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TOLERÂNCIAGEOMÉTRICA
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HISTÓRICO
• A manufatura como conhecemos teve início com a Revolução Industrial por volta de 1800;
• Nesta época os desenhos eram artísticos em escala com poucas medidas;
• Industrias eram pequenas casas empregando artesãos responsáveis por todo o processo que passavam seus conhecimentos de geração em geração
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HITÓRICO
• Existiam variações, mas devido aos instrumentos de medição disponíveis eram difíceis de serem identificadas;
• Quando isso ocorria, o próprio artesão corrigia;
• O produto funcionava com perfeição;• Manufatura era um processo de alta
qualidade, mas também vagaroso, trabalhoso e caro.
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HISTÓRICO
• A linha de montagem e outras tecnologias revolucionaram a manufatura;
• As linhas de montagem exigiam especialistas ao invés dos artesãos;
• Os especialistas não tinham tempo nem habilidade para corrigir erros.
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HISTÓRICO
• Novos instrumentos de medição derrubaram o mito da perfeição;
• Os engenheiros perceberam que a variação era inevitável;
• Mais do que isso, em todas as dimensões de todas as peças em todas as montagens alguma variação é permitida desde que não prejudique a função do produto;
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HISTÓRICO
• A variação foi chamada de tolerância;• E desenvolveu-se um sistema de ± ou
um sistema coordenado com uma lógica para escolher e posicionar estes valores;
• Com esta prática, os desenhos passaram a ser a principal comunicação entre departamentos menos centralizados, mais especializados e sujeitos a maiores exigências.
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HISTÓRICO
• Para melhorar a qualidade dos desenhos, padronizações foram feitas;
• Em 1935 a primeira norma Americana de desenho foi publicada, com 18 páginas cinco páginas sobre dimensionamento e dois parágrafos sobre tolerância;
• As deficiências se tornaram obvias durante a Segunda Guerra Mundial.
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HISTÓRICO
• Durante os anos, várias melhorias nas normas foram feitas;
• Em 1966 a primeira norma ANSI Y14.5 foi publicada;
• Esta foi atualizada em 1973, 1993 e 2009• Y 14.5 - 2009 Dimensioning and
Toleranciang (G.D. & T.)• http://catalog.asme.org/Codes/PrintBook/
Y145_2009_Dimensioning.cfm
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Geometric Dimensioning and Tolerancing
• Tem dois propositos:– Estabelecer um conjunto de simbolos
padronizados que definem as características da peça e suas zonas de tolerância;
– É uma filosofia para definir uma peça baseada em como ela funciona.
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VANTAGENS
• Melhora a comunicação;– Uniformidade nas especificações
• Melhor projeto do produtos;– Dimensionamento baseado na função
da peça
• Aumento da tolerância de produção.– Com bonus ou tolerância extra,
tolerância funcional
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DESVANTAGENS
• Quantidade de treinamento disponíveis;
• Grande quantidade de maus exemplos;
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REGRAS FUNDAMENTAIS
• Toda dimensão deve ter tolerância, com exceção das identificadas como referência, máximo, mínimo ou estoque;
• Dimensionar e tolerar devem ser completos, definindo todas as características de cada peça;
• O dimensionamento deve ser feito de modo a satisfazer as funções e relações de ajuste de uma peça, não deve ter mais de uma interpretação
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REGRAS FUNDAMENTAIS
• O desenho deve definir a peça sem especificar o método de manufatura;
• Se utiliza ângulos de 90º onde linhas de centro e linhas do desenho descrevem esta característica e não há nenhuma dimensão especificada;
• Se utiliza ângulos de 90º em características e superfícies onde não há nehuma dimensão especificada;
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REGRAS FUNDAMENTAIS
• A não ser que especificado todas as dimensões são válidas a 20º C;
• Todas as dimensões se aplicam a peças em condições de repouso, esta condição não se aplica a peças não rígidas;
• A não ser que especificado, toda tolerância geométrica se aplica ao comprimento, largura e profundidade totais;
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Tolerância por Coordenada
• Sistema predominante nos desenhos técnicos;
• Sistema de dimensionamento onde as características das peças são localizadas através de dimensões “retangulares” com as devidas tolerâncias;
• Contém 3 grandes negligências.
