apostila metrologia- aprend.qual
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METROLOGIA
UNIDADE OPERACIONAL(CENTRO DE FORMAÇÃO PROFISSIONAL“JOSÉ IGNÁCIO PEIXOTO”)
Presidente da FIEMG
Olavo Machado Júnior
Gestor do SENAI
Petrônio Machado Zica
Diretor Regional do SENAI e
Superintendente de Conhecimento e Tecnologia
Lúcio José de Figueiredo Sampaio
Gerente de Educação e Tecnologia
Edmar Fernando de Alcântara
Elaboração
Aurélio Silva Fernandes
Unidade Operacional
Centro de Formação Profissional “José Ignácio Peixoto”
Sumário
PRESIDENTE DA FIEMG...................................................................................................2
APRESENTAÇÃO.........................................................................................5
INTRODUÇÃO.............................................................................................6
METROLOGIA..............................................................................................7
FINALIDADE DO CONTROLE................................................................................................7
MEDIÇÃO.......................................................................................................................7
UNIDADE.......................................................................................................................7
PADRÃO........................................................................................................................8
MÉTODO, INSTRUMENTO E OPERADOR................................................................................8
UNIDADES DIMENSIONAIS LINEARES..........................................................10
HISTÓRICO...................................................................................................................10
RÉGUA GRADUADA...................................................................................12
HISTÓRICO...................................................................................................................12
TIPOS E USOS...............................................................................................................12
LEITURA NO SISTEMA MÉTRICO.........................................................................................13
LEITURA NO SISTEMA INGLÊS DE POLEGADA FRACIONÁRIA......................................................14
CONSERVAÇÃO.............................................................................................................14
CARACTERÍSTICAS.........................................................................................................14
PAQUÍMETRO............................................................................................15
CONCEITO...................................................................................................................15
TIPOS E USOS...............................................................................................................15
PRINCÍPIO DO NÔNIO.....................................................................................................17
RECOMENDAÇÕES ESPECIAIS...........................................................................................19
CUIDADOS ESPECIAIS.....................................................................................................20
PAQUÍMETRO: SISTEMA MÉTRICO..............................................................21
PAQUÍMETRO: SISTEMA INGLÊS.................................................................22
MICRÔMETRO (TIPOS E USO).....................................................................26
NOMENCLATURA...........................................................................................................26
CARACTERÍSTICAS.........................................................................................................27
CONSERVAÇÃO.............................................................................................................29
MICRÔMETRO (SISTEMA MÉTRICO)............................................................30
MICRÔMETRO COM EXATIDÃO DE 0,01 MM.........................................................................30
MICRÔMETRO COM EXATIDÃO DE 0,001 MM.......................................................................31
MICRÔMETRO (SISTEMA INGLÊS)...............................................................32
DIFERENÇAS ENTRE O MICRÔMETRO DE 0,001” E O DE 0,01 MM...........................................33
GONIÔMETRO...........................................................................................34
CONCEITO...................................................................................................................34
CONSERVAÇÃO.............................................................................................................37
GABARITOS..................................................................................................................38
VERIFICADORES............................................................................................................38
FIEIRA.........................................................................................................................38
CALIBRADORES.........................................................................................40
TIPOS DE CALIBRADOR...................................................................................................40
BLOCOS-PADRÃO......................................................................................44
CLASSIFICAÇÃO.............................................................................................................45
RELÓGIO COMPARADOR............................................................................49
RELÓGIO COM PONTA DE CONTATO DE ALAVANCA (APALPADOR).............................................52
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................54
Metrologia____________________________________________________________
ApresentaçãoApresentação
“Muda a forma de trabalhar, agir, sentir, pensar na chamada sociedade do conhecimento.”Peter Drucker
O ingresso na sociedade da informação exige mudanças profundas em todos os perfis profissionais, especialmente naqueles diretamente envolvidos na produção, coleta, disseminação e uso da informação.
O SENAI, maior rede privada de educação profissional do país,sabe disso , e ,consciente do seu papel formativo , educa o trabalhador sob a égide do conceito da competência: “formar o profissional com responsabilidade no processo produtivo, com iniciativa na resolução de problemas, com conhecimentos técnicos aprofundados, flexibilidade e criatividade, empreendedorismo e consciência da necessidade de educação continuada.”
