Aulas 2 - Noções de Metrologia

1. Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Curso: Engenharia de Produção Disciplina: Processos de Fabricação I Prof. Jorge Marques dos Anjos Aulas 2 - Noções de Metrologia

2. METROLOGIA - Conceito • A metrologia aplica-se a todas as grandezas determinadas e, em particular, às dimensões lineares e angulares das peças mecânicas. • Nenhum processo de usinagem permite que se obtenha rigorosamente uma dimensão prefixada. Por essa razão, é necessário conhecer a grandeza do erro tolerável, antes de se escolherem os meios de fabricação e controle convenientes.

3. CONTROLE - Finalidade • O controle não tem por fim somente reter ou rejeitar os produtos fabricados fora das normas; destina-se, antes, a orientar a fabricação, evitando erros. Representa, por conseguinte, um fator importante na redução das despesas gerais e no acréscimo da produtividade. • Todas as operações de controle dimensional são realizadas por meio de aparelhos e instrumentos; devem-se, portanto, controlar não somente as peças fabricadas, mas também os aparelhos e instrumentos verificadores.

4. MEDIÇÃO • O conceito de medir traz, em si, uma idéia de comparação. Como só se podem comparar “coisas” da mesma espécie, cabe apresentar para a medição a seguinte definição, que, como as demais, está sujeita a contestações: • “Medir é comparar uma dada grandeza com outra da mesma espécie, tomada como unidade”. • Exemplos: • Quando se diz que um determinado comprimento tem dois metros, pode-se afirmar que ele é a metade de outro de quatro metros. • Uma superfície só pode ser medida com unidade de superfície; um volume, com unidade volume; uma velocidade, com unidade de velocidade; uma pressão, com unidade de pressão, etc.

5. UNIDADE de MEDIDA • Entende-se por unidade um determinado valor em função do qual outros valores são enunciados. Usando-se a unidade METRO, pode-se dizer, por exemplo, qual é o comprimento de um corredor. A unidade é fixada por definição e independe do prevalecimento de condições físicas como temperatura, grau higroscópico (umidade), pressão, etc.

6. PADRÃO • O padrão é a materialização da unidade; é influenciada por condições físicas, podendo-se mesmo dizer que é a materialização da unidade, somente sob condições específicas. • O metro-padrão, por exemplo, tem o comprimento de um metro, somente quando está a uma determinada temperatura, a uma determinada pressão e suportado, também, de um modo definido. É óbvio que a mudança de qualquer uma dessas condições alterará o comprimento original.

7. MÉTODO de MEDIÇÃO • Medição Direta • Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir. • Medição Indireta por Comparação • Medir por comparação é determinar a grandeza de uma peça com relação a outra, de padrão ou dimensão aproximada; daí a expressão: medição indireta.

8. INSTRUMENTOS de MEDIÇÃO • A exatidão relativa das medidas depende, evidentemente, da qualidade dos instrumentos de medição empregados. Assim, a tomada de um comprimento com um metro defeituoso dará resultado duvidoso, sujeito a contestações. • Portanto, para a tomada de uma medida, é indispensável que o instrumento esteja aferido e que a sua aproximação permita avaliar a grandeza em causa, com a precisão exigida.

9. OPERADOR • O operador é, talvez, dos três, o elemento mais importante. É ele a parte inteligente na apreciação das medidas. De sua habilidade depende, em grande parte, a precisão conseguida. • Um bom operador, servindo-se de instrumentos relativamente débeis, consegue melhores resultados do que um operador inábil com excelentes instrumentos. Deve, pois, o operador, conhecer perfeitamente os instrumentos que utiliza, ter iniciativa para adaptar às circunstâncias o método mais aconselhável e possuir conhecimentos suficientes para interpretar os resultados encontrados.

10. Unidades Dimensionais • Histórico das Medidas • A cerca de 4.000 anos atrás as unidades de medição primitivas estavam baseadas em partes do corpo humano, que eram referências universais, pois ficava fácil chegar-se a uma medida que podia ser verificada por qualquer pessoa. Foi assim que surgiram medidas padrão como a polegada, o palmo, o pé, a jarda, a braça e o passo.