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1ª Negligência
• Permitir uma tolerância maior na diagonal
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2ª Negligência
• O centro do furo deve estar em uma zona quadrada de 0,5 mm, seja na dimensão mínima ou máxima;
• O mais importante é a montagem;• A situação mais critica é o limite mínimo;• Se furo maior que o mínimo, sua tolerância
de localização também pode aumentar.
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QUANTO MAIOR O FURO, MAIS FORA DA POSIÇÃO ELE PODE ESTAR
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3ª Negligência
• Instruções ambíguas para inspeção
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TOLERÂNCIA GEOMÉTRICAPRINCÍPIOS
• 4 GRANDES PONTOS:• EXISTEM APENAS QUATRO COISAS
CONTROLADAS PELA GEOMETRIA:– TAMANHO– FORMA– ÂNGULO – LOCALIZAÇÃO
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TOLERÂNCIA GEOMÉTRICAPRINCÍPIOS
• 3 GRANDES PONTOS:• EXISTEM 3 CONTROLES PARA
CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS:– CONTROLE DE SUPERFÍCIE– CONTROLE DE EIXOS– CONTROLE DE PLANOS DE CENTRO
• ESTES SÃO COBERTOS PELAS 14 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS
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DEFINIÇÕESCARACTERÍSTICA
• É um termo geral aplicado a uma porção física da parte como superfícies, furos, rasgos, etc. A ela são associadas tolerâncias de forma, orientação, localização, batimento ou perfil.
D
A
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DEFINIÇÕES
CARACTERÍSTICA DE TAMANHO (FOS)• É uma superfície cilíndrica ou esférica ou
um conjunto de superfícies paralelas cada qual associada com uma dimensão mensurável. (furos, rasgos, eixos, etc.)
56.156.0
12.712.0
46.246.0
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DEFINIÇÕESDIMENSÃO DE LOCALIZAÇÃO
• É uma dimensão que localiza linhas de centro, planos centrais de uma característica de parte relativa a outra característica de parte, linha de centro ou plano central.
15.615.4
16.216.0
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DEFINIÇÕESCONDIÇÃO DE MÁXIMO MATERIAL (MMC)• Quando uma característica de tamanho
(FOS) contém a maior quantidade de material dentro de seus limites de tamanho
26.426.0
MMC
EIXO
10.510.0
MMC
FURO
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DEFINIÇÕESCONDIÇÃO DE MINIMO MATERIAL (LMC)
• Quando uma característica de tamanho (FOS) contém a menor quantidade de material dentro de seus limites de tamanho
26.426.0
LMC
EIXO
10.510.0
LMC
FURO
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DEFINIÇÕES
CONDIÇÃO INDEPENDENTE DO TAMANHO DA CARACTERÍSTICA
(RFS Regardless of feature size)• É o termo usado para indicar que a
tolerância geométrica aplica-se de modo uniforme em toda a zona de tolerância da FOS.
• Quando a FOS não está nos limites.
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QUADRO DE TOLERÂNCIA
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EXEMPLOS
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REGRAS FUNDAMENTAIS
• Existem 3 regras fundamentais que são usadas extensivamente. Elas são os alicerces sobre do sistema de tolerâncias geométricas.
• É MUITO IMPORTANTE ENTENDER ESTAS REGRAS.
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REGRA #1 (ENVELOPE)
• Para característica de tamanho, onde apenas a cota dimensional esta especificada, as superfícies não devem se extender através dos limites (envelope) da “FORMA PERFEITA NA MMC”.
• Se aplica a todas as FOS em um desenho. É como um controle invisível aplicado a uma FOS a menos que seja anulada por uma tolerância geométrica
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REGRA #1 (ENVELOPE)
• Se aplica a características individuais
• Tem duas excessões: peças não rígidas e peças brutas.
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REGRA #2
• Para tolerância de posição, S , L ou M devem ser especificados no quadro de tolerância relacionado ao valor da tolerância, referência ou ambos quando aplicável.
