspeção.

  • Função. Declare por que o elemento precisa daquela exatidão, por exemplo, a folga com a peça de acoplamento, o desalinhamento permitido na montagem ou a vibração na rotação. Depois, atribua as tolerâncias dimensionais e geométricas de acordo. Quando as peças se empilham, faça uma análise de acúmulo de tolerâncias para confirmar que o resultado combinado ainda atende à função.
  • Capabilidade do processo. Verifique se o equipamento e o processo reais conseguem manter a tolerância de forma consistente. Os índices de capabilidade Cp e Cpk mostram quanta folga a tolerância deixa em relação à variação do processo. Se a capabilidade não for suficiente, decida antes da produção em série se vai mudar o desenho ou o processo.
  • Inspeção. Tolerâncias dimensionais podem ser verificadas com paquímetros e micrômetros, mas as geométricas muitas vezes exigem desempeno e relógio comparador, medidor de circularidade ou máquina de medir por coordenadas (MMC). Se a fixação de datums para a medição não for combinada, a mesma peça pode passar para um inspetor e reprovar para outro. Combine com a Qualidade o que será medido, e como, na inspeção de recebimento e na inspeção em processo, antes de liberar o desenho.

Erros comuns

  • Colocar tolerâncias apertadas em todas as cotas, o que aumenta o custo em elementos que não afetam a função
  • Acrescentar tolerâncias geométricas sem datums, de modo que ninguém sabe a partir de onde medir
  • Supor que a tolerância dimensional também fixa a forma e deixar de indicar planeza ou perpendicularidade
  • Deixar de indicar a norma e a classe de tolerâncias gerais na legenda, de modo que as cotas sem tolerância ficam sem limites claros
  • Trocar desenhos com parceiros no exterior sem combinar se serão lidos pela ASME ou pela ISO

No CAD 3D, cada vez mais empresas anexam ao próprio modelo as informações de tolerância e datum, para que o desenho e os dados 3D declarem os mesmos requisitos.

Lista de verificação: o que confirmar com o lado japonês

Antes de cotar, redesenhar ou inspecionar uma peça de um desenho japonês, estas perguntas resolvem a maior parte dos problemas de tolerância. Use a lista como modelo para a sua solicitação de cotação (RFQ) ou para a primeira reunião técnica.

#VerificaçãoPor que importa
1Qual norma e classe de tolerâncias gerais estão indicadas (por exemplo, JIS B 0405-m ou JIS B 0419-mK)? Se não houver, o que vale para as cotas sem tolerância?A classe define os limites da maioria das cotas da peça
2O "-E" (requisito do envelope) faz parte da nota de tolerâncias gerais?Muda a forma de aceitar cada elemento de tamanho individual
3O desenho é lido pela JIS/ISO (independência) ou pela ASME Y14.5 (Regra nº 1)? Em quais edições?A mesma tolerância dimensional controla a forma de modo diferente em cada sistema
4Se você redesenhar a peça pela ASME, quais elementos precisam de controles de forma adicionais ou do símbolo de independência para manter a intenção original?Copiar as indicações uma a uma não mantém os mesmos requisitos
5Qual processo de fabricação a tolerância geral pressupõe? Fundidos ou peças moldadas no mesmo desenho seguem outra norma de tolerâncias gerais?A JIS B 0405 cobre apenas peças usinadas e de chapa
6O cliente ainda quer a JIS B 0419 (H/K/L) ou já migrou para a ISO 22081?A ISO 2768-2 foi cancelada em 2021
7Quais superfícies são os datums primário, secundário e terciário, e como a peça será fixada para a inspeção?Sem uma fixação de datums combinada, o resultado varia conforme o inspetor
8Quais elementos são críticos para a função (ajustes, padrões de furos, faces de apoio, assentos rotativos)?Mostra onde concentrar estudos de capabilidade e inspeção
9Que método e equipamento de inspeção o cliente usará na aceitação (tamanho de dois pontos, MMC, verificação de batimento)?Seus resultados precisam coincidir com os dele
10O desenho usa os termos JIS novos (saizu kosa, zushi saizu) ou os antigos (寸法公差 sunpo kosa, 基準寸法 kijun sunpo)?Ajuda a saber a qual edição das normas o desenho foi feito
11Qual método de projeção o desenho usa, e a legenda traz o símbolo correspondente? Os desenhos japoneses costumam usar o 3º diedro, enquanto o 1º diedro é o mais comum no BrasilEvita ler as vistas espelhadas ao comparar com desenhos locais
Um modelo inicial. Acrescente itens da sua empresa, como acabamento superficial, material e controle de revisões.