Vivemos numa sociedade da informação. O conhecimento , na sua área tecnológica, amplia-se e se multiplica a cada dia. Uma constante atualização se faz necessária. Para o SENAI, cuidar do seu acervo bibliográfico, da sua infovia, da conexão de suas escolas à rede mundial de informações – internet- é tão importante quanto zelar pela produção de material didático.
Isto porque, nos embates diários,instrutores e alunos , nas diversas oficinas e laboratórios do SENAI, fazem com que as informações, contidas nos materiais didáticos, tomem sentido e se concretizem em múltiplos conhecimentos.
O SENAI deseja , por meio dos diversos materiais didáticos, aguçar a sua curiosidade, responder às suas demandas de informações e construir links entre os diversos conhecimentos, tão importantes para sua formação continuada !
Gerência de Educação e Tecnologia
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IntroduçãoIntrodução
Neste material são explicadas as técnicas de utilização dos instrumentos
de medição, com a preocupação constante com a reciclagem do profissional e
sua constante melhoria, ao mesmo tempo traz uma linguagem simples e clara,
propiciando a fácil compreensão deste conteúdo.
Aqui abordamos conteúdos de medição direta com a utilização de
paquímetro, micrômetro; como também, as de medição indireta com a utilização
de relógios, verificadores, etc, baseados nas competências necessárias para a
vida profissional.
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MetrologiaMetrologia
A metrologia aplica-se a todas as grandezas determinadas e, em particular, as 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.
Finalidade do controle
Destina-se a orientar a fabricação, evitando erros, e não somente reter ou rejeitar os produtos fabricados fora das normas; por conseguinte, representa um fator importante na redução das despesas gerais e no acréscimo da produtividade.
Um controle eficaz deve ser total, ou seja, exercido em todas os estágios de usinagem da matéria, sendo realizados por meio de aparelhos e instrumentos; devem-se, portanto, controlar não somente as peças fabricadas, mas também os aparelhos e instrumentos verificadores:
- de desgastes, nos verificadores com dimensões fixas;
- de regulagem, nos verificadores com dimensões variáveis.
Isto se aplica também às ferramentas, aos acessórios e às máquinas-ferramentas utilizadas na fabricação.
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, esta sujeita a contestações:
“Medir é comparar uma dada grandeza com outra da mesma espécie, tomada como unidade”.
Para se medir um comprimento, deve-se primeiramente escolher outro que sirva como unidade e verificar quantas vezes a unidade cabe dentro do comprimento por medir. Uma superfície só pode ser medida com unidade de superfície; um volume, com unidade de volume; uma velocidade, com unidade de velocidade; uma pressão, com unidade de pressão, etc.
Unidade
É 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
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de condições físicas como temperatura, grau higroscópio (umidade), pressão, etc.
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 especificas.
Método, Instrumento e Operador
Um dos mais significativos índices de progresso, em todos os ramos da atividade humana, é a perfeição dos processos metrológicos que neles se empregam. Principalmente no domínio da técnica, a Metrologia é de importância transcendental.
O sucessivo aumento de produção e a melhoria de qualidade requerem um ininterrupto desenvolvimento e aperfeiçoamento na técnica de medição; quanto maiores são as exigências, com referência à qualidade e ao rendimento, maiores são as necessidades de aparatos, ferramentas de medição e elementos capazes.
Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três elementos fundamentais: o método, o instrumento e o operador.
1 - Método
a) MEDIÇÃO DIRETA
Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir.
b) MEDIÇÃO INDIRETA POR COMPARAÇÃO
Medir por comparação é determinar a grandeza de urna peça com relação a outra, de padrão ou dimensão aproximada; dai a expressão: medição indireta.
2 – Instrumentos de Medição
A exatidão relativa das medidas depende, evidentemente, da qualidade dos instrumentos de medição empregados. É indispensável que o instrumento esteja aferido e que a sua aproximação permita avaliar a grandeza em causa, com a precisão exigida.
3 – Operador
O operador é, talvez, dos três, o elemento mais importante. E ele a parte inteligente na apreciação das medidas.