0.5 D H E
S,L ou M devem ser especificados se a referência foruma característica de tamanho
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REGRA #3
• Para outras além da tolerância de posição, RFS é aplicado com respeito a tolerância, referências ou ambas, onde nenhum modificador esta especificado. MMC deve ser especificado no quadro de tolerância quando apropriado e desejado.
0.12 RFS é aplicado
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• A LOCALIZAÇÃO DO QUADRO DE TOLERÂNCIA DETERMINA SE ELA É APLICADA EM UMA CARACTERÍSTICA OU CARACTERÍSTICA DE TAMANHO.
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DIMENSÕES BÁSICAS
• É UM VALOR NUMÉRICO UTILIZADO PARA DESCREVER TEÓRICA MENTE, CARACTERÍTICA EXATAS DE UMA OU CARACTERÍSTICA OU PONTO DE REFERÊNCIA.
A não ser que especificado, todas as dimensões não tolaradas são básicas
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TOLERÂNCIA BONUS
• Sempre que uma tolerância geométrica é aplicada a uma FOS, e ela contém um modificador MMC na parte da tolerância do quadro, uma tolerância bonus é possível.
• Significa que a tolerancia geométrica se aplica quando FOS esta na MMC.
• Esta tolerância extra é chamada de bonus
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• As duas condições para bonus são:• Sempre que a regra #1 se aplica• Sempre que uma tolerância geométrica é aplicada a uma
FOS na MMC
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CONDIÇÃO VIRTUAL
• É o limite extremo de uma FOS gerada pelo efeitos coletivos da MMC e qualquer tolerância geometrica aplicada.
• É usada para:– (Projetista) Calcular as dimensões extremas
para analisar montagens;– (Inspetor) Para determinar condições
extremas em inspeções com set up abertos– (Projetista de dispositivos) Para calcular
dimensões padrão
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EXERCÍCIOS
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TOLERÂNCIADE
FORMA
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Informações Gerais
• Sempre que os limites estabelecidos por uma tolerância dimensional, de localização e a REGRA #1 não forem suficientes para controlar os requisitos funcionais da peça, então se aplica uma tolerância de forma.
• Se aplica somente a uma caracteristica ou FOS
• É usada para definir a forma de uma característica com relação a si mesma
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Informações Gerais
Controle de Forma NUNCA USA REFERÊNCIA
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PLANEZA
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Planeza• Quando uma superfície é plana, todos os
seus elementos estão contidos em um ÚNICO plano verdadeiro;
• A tolerância de planeza é o valor permitido que os elementos da superfície podem variar a partir do plano verdadeiro;
• É a distância entre dois planos• O plano teórico é estabelecido pelos 3
pontos mais altos da superfície considerada• Um segundo plano é paralelo ao primeiro• A tolerância é a distância entre estes 2
planos
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A zona de tolerância para planeza é a distância entre dois planos paralelos separados pelo valor da tolerância de planeza
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Regra #1
• Sempre que a Regra #1 se aplicar a uma FOS plana, o controle de planeza será de ambos os lados.
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Planeza
• O controle de planeza limita a superfície somente quando a peça se afasta da MMC mais que a tolerância de planeza;
• Não sobrepõe a Regra #1• Não afeta a condição virtual• O valor da tolerância deve ser menor
que a tolerância dimensional
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RETITUDE
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Retitude
• É a condição onde cada linha do elemento, ou eixo ou linha de centro são retas;
• É bi-dimensional Quando aplicada a uma característica (superfície), não usa MMC e LMC;
• A zona de tolerância se aplica na vista onde o quadro é colocado.
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Retitude
• Zona de tolerância: consiste de 2 linhas paralelas para cada linha da peça;
• A primeira linha é estabelecida pelos 2 pontos mais altos, a segunda linha é paralela a primeira e distante no valor da tolerância.