Limites deste guia

  • As tabelas aqui foram compiladas de trechos publicados das normas. Para aceitação contratual, use os documentos oficiais da JIS ou da ISO, na edição citada pelo desenho.
  • Algumas empresas acrescentam normas próprias de desenho além da JIS. Quando um desenho citar uma norma da empresa, peça uma cópia.
  • A JIS B 0405 cobre peças usinadas e de chapa. Fundidos e peças plásticas moldadas têm normas de tolerâncias gerais separadas, que este guia não cobre.
  • A correspondência com as normas ABNT (NBR ISO 2768, NBR 6158, NBR 6409) é indicada como ponto de partida; as edições vigentes e o grau de equivalência não foram conferidos aqui. Confirme com o cliente ou com a ABNT.
  • A comparação com a ASME cobre apenas as regras padrão. A ASME Y14.5 e as normas ISO GPS diferem em muitos outros detalhes, e ambas são revisadas com o tempo.
  • Este guia não decide como um desenho específico deve ser lido. O contrato define quem é dono do projeto e tem a palavra final; em caso de dúvida, obtenha a interpretação por escrito antes da produção.

Resumo

Pontos-chave
  • "JIS B 0405-m" na legenda dá as mesmas tolerâncias gerais de "ISO 2768-m"; por exemplo, ±0,3 para medidas acima de 30 até 120 mm
  • A tolerância dimensional controla o tamanho; a tolerância geométrica controla forma, orientação, posição e batimento
  • A JIS B 0405 e a JIS B 0419 completam o desenho onde não há tolerância individual
  • A JIS e a ISO seguem o princípio da independência, então a tolerância dimensional sozinha não impede curvatura nem empenamento. A Regra nº 1 da ASME faz o oposto por padrão
  • Elementos de encaixe usam tolerância dimensional com Ⓔ, padrões de furos usam posição, e elementos de apoio ou rotativos usam planeza ou batimento
  • Defina as tolerâncias equilibrando função, capabilidade do processo e método de inspeção

Perguntas frequentes

A JIS B 0405 é igual à ISO 2768-1?

Sim, no conteúdo técnico. A JIS B 0405:1991 foi elaborada traduzindo a ISO 2768-1:1989 sem alterar o conteúdo técnico, então os valores de tolerância de cada classe coincidem. Só a designação muda: "JIS B 0405-m" em um desenho JIS e "ISO 2768-m" em um desenho ISO. No Brasil, a versão ABNT dessa norma segue a mesma ISO; confirme a edição vigente.

Que tolerância a JIS B 0405-m dá para uma cota de 50 mm?

±0,3 mm. Uma cota de 50 mm cai na faixa "acima de 30 até 120", e a classe m (média) permite ±0,3 nela, então 49,7–50,3 mm é aceitável. A classe f (fina) permitiria ±0,15.

O que significa "JIS B 0419-mK" em um desenho?

Aplica dois conjuntos de tolerâncias gerais ao mesmo tempo: a classe m da JIS B 0405 para dimensões lineares e angulares e a classe K da JIS B 0419 para características geométricas como planeza e perpendicularidade. Acrescentar "-E" (JIS B 0419-mK-E) aplica também o requisito do envelope a cada elemento de tamanho individual.

A Regra nº 1 vale para desenhos japoneses?

Não, não por padrão. Os desenhos japoneses seguem a JIS B 0024, baseada na ISO 8015, em que tamanho e forma são independentes. Para obter um comportamento de envelope como o da Regra nº 1, o desenho deve mostrar Ⓔ no tamanho ou "-E" na nota de tolerâncias gerais. Confirme com o lado japonês se você pretende redesenhar a peça pela ASME Y14.5.

Qual norma ISO corresponde à JIS B 0021 para tolerâncias geométricas?

A ISO 1101. A JIS B 0021:1998 foi traduzida da ISO/DIS 1101 (1996) sem mudanças técnicas. Os datums são tratados na JIS B 0022, cuja norma internacional correspondente é a ISO 5459.

Fontes

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Sobre a redação

Redação do MONOSCOPEFOUNDER & EDITOR

Cerca de dez anos de atuação em um fabricante de equipamentos industriais e em uma empresa de engenharia de plantas, com propostas, projeto e comissionamento de equipamentos, seguidos da migração para o marketing digital. Hoje presta consultoria web a fabricantes B2B, ajudando-os a explicar com clareza seus produtos e tecnologias. Possui as licenças nacionais japonesas de Energy Manager e de Engenheiro-Chefe de Eletricidade de Terceira Classe.

Mantém um blog de engenharia desde 2017 (mais de 500 artigos) e um canal no YouTube em japonês com cerca de 20 mil inscritos. Cada guia é escrito do ponto de vista do chão de fábrica japonês e conferido com as normas citadas.

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