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Deve, pois, o operador, conhecer perfeitamente os instrumentos que utiliza, ter iniciativa para adaptar as circunstâncias, o método mais aconselhável e possuir conhecimentos suficientes para interpretar os resultados encontrados.
LABORATÓRIO DE METROLOGIALABORATÓRIO DE METROLOGIA
Nos casos de medição de peças muito precisas, torna-se necessária uma climatização do local; esse local deve satisfazer as seguintes exigências:
1 -TEMPERATURA
A Conferência Internacional do Ex-Comité I.S.A. fixou em 200 C a temperatura de aferição dos instrumentos destinados a verificar as dimensões ou formas. Em conseqüência, o laboratório devera ser mantido dentro dessa temperatura, sendo tolerável a variação de mais ou menos 10 C.
2 - UMIDADE
A umidade relativa do ar não deverá ultrapassar 55%; é aconselhável instalar um higrostato (aparelho regulador de umidade); na falta deste, usa-se o CLORETO DE CÁLCIO INDUSTRIAL, cuja propriedade química retira cerca de 15% da umidade relativa do ar.
3 - VIBRAÇÃO
Para se protegerem as máquinas e aparelhos contra a vibração do prédio, forra-se a mesa com tapete de borracha, com espessura de 15 a 20 mm, e sobre este se coloca uma chapa de aço, de 6 mm.
4 – ESPAÇO
No laboratório, o espaço deve ser suficiente para acomodar em armários todos os instrumentos e, ainda, proporcionar bem-estar a todos que nele trabalham.
5 - ILUMINAÇÃO E LIMPEZA
A iluminação deve ser uniforme, constante e disposta de maneira que evite ofuscamento. Nenhum dispositivo de precisão deve estar exposto ao pó, para que não haja desgastes e para que as partes óticas não fiquem prejudicadas por constantes limpezas. O local de trabalho deverá ser o mais limpo e organizado possível, evitando-se que as peças fiquem umas sobre as outras.
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UNIDADES DIMENSIONAIS LINEARESUNIDADES DIMENSIONAIS LINEARES
Histórico
O homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir os comprimentos baseavam-se 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, o passo, o côvado, o cúbito e a toesa.
Em geral, essas unidades eram baseadas nas medidas do corpo do rei, sendo que tais padrões deveriam ser respeitados por todas as pessoas que, naquele reino, fizessem as medições.
Algumas dessas medidas-padrão continuam sendo empregadas até hoje.Veja os seus correspondentes em centímetros:
1 polegada = 2,54 cm1 pé = 30,48 cm1 jarda = 91,44 cm
Como as pessoas têm tamanhos diferentes, as medidas variavam de uma pessoa para outra, ocasionando as maiores confusões nos resultados. Para serem úteis, era necessário que os padrões fossem iguais para todos. Foi criado um padrão único (cúbito-padrão), em lugar do próprio corpo, passaram a usar, barras de pedra com o mesmo comprimento, depois construídas de madeira, para facilitar o transporte, mas com o tempo se gastavam, então, gravaram comprimentos equivalentes nas paredes dos principais templos.
No século XVII, ocorreu um avanço importante na questão de medidas. A Toesa, que era então utilizada como unidade de medida linear, foi padronizada em uma barra de ferro com dois pinos nas extremidades e, em seguida, chumbada na parede externa do Grand Chatelet, nas proximidades de Paris. Dessa forma, assim como o cúbito-padrão, cada interessado poderia conferir seus próprios instrumentos. Uma toesa é equivalente a seis pés, aproximadamente, 182,9 cm.Surgiu um movimento no sentido de estabelecer uma unidade natural, isto é, que pudesse ser encontrada na natureza e, assim, ser facilmente copiada, constituindo um padrão de medida. Havia também outra exigência para essa unidade: ela deveria ter seus submúltiplos estabelecidos segundo o sistema decimal. Finalmente, um sistema com essas características foi apresentado por Talleyrand, na França, num projeto que se transformou em lei naquele país, sendo aprovada em 8 de maio de 1790, esse valor, escolhido por apresentar caráter mundial, foi adotado em 1875, como unidade oficial de medidas por 18 Nações.
Estabelecia-se, então, que a nova unidade deveria ser igual à décima milionésima parte de um quarto do meridiano terrestre.