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Regra #1
• Sempre que a Regra #1 se aplicar a uma FOS plana, tem-se controle de retitude, para as linhas de ambas as superfícies (características)
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![Page 76: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/76.jpg)
Retitude
• O controle de retitude limita a superfície somente quando a peça se afasta da MMC mais que a tolerância de planeza;
• Não sobrepõe a Regra #1• Não afeta a condição virtual• O valor da tolerância deve ser menor
que a tolerância dimensional
![Page 77: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/77.jpg)
![Page 78: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/78.jpg)
![Page 79: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/79.jpg)
Retitude para FOS
• A zona de tolerância se aplica ao eixo da FOS
• A regra #1 é sobreposta• A condição virtual é afeada• Modificadores podem ser usados no
quadro de tolerância• O valor da tolerância deve ser menor
que a tolerância dimensional
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![Page 81: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/81.jpg)
REGRA #1
![Page 82: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/82.jpg)
Aplicação - RFS
• Especificam uma zona de tolerância dentro do qual o eixo ou plano central devem estar contidos;
• Sobrepõe Regra #1• Aplica-se a Regra #3• A condiçao virtual da FOS é afetada• O valor da tolerância deve ser menor
que a tolerância dimensional
![Page 83: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/83.jpg)
Aplicação RFS
![Page 84: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/84.jpg)
Aplicação MMC
• Especificam uma zona de tolerância dentro do qual o eixo ou plano central devem estar contidos;
• Sobrepõe Regra #1• A condiçao virtual da FOS é afetada• Fica disponível tolerância Bonus• Pode-se usar um cálibre fixo• O valor da tolerância deve ser menor
que a tolerância dimensional
![Page 85: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/85.jpg)
Aplicação MMC
![Page 86: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/86.jpg)
![Page 87: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/87.jpg)
CIRCULARIDADE
![Page 88: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/88.jpg)
Circularidade
• Condição onde todos os pontos de uma superfície de revolução, para qualquer superfície, perpendicular a um eixo comum, são eqüidistantes deste eixo.
• Aplica-se somente à característica;• Não usa MMC e LMC• Evitar o efeito lóbulo
![Page 89: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/89.jpg)
![Page 90: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/90.jpg)
Circularidade
• Especifica que cada elemento circular de uma característica deve estar contido em uma zona de tolerância formada por dois círculos coaxiais.
• É aplicada independentemente para cada secção da peça e em um ângulo reto com o eixo da característica (superfície)
![Page 91: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/91.jpg)
Circularidade - Regra#1
• Quando o diâmetro esta na MMC os elementos da secção estudada devem ser perfeitamente circular. Ao deixar a MMC em direção a LMC um erro de circularidade é permitido tendo este o mesmo valor do desvio.
![Page 92: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/92.jpg)
REGRA # 1
![Page 93: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/93.jpg)
Circularidade
• Eixos com erro de circularidade levam a um desgaste prematuro de rolamentos e buchas
• O diâmetro deve estar dentro da tolerância dimensional
• Não sobrescreve a regra #1• Tol. Geométrica deve ser menor que tol.
Dimensional (refinamento)• Não afeta os limites externos da FOS
![Page 94: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/94.jpg)
APLICAÇÃO
![Page 95: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/95.jpg)
![Page 96: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/96.jpg)
CILINDRICIDADE
![Page 97: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/97.jpg)
Cilindricidade
• Condição de uma superfície de revolução onde todos os pontos são eqüidistantes de um eixo comum;
• Não usa MMC e LMC;• O diâmetro deve estar dentro dos limites
dimensionais;• Não ultrapassa a regra #1;• Menor que a tol. Dimensional;• Não afeta o limite externo da FOS
![Page 98: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/98.jpg)
Cilindricidade - Regra #1
• Quando o diâmetro esta na MMC os elementos da secção estudada devem ser perfeitamente cilindricos. Ao deixar a MMC em direção a LMC um erro de cilindricidade é permito tendo este o mesmo valor do desvio.
![Page 99: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/99.jpg)
![Page 100: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/100.jpg)
![Page 101: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/101.jpg)
Cilindricidade - Teste
• Não pode ser especificada referência no quadro de tolerância;
• Não pode ser especificada modificadores no quadro de tolerância;
• Aplicado a um diâmetro;• Menor que a tol dimensional ou outro
controle geométrico (refinamento)
![Page 102: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/102.jpg)
![Page 103: TOLERÂNCIA Geometrica 2011 A](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022032706/563dbbab550346aa9aaf35ac/html5/thumbnails/103.jpg)
RESUMO