Se alguma vez segurou duas pe\u00e7as acabadas da mesma produ\u00e7\u00e3o e reparou que os orif\u00edcios n\u00e3o est\u00e3o alinhados, o problema est\u00e1 quase sempre relacionado com a forma como a pe\u00e7a de trabalho foi colocada no gabarito. O princ\u00edpio 3-2-1 \u00e9 a base que corrige esse problema. \u00c9 a regra que todos os engenheiros de fixa\u00e7\u00e3o aprendem primeiro, e \u00e9 a raz\u00e3o pela qual um gabarito corretamente concebido pode produzir 10.000 pe\u00e7as id\u00eanticas seguidas.<\/p>\n\n\n\n
Este guia explica o que \u00e9 o princ\u00edpio 3-2-1, porque \u00e9 que utiliza exatamente seis pontos, como aplic\u00e1-lo a pe\u00e7as reais e os erros de conce\u00e7\u00e3o que arru\u00ednam silenciosamente a precis\u00e3o no ch\u00e3o de f\u00e1brica.<\/p>\n\n\n\n
O princ\u00edpio 3-2-1 afirma que uma pe\u00e7a de trabalho pode ser totalmente localizada no espa\u00e7o utilizando seis pontos de contacto colocados em tr\u00eas faces: tr\u00eas pontos na face prim\u00e1ria, dois na face secund\u00e1ria e um na face terci\u00e1ria. Estes seis contactos removem os seis graus de liberdade da pe\u00e7a, o que significa que esta n\u00e3o se pode mover em qualquer dire\u00e7\u00e3o sem ser levantada do gabarito.<\/p>\n\n\n\n
Parece simples, mas a coloca\u00e7\u00e3o desses seis pontos \u00e9 o que separa um gabarito de precis\u00e3o de um que produz sucata.<\/p>\n\n\n\n
Cada objeto r\u00edgido no espa\u00e7o 3D pode mover-se de seis maneiras:<\/p>\n\n\n\n
Para maquinar uma pe\u00e7a com precis\u00e3o, todos estes seis movimentos t\u00eam de ser controlados. Se um deles for deixado livre, a pe\u00e7a deslocar-se-\u00e1 sob a a\u00e7\u00e3o das for\u00e7as de corte e a posi\u00e7\u00e3o do furo ser\u00e1 desviada. O m\u00e9todo 3-2-1 controla todos os seis com o n\u00famero m\u00ednimo de pontos de contacto, o que \u00e9 mec\u00e2nica e matematicamente eficiente.<\/p>\n\n\n\n
A face prim\u00e1ria \u00e9 a superf\u00edcie maior e mais plana da pe\u00e7a. Tr\u00eas pontos sobre esta face definem um plano. Quando a pe\u00e7a assenta sobre estes tr\u00eas pontos, s\u00e3o eliminados tr\u00eas graus de liberdade:<\/p>\n\n\n\n
Os tr\u00eas pontos devem formar um tri\u00e2ngulo o mais largo poss\u00edvel. Quanto mais afastados estiverem, mais est\u00e1vel ser\u00e1 a pe\u00e7a. Os engenheiros chamam a isto o \u201ctri\u00e2ngulo de estabilidade\u201d, que deve cobrir sempre a \u00e1rea diretamente por baixo das for\u00e7as de corte.<\/p>\n\n\n\n
A face secund\u00e1ria \u00e9 o lado mais comprido da pe\u00e7a de trabalho. Dois pontos desta face definem uma linha. Empurrar a pe\u00e7a contra estes dois contactos remove mais dois graus de liberdade:<\/p>\n\n\n\n
Os dois pontos devem ser espa\u00e7ados o mais poss\u00edvel ao longo da face secund\u00e1ria, pela mesma raz\u00e3o de estabilidade.<\/p>\n\n\n\n
A face terci\u00e1ria \u00e9 a extremidade mais curta da pe\u00e7a de trabalho. Um \u00fanico ponto aqui p\u00e1ra o \u00faltimo grau de liberdade: a transla\u00e7\u00e3o em X. Com uma paragem final, a pe\u00e7a n\u00e3o tem mais para onde se mover.<\/p>\n\n\n\n
Seis contactos. Seis graus de liberdade bloqueados. A pe\u00e7a de trabalho est\u00e1 totalmente localizada.<\/p>\n\n\n\n
Coloque um livro sobre a sua secret\u00e1ria. A secret\u00e1ria d\u00e1-lhe tr\u00eas pontos de contacto ao longo da parte inferior (os quatro cantos de um livro nunca tocam todos numa superf\u00edcie de secret\u00e1ria ligeiramente imperfeita, raz\u00e3o pela qual tr\u00eas s\u00e3o suficientes). Deslize o livro at\u00e9 que a sua extremidade longa encoste \u00e0 parede traseira. Agora, o livro tem mais dois contactos. Empurre uma extremidade curta contra a parede lateral. Um \u00faltimo contacto. O livro est\u00e1 agora totalmente localizado. N\u00e3o o pode empurrar ou rodar sem o levantar.<\/p>\n\n\n\n