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Com o desenvolvimento da ciência, verificou-se que uma medição mais precisa do meridiano fatalmente daria um metro um pouco diferente. Assim, a primeira definição foi substituída por uma várias definições até os dias atuais.
Observação : No Brasil, o sistema métrico foi implantado pela Lei Imperial nº 1157, de 26 de junho de 1862. Estabeleceu-se, então, um prazo de dez anos para que padrões antigos fossem inteiramente substituídos.
Definição Metro O padrão internacional está depositado no
B.I.P.M. (Bureau Internacional des Poids et Mésures) na França; no Brasil o metro-padrão encontra-se no IPT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas)
De acordo com 17ª Conferência Geral dos Pesos e Medidas de 1983, o INMETRO em sua resolução 3/84, assim definiu o metro:
Metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante o intervalo de tempo de 1 /299.792.458 do segundo.
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 de 10% de irídio, cuja seção, de máxima rigidez, tem a forma de um X.
MÚLTIPLOS E SUBMÚLTIPLOS
Nome Símbolo Fator de multiplicação da unidade
Exametro Em 1018 = 1 000 000 000 000 000 000 m
Petametro Pm 1015 = 1 000 000 000 000 000 m
Terametro Tm 1012 = 1 000 000 000 000 m
Gigametro Gm 109 = 1 000 000 000 m
Megametro Mm 106 = 1 000 000 m
Quilometro km 103 = 1 000 m
Hectômetro hm 102 = 1 00 m
Decametro dam 10 m
Metro m 1 = 1m
Decímetro dm 10-1 = 0,1 m
Centímetro cm 10-2 = 0,01 m
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RÉGUA GRADUADARÉGUA GRADUADA
Histórico
A régua graduada é o mais simples entre os instrumentos de medida linear. A régua apresenta-se, normalmente, em forma de lâmina de aço-carbono ou de aço inoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês.
Régua graduadaRégua graduada
Utiliza-se a régua graduada nas medições com “erro admissível” superior à menor graduação. Normalmente, essa graduação eqüivale 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").
Tipos e usos
Régua de encosto internoDestinada a medições que apresentem faces internas de referência.
Régua sem encostoRégua sem encosto
Nesse caso, devemos subtrair do resultado o valor do ponto de referência.
Régua com encostoRégua com encosto
Destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, a qual é utilizada como encosto.
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Régua de profundidadeRégua de profundidade
Utilizada nas medições de canais ou rebaixos internos.
Régua de dois encostosRégua de dois encostos
Dotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referênciaexterna. É utilizada principalmente pelos ferreiros.
Régua rígida de aço-carbono com seção retangularRégua rígida de aço-carbono com seção retangular
Utilizada para medição de deslocamentos em máquina-ferramenta, controle de dimensões lineares, traçagem etc.
Leitura no sistema métrico
Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cadaparte eqüivale a 1 mm. Assim, a leitura pode ser feita em milímetro. A ilustração a seguir mostra, de forma ampliada, como se faz isso.
Exemplo
a) 10 mmb) 15 mm
c) 10 mmd) 3 mm
e) 14 mmf) 27 mm
g) 4 mmh) 21 mm
i) 10 mmj) 35 mm
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Leitura no sistema inglês de polegada fracionária
Nesse sistema, a polegada divide-se em 2, 4, 8, 16... partes iguais. As escalas de precisão chegam a apresentar 32 divisões por polegada, enquanto as demais só apresentam frações de 1/16".
A ilustração a baixo mostra essa divisão, representando a polegada em tamanho ampliado.
Exemplo:
A U L A
a) 1 1/16” b) 1 1/4"
Conservação
Evitar que a régua caia ou a escala fique em contato com as ferramentas comuns de trabalho.
Evitar riscos ou entalhes que possam prejudicar a leitura da graduação. Não flexionar a régua: isso pode empená-la ou quebrá-la. Não utilizá-la para bater em outros objetos. Limpá-la após o uso, removendo a sujeira. Aplicar uma leve camada de
óleo fino, antes de guardar a régua graduada.
Características
Ser, de preferência de aço inoxidável; Ter graduação uniforme; Apresentar traços bem finos profundos e salientados em preto.