11. Unidades Dimensionais • Histórico das Medidas • O Antigo Testamento da Bíblia é um dos registros mais antigos da história da humanidade. E lá, no Gênesis, lê-se que o Criador mandou Noé construir uma arca com dimensões muito específicas, medidas em côvados. O côvado era uma medida-padrão da região onde morava Noé, e é equivalente a três palmos, aproximadamente, 66 cm.

12. Sistema Métrico Decimal Histórico: O metro, unidade fundamental do sistema métrico, criado na França em 1795, é praticamente igual à décima milionésima parte do quarto do meridiano terrestre; esse valor, escolhido por apresentar caráter mundial, foi dotado, em 20 de maio de 1875, como unidade oficial de medidas por dezoito nações. Observação: a 26 de junho de 1862, a lei imperial nº 1.157 adotava, no Brasil, o sistema métrico decimal.

13. METRO - Definições • “Metro é a décima milionésima parte de um quarto do meridiano terrestre.” • “Metro é a distância entre os dois extremos da barra de platina depositada nos Arquivos da França e apoiada nos pontos de mínima flexão na temperatura de zero grau Celsius.” • “Metro é a distância entre os eixos de dois traços principais marcados na superfície neutra do padrão internacional depositado no B.I.P.M. (Bureau Internacional dês Poids et Mésures), na temperatura de zero grau Celsius e sob uma pressão atmosférica de 760 mmHg e apoiado sobre seus pontos de mínima flexão.”

14. Metro Padrão Universal • O metro-padrão universal é a distância materializada pela gravação de dois traços no plano neutro de uma barra de liga bastante estável, composta de 90% de platina e 10% de irídio, cuja secção, de máxima rigidez, tem a forma de um X.Em 1826, foram feitas 32 barras-padrão na França. Em 1889, determinou-se que a barra nº 6 seria o metro dos Arquivos e a de nº 26 foi destinada ao Brasil. Este metro-padrão encontra-se no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas).

15. Múltiplos do Metro

16. Submúltiplos do Metro

17. Régua Graduada O mais elementar instrumento de medição utilizado nas oficinas é a régua graduada (escala). É usada para medidas lineares, quando não há exigência de grande precisão. Para que seja completa e tenha caráter universal, deverá ter graduações do sistema métrico e do sistema inglês. A escala ou régua graduada é construída de aço, tendo sua graduação inicial situada na extremidade esquerda. Utiliza-se a régua graduada nas medições com erro admissível, superior à menor graduação. Normalmente, essa graduação equivale a 0,5 mm ou 1/32". As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 600, 1000, 1500, 2000 e 3000 mm. As mais usadas na oficina são as de 150 mm (6") e 300 mm (12").

18. Régua Graduada Tipos e Usos Régua de encosto interno Régua sem encosto

19. Régua Graduada Tipos e Usos Régua com encosto Régua de Profundidade

20. Graduações da Escala - Sistema Métrico Decimal 1 METRO................. = 10 DECÍMETROS 1 m .......................... = 10 dm 1 DECÍMETRO........ = 10 CENTÍMETROS 1 dm ........................ = 10 cm 1 CENTÍMETRO ..... = 10 MILÍMETROS 1 cm ........................ = 10 mm

21. Graduações da Escala - Sistema Métrico Decimal Na figura abaixo, no sentido da seta, podemos ler 13 mm.

22. EXERCÍCIO

23. EXERCÍCIO

24. PAQUÍMETRO • Instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. • Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor

25. 1. orelha fixa 2. orelha móvel 3. nônio ou vernier (polegada) 4. parafuso de trava 5. cursor 6. escala fixa de polegadas 7. bico fixo Paquímetro

26. 8. encosto fixo 9. encosto móvel 10. bico móvel 11. nônio ou vernier (milímetro) 12. impulsor 13. escala fixa de milímetros 14. haste de profundidade Paquímetro

27. Uso/ resolução • Pequena quantidade de peças a serem medidas. • Os instrumentos mais utilizados apresentam uma resolução de: • 0,05 mm; • 0,02 mm; • 1/128" ou • 0.001"

28. Paquímetro Universal • Medidas internas, de ressaltos externas e de profundidade. • Tipo mais usado.

30. Paquímetro Universal com Relógio • O relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição

31. Paquímetro com bico móvel (basculante) • Utilizado para medir peças cônicas

32. Paquímetro de profundidade

33. Paquímetro duplo • Utilizado para se medir engrenagens

34. Paquímetro digital