Este \u00e9 o princ\u00edpio 3-2-1. A secret\u00e1ria, a parede traseira e a parede lateral est\u00e3o a fazer o trabalho de um corpo de fixa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n
Suponha que precisa de fazer quatro furos de montagem num suporte retangular de alum\u00ednio. O suporte mede 100 mm de comprimento, 50 mm de largura e 10 mm de espessura. Cada furo tem uma toler\u00e2ncia de posi\u00e7\u00e3o de \u00b10,05 mm.<\/p>\n\n\n\n
Eis o aspeto da disposi\u00e7\u00e3o 3-2-1:<\/p>\n\n\n\n
Um grampo de altern\u00e2ncia aplica press\u00e3o para baixo e lateral para manter o suporte firmemente assente contra os seis contactos. O perfurar os casquilhos no dispositivo<\/a> est\u00e3o pr\u00e9-posicionados para corresponder aos quatro locais de furo necess\u00e1rios.<\/p>\n\n\n\n Todos os suportes que entram neste dispositivo tocam nos mesmos seis pontos, pelo que todos os suportes saem com os furos no mesmo s\u00edtio. \u00c9 isso que significa repetibilidade na produ\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Um painel de chapa met\u00e1lica com 1,5 mm de espessura dobrar-se-\u00e1 sob a press\u00e3o da perfura\u00e7\u00e3o. Os contactos 3-2-1 continuam a ser os contactos de localiza\u00e7\u00e3o, mas adiciona almofadas de apoio extra sem localiza\u00e7\u00e3o por baixo da zona de corte. Estas almofadas apenas suportam a pe\u00e7a. N\u00e3o a constrangem, o que evita uma defini\u00e7\u00e3o excessiva da posi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n As pe\u00e7as redondas n\u00e3o t\u00eam tr\u00eas faces planas, pelo que um V-block substitui o plano prim\u00e1rio. O bloco em V entra em contacto com o cilindro ao longo de duas linhas (que, em conjunto, actuam como os tr\u00eas pontos prim\u00e1rios), e um segundo bloco em V ou batente final trata da localiza\u00e7\u00e3o axial. O princ\u00edpio mant\u00e9m-se inalterado. Apenas a geometria se adapta.<\/p>\n\n\n\n A localiza\u00e7\u00e3o contra uma superf\u00edcie como fundida introduz varia\u00e7\u00f5es porque cada fundi\u00e7\u00e3o tem um perfil de superf\u00edcie ligeiramente diferente. A solu\u00e7\u00e3o consiste em maquinar primeiro tr\u00eas pequenas \u201calmofadas localizadoras\u201d na pe\u00e7a fundida e depois utilizar essas almofadas acabadas como contactos 3-2-1 em todas as fixa\u00e7\u00f5es a jusante. A isto chama-se \u201cmaquinar para um localizador\u201d e \u00e9 uma pr\u00e1tica comum nas fundi\u00e7\u00f5es que fornecem lojas CNC.<\/p>\n\n\n\n Quando o 3-2-1 \u00e9 aplicado a uma pe\u00e7a que tem indica\u00e7\u00f5es GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing), a face prim\u00e1ria torna-se o ponto de refer\u00eancia prim\u00e1rio (A), a face secund\u00e1ria torna-se o ponto de refer\u00eancia secund\u00e1rio (B) e a face terci\u00e1ria torna-se o ponto de refer\u00eancia terci\u00e1rio (C). A fixa\u00e7\u00e3o reproduz fisicamente a estrutura de refer\u00eancia do ponto de refer\u00eancia que o projetista especificou no desenho. Esta \u00e9 a liga\u00e7\u00e3o entre a impress\u00e3o de engenharia e o ch\u00e3o de f\u00e1brica, e \u00e9 o que faz com que os resultados da inspe\u00e7\u00e3o correspondam \u00e0 inten\u00e7\u00e3o do desenho.