PAQUÍMETROPAQUÍMETRO
Conceito
Utilizado para medição de peças, quando a quantidade não justifica um instrumental específico e a precisão requerida não desce a menos de 0.02 mm, 1” e 0,001” (fig. 1).
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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
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
É um instrumento finamente acabado, com as suas superfícies plana e polidas. O cursor é ajustado à régua, de modo que permita a sua livre movimentação com um mínimo de folga. Geralmente é construído de aço inoxidável, e suas graduações referem-se a 20º C. A escala é graduada em milímetros e polegadas, podendo a polegada ser fracionária ou milesimal. O cursor é provido de uma escala, chamada nônio ou vernier, que se desloca em frente às escalas da régua e indica o valor da dimensão tomada.
Tipos e usos
Paquímetro UniversalPaquímetro Universal
É utilizado em medições internas, externas, de profundidade e de ressaltos. Trata-se do tipo mais usado.
Paquímetro universal de relógioPaquímetro universal de relógio
O relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição.
Paquímetro com bico móvel Paquímetro com bico móvel
Empregado para medir peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes.
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Paquímetro de profundidadePaquímetro de profundidade
Serve para medir a profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos etc. Esse tipo de paquímetro pode apresentar haste simples ou haste com gancho.
Veja a seguir duas situações de uso do paquímetro de profundidade.
haste simples haste com gancho
Paquímetro duploPaquímetro duplo
Serve para medir dentes de engrenagens.
Paquímetro digitalPaquímetro digital
Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, e ideal para controle estatístico.
Paquímetro de alturaPaquímetro de altura
Esse instrumento baseia-se no mesmo princípio de funcionamento do paquímetro, apresentando a escala fixa com cursor na vertical. É empregado na traçagem de peças, para facilitar o processo de fabricação e, com auxílio de acessórios, no controle dimensional.
Paquímetro de bicos longosPaquímetro de bicos longos
Utilizado para medição em posição profunda.
Princípio do Nônio
A escala do cursor, chamada nônio (designação dada pelos portugueses em homenagem a Pedro Nunes, a quem é atribuída sua invenção) ou vernier (denominação dada pelos franceses em homenagem a Pierre Vernier, que eles afirmam ser o inventor), consiste na divisão do valor N de uma escala graduada fixa por N.1 (n0 de divisões) de uma escala graduada móvel.
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Tomando o comprimento total do nônio, que é igual a 9 mm (fig.2), e dividindo pelo n0 de divisões do mesmo (10 divisões), concluímos que cada intervalo do nônio mede 0,9 mm
Há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeiro traço da escala fixa e o primeiro traço da escala móvel.
Essa diferença é de 0,2 mm entre o segundo traço de cada escala; de 0,3 mm entre o terceiros traços e assim por diante.
Observando a diferença entre cada divisão da escala fixa e uma divisão do nônio, concluímos que cada divisão do nônio é menor 0,1 mm do que cada divisão da escala fixa. Essa diferença é também a aproximação máxima fornecida pelo instrumento.
Cálculo de Aproximação (Sensibilidade)Cálculo de Aproximação (Sensibilidade)
Para se calcular a aproximação (também chamada sensibilidade) dos paquímetros, divide-se o menor valor da escala principal (escala fixa), pelo número de divisões da escala móvel (nônio).
A aproximação se obtém, pois, com a fórmula:a = e a = aproximação e = menor valor da escala principal (fixa) n n = número de divisões do nônio (vernier)
Exemplo - e = 1 mm
n = 20 divisões a = 1 mm = 0,0520
Observação:O cálculo de aproximação obtido pela divisão do menor valor da escala principal pelo número de divisões do nônio, é aplicado a todo e qualquer instrumento de medição possuidor de nônio, tais como: paquímetros, micrômetros, goniômetros, etc.
Erros de LeituraSão causados por dois fatores:
a) paralaxe;b) pressão de medição.
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ParalaxeParalaxe
O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas, tem uma espessura mínima a. Assim, os traços do nônio TN são mais elevados que os traços da régua TM.
Colocando-se a escala do nônio perpendicularmente a nossa vista, isso evitará erros consideráveis de leitura.
A maioria das pessoas possuem maior acuidade visual em um dos olhos, o que provoca erro de leitura.
Recomenda-se a leitura feita com um só olho, apesar das dificuldades em encontrar-se a posição certa.
Pressão de MediçãoPressão de Medição
E a pressão necessária para se vencer o atrito do cursor sobre a régua, mais a pressão de contato com a peça por medir. Em virtude do jogo do cursor sobre a régua, que é compensado pela mola F, da figura abaixo, a pressão pode resultar numa inclinação do cursor em relação à perpendicular à régua. Por outro lado, um cursor muito duro elimina completamente a sensibilidade do operador, o que pode ocasionar grandes erros. Deve o operador regular a mola, adaptando o instrumento à sua mão.
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ERROS DE MEDIÇÃOEstão classificados em erros de influências objetivas e de influências
subjetivas.a) de influências objetivas : São aqueles motivados pelo instrumento:
erros de planicidade; erros de paralelismo; erros da divisão da régua; erros da divisão do nônlo; erros da colocação em zero.
b) de influências subjetivas: São aqueles causados pelo operador (erros de leitura).
Observação:Os fabricantes de instrumentos de medição fornecem tabelas de erros
admissíveis, obedecendo às normas existentes, de acordo com a aproximação do instrumento.
Recomendações Especiais
Limpe cuidadosamente as partes móveis, eliminando poeira e sujeiras com um pano macio (antes e depois do uso);
Verifique se o movimento do cursor é suave e sem folgas em toda a capacidade útil. (ajuste os parafusos,encoste até ao fundo e retorne 1/8 de sua volta,45o);
Posicione corretamente os bicos principais na medição externa aproximando o máximo possível a peça da escala graduada;
Posicione corretamente as orelhas para medição interna;
Posicione corretamente a vareta de profundidade;
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Posicione corretamente as faces para medição de ressaltos (primeiramente a face da escala e depois encoste suavemente a face do cursor;
Tome providências ao medir furos pequenos (menores que Ø10 mm).
Cuidados Especiais
Evite aplicar em esforços excessivos;
Evite danos nas pontas de medição;
Limpe cuidadosamente após o uso (pano seco e limpo); Aplique suavemente uma camada bem fina e
uniforme de óleo anti-ferrugem;
Ao guardar observe os itens:Não exponha diretamente à luz do sol;Guarde em ambiente de baixa umidade, boa ventilação e livre de poeira;Deixe as faces de medição ligeiramente separadas, de 0,2 a 2 mm;Não deixe o cursor travado;Guarde sempre em sua capa ou estojo adequado.
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PAQUÍMETRO: SISTEMA MÉTRICOPAQUÍMETRO: SISTEMA MÉTRICO
PASSOS PARA A LEITURA NO SISTEMA MÉTRICO
1) Na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro .
2) Em seguida, você deve contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincidir com um traço da escala fixa.
3) Depois, você soma o número que leu na escala fixa ao número que leu no nônio.
Para você entender o processo de leitura no paquímetro, são apresentados, a seguir, exemplos de leitura.
Escala em milímetro e nônio com 10 divisões
Resolução :
Leitura1,0 mm escala fixa0,3 mm nônio (traço coincidente: 3º)1,3 mm total (leitura final)
Leitura103,0 mm escala fixa 0,5 mm nônio (traço coincidente: 5º)103,5 mm total (leitura final)
Escala em milímetro e nônio com 20 divisões
Resolução :
Leitura73,00 mm escala fixa 0,65 mm nônio73,65 mm total
Escala em milímetro e nônio com 50 divisões
Resolução :
Leitura68,00 mm escala fixa 0,32 mm nônio68,32 mm total
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APRENDIZAGEM 21/55
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PAQUÍMETRO: SISTEMA PAQUÍMETRO: SISTEMA INGLÊSINGLÊS
LEITURA DE POLEGADA MILESIMAL
No paquímetro em que se adota o sistema inglês, cada polegada da escalafixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a:
(que é igual a 0,025")
Como o nônio tem 25 divisões, a resolução desse paquímetro é:
Resolução =
O procedimento para leitura é o mesmo que para a escala em milímetro. Contam-se as unidades 0,025" que estão à esquerda do zero (0) do nônio e,
a seguir, somam-se os milésimos de polegada indicados pelo ponto em que um dos traços do nônio coincide com o traço da escala fixa.
Leitura: 0,050" escala fixa+ 0,014" nônio 0,064" total
LEITURA DE POLEGADA FRACIONÁRIANo sistema inglês, a escala fixa do paquímetro é graduada em polegada e
frações de polegada. Esses valores fracionários da polegada são complementados com o uso do nônio.
Para utilizar o nônio, precisamos saber calcular sua resolução:Resolução =
Assim, cada divisão do nônio vale
Duas divisões corresponderão a ou e assim por diante.
A partir daí, vale a explicação dada no item anterior: adicionar à leitura da escala fixa a do nônio.
Exemplo:Na figura a seguir, podemos ler:Escala fixa nônio
Portanto:
Total :
Observação: As frações sempre devem ser simplificadas.
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A U L A Você deve ter percebido que medir em polegada fracionária exige operações mentais. Para facilitar a leitura desse tipo de medida, recomendamos os seguintes procedimentos:
1o passo - Verifique se o zero (0) do nônio coincide com um dos traços da escala fixa. Se coincidir, faça a leitura somente na escala fixa.
2º passo - Quando o zero (0) do nônio não coincidir, verifique qual dos traços do nônio está nessa situação e faça a leitura do nônio.
3º passo - Verifique na escala fixa quantas divisões existem antes do zero (0) do nônio.
4º passo - Sabendo que cada divisão da escala fixa equivale a
e com base na leitura do nônio, escolhemos uma fração da escala fixa de mesmo denominador. Por exemplo:Leitura do nônio fração escolhida da escala fixa
5o passo - Multiplique o número de divisões da escala fixa (3º passo) pelo numerador da fração escolhida (4º passo). Some com a fração do nônio (2º passo) e faça a leitura final
Exemplo:2º passo 3º passo 1 divisão4º passo fração escolhida
5º passo Leitura final:
REGRA PRÁTICAMultiplica-se o valor do último traço da escala principal que esta a esquerda
do vernier pelo último algarismo do denominador corresponde ao traço do vernier que coincidiu, o resultado da multiplicação, soma-se com numerador, repetindo-se o denominador do traço do vernier coincidente.
Obs: a parte inteira (quando o vernier ultrapassar a 1”), abandonamos esta parte inteira e fazemos a contagem dos traços, como se iniciássemos a operação do 0 (zero) da escala principal. Ao final da aplicação do processo, incluímos parte inteira antes da fração encontrada.
Exemplo:
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Metrologia____________________________________________________________
a)
+1 3 = 7
64 64x
Leitura final = 7” 64
b)
+8 3 = 67”
128 128x
Leitura final = 2 67” 128
COLOCAÇÃO DE MEDIDA NO PAQUÍMETRO EM POLEGADA FRACIONÁRIA
Para abrir um paquímetro em uma medida dada em polegada fracionária,devemos:
1º passo - Verificar se a fração tem denominador 128. Se não tiver, deve-se substituí-la pela sua equivalente, com denominador 128.Exemplo: não tem denominador 128.
é uma fração equivalente, com denominador 128.
Observação: o numerador é dividido por 8, pois 8 é o número de divisões do nônio.
2º passo - Dividir o numerador por 8. Utilizando o exemplo acima:
3º passo - O quociente indica a medida na escala fixa; o resto mostra o número do traço do nônio que coincide com um traço da escala fixa.
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Metrologia____________________________________________________________
TRANSFORMAÇÕES DE UNIDADESTRANSFORMAÇÕES DE UNIDADESPolegada Fracionária em Milímetro
Deve-se multiplicar o valor em polegada fracionária por 25,4.Ex : a) 2” = 2 x 25,4 = 50,8 mm b)
3
8
3 25 4
8
76 2
89 525
" , ,,
xmm
Milímetro em Polegada FracionáriaDeve-se dividir o valor em milímetro por 25,4 e multiplicá-lo por 128. O
resultado deve ser escrito como numerador de uma fração cujo denominador é 128. Caso o numerador não dê um número inteiro, deve-se arredondá-lo para o número inteiro mais próximo.
Ex : a) =0 5 128
128
64
128
, "x
simplificando:64
128
32
64
16
32
8
16
4
8
2
4
1
2
" " " " " " "
Regra prática - Para converter milímetro em polegada ordinária, basta multiplicar o valor em milímetro por 5,04 , mantendo-se 128 como denominador. Arredondar, se necessário.
Ex : ax
), , ,12 7 5 04
128
64 008
128 arredondando: 64
128
" ,
simplificando: 12"
bx
), , ,19 8 25 4
128
99 792
128 arredondando: 100
128
" ,
simplificando: 25
32
"
Polegada Milesimal em Polegada FracionáriaDeve-se multiplicar a medida expressa em milésimo por uma das divisões
da polegada, que passa a ser o denominador da polegada fracionária resultante.
Ex : a) 0,125” = b)
0,750” = 0 750 8
8
6
8
3
4
, " " "x
Polegada Fracionária em polegada MilesimalDeve-se dividir o numerador da fração pelo seu denominador.
Ex : a)"
, "3
8
3
80 375
b)"
,5
16
5
160 3125
Polegada Milesimal em MilímetroBasta multiplicar o valor por 25,4.
Ex : a) 0,375” = 0,375” x 25,4 = 9,525 mm
Milímetro em Polegada MilesimalBasta dividir o valor em milímetro por 25,4.
Ex : a mm) ,,
,, "5 08
5 08
25 40 200 b mm)
,, "18
18
25 40 7086 arredondando
0,709”____________________________________________________________
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Metrologia____________________________________________________________
MICRÔMETRO (TIPOS E USO)MICRÔMETRO (TIPOS E USO)
ORIGEM E FUNÇÃO DO MICRÔMETRO
Jean Louis Palmer apresentou, pela primeira vez, um micrômetro para requerer sua patente. O instrumento permitia a leitura de centésimos de milímetro, de maneira simples.Com o decorrer do tempo, o micrômetro foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que o paquímetro. De modo geral, o instrumento é conhecido como micrômetro. Na França, entretanto, em homenagem ao seu inventor, o micrômetro é denominado palmer.
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O princípio de funcionamento do micrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca. Assim, há uma porca fixa e um parafuso móvel que, se der uma volta completa, provocará um descolamento igual ao seu passo. Desse modo, dividindo-se a “cabeça” do parafuso, pode-se avaliar frações menores que uma volta e, com isso, medir comprimentos menores do que o passo do parafuso.
Nomenclatura
A figura seguinte mostra os componentes de um micrômetro.
Vamos ver os principais componentes de um micrômetro. O arco é constituído de aço especial ou fundido, tratado termicamente para
eliminar as tensões internas. O isolante térmico, fixado ao arco, evita sua dilatação porque isola a
transmissão de calor das mãos para o instrumento. O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado
para garantir exatidão do passo da rosca. As faces de medição tocam a peça a ser medida e, para isso,
apresentam-se rigorosamente planos e paralelos. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal duro, de alta resistência ao desgaste.
A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico, quando isso é necessário.
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Metrologia____________________________________________________________
O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Ele gira ligado ao fuso micrométrico. Portanto, a cada volta, seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico.
A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante. A trava permite imobilizar o fuso numa medida predeterminada .
Características
Os micrômetros caracterizam-se pela: capacidade; resolução; aplicação.
Capacidade de medição dos micrômetros normalmente é de 25 mm (ou 1"), variando o tamanho do arco de 25 em 25 mm (ou 1 em 1"). Podem chegar a 2000 mm (ou 80").
Resolução nos micrômetros pode ser de 0,01 mm; 0,001 mm; .001" ou .0001".
No micrômetro de 0 a 25 mm ou de 0 a 1", quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o traço zero (0) da bainha
A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero (0) da escala do tambor.
Para diferentes aplicações, temos os seguintes tipos de micrômetro.
De profundidadeDe profundidade
Conforme a profundidade a ser medida, utilizam-se hastes de extensão, que são fornecidas juntamente com o micrômetro.
Com arco profundoCom arco profundo
Serve para medições de espessuras de bordas ou de partes salientes das peças.
Com disco nas hastesCom disco nas hastes
O disco aumenta a área de contato possibilitando a medição de papel, cartolina, couro, borracha, pano etc. Também é empregado para medir dentes de engrenagens.
A U L A
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Metrologia____________