<\/p>\n\n\n\n Todos os gabaritos e dispositivos personalizados constru\u00eddos na Yicen Precision come\u00e7am com uma revis\u00e3o de pontos de refer\u00eancia em rela\u00e7\u00e3o ao desenho da pe\u00e7a, seguida de um esbo\u00e7o de layout 3-2-1 antes de iniciar qualquer modelagem. As almofadas de localiza\u00e7\u00e3o s\u00e3o maquinadas com uma toler\u00e2ncia de planicidade de 0,005 mm ou superior, e as posi\u00e7\u00f5es dos pinos s\u00e3o inspeccionadas numa m\u00e1quina de medi\u00e7\u00e3o por coordenadas (CMM) antes de o dispositivo ser libertado para produ\u00e7\u00e3o. Para pe\u00e7as que requerem layouts modificados (pe\u00e7as redondas, chapas finas, opera\u00e7\u00f5es de v\u00e1rias fases), os nossos engenheiros de fixa\u00e7\u00e3o documentam o desvio da norma 3-2-1 e a raz\u00e3o para tal. Essa documenta\u00e7\u00e3o \u00e9 enviada ao cliente com o dispositivo de fixa\u00e7\u00e3o para que a inten\u00e7\u00e3o do projeto nunca se perca.<\/p>\n\n\n\n Se a sua equipa estiver a deparar-se com desvios na posi\u00e7\u00e3o do furo, resultados de inspe\u00e7\u00e3o inconsistentes ou taxas de refugo que aumentam durante um longo per\u00edodo de produ\u00e7\u00e3o, a causa principal est\u00e1 quase sempre na fixa\u00e7\u00e3o. Fale com a nossa equipa de engenharia de gabaritos e dispositivos<\/a> sobre a revis\u00e3o da sua configura\u00e7\u00e3o atual.<\/p>\n\n\n\n O princ\u00edpio 3-2-1 \u00e9 o mesmo que o princ\u00edpio da localiza\u00e7\u00e3o em 6 pontos?<\/strong> Sim, s\u00e3o dois nomes para o mesmo conceito. \u201cLocaliza\u00e7\u00e3o de 6 pontos\u201d refere-se ao n\u00famero total de contactos. \u201c3-2-1\u201d refere-se \u00e0 forma como esses contactos est\u00e3o distribu\u00eddos pelas tr\u00eas faces.<\/p>\n\n\n\n \u00c9 poss\u00edvel utilizar o princ\u00edpio 3-2-1 para pe\u00e7as redondas?<\/strong> Sim, com uma modifica\u00e7\u00e3o. Um bloco em V substitui o plano prim\u00e1rio e fornece dois dos contactos de localiza\u00e7\u00e3o ao longo de um \u00fanico eixo. O total continua a ser de seis graus de liberdade controlados.<\/p>\n\n\n\n Qual \u00e9 a diferen\u00e7a entre localiza\u00e7\u00e3o e fixa\u00e7\u00e3o?<\/strong> Os pontos de localiza\u00e7\u00e3o definem a posi\u00e7\u00e3o da pe\u00e7a. A for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o mant\u00e9m a pe\u00e7a contra esses pontos de localiza\u00e7\u00e3o. As duas fun\u00e7\u00f5es est\u00e3o sempre separadas num dispositivo de fixa\u00e7\u00e3o bem concebido. Um grampo nunca deve atuar como um localizador.<\/p>\n\n\n\n Quantos grampos s\u00e3o necess\u00e1rios numa fixa\u00e7\u00e3o 3-2-1?<\/strong> No m\u00ednimo, um grampo posicionado de modo a que o seu vetor de for\u00e7a empurre a pe\u00e7a para os contactos de localiza\u00e7\u00e3o. A maioria dos dispositivos de produ\u00e7\u00e3o utiliza dois ou tr\u00eas grampos para distribuir a for\u00e7a de fixa\u00e7\u00e3o e resistir \u00e0 rea\u00e7\u00e3o de corte.<\/p>\n\n\n\n E se a minha pe\u00e7a n\u00e3o tiver tr\u00eas faces planas?<\/strong> Nesse caso, a pe\u00e7a n\u00e3o pode ser localizada com um esquema 3-2-1 b\u00e1sico. Ou precisa de um esquema de localiza\u00e7\u00e3o personalizado (blocos em V, ninhos contornados, mandris de v\u00e1cuo) ou precisa de uma opera\u00e7\u00e3o de prepara\u00e7\u00e3o que maquine primeiro superf\u00edcies de localiza\u00e7\u00e3o planas na pe\u00e7a.<\/p>\n\n\n\nQuando \u00e9 necess\u00e1rio alterar o 3-2-1<\/h2>\n\n\n\n
Pe\u00e7as de trabalho finas ou flex\u00edveis<\/h3>\n\n\n\n
Pe\u00e7as de trabalho cil\u00edndricas<\/h3>\n\n\n\n
Pe\u00e7as fundidas com superf\u00edcies rugosas<\/h3>\n\n\n\n
Cinco erros que arru\u00ednam um jogo 3-2-1<\/h2>\n\n\n\n
\n
O princ\u00edpio 3-2-1 e GD&T<\/h2>\n\n\n\n
Como a Yicen aplica o princ\u00edpio 3-2-1<\/h2>\n\n\n\n
Perguntas mais frequentes<\/h2>\n\n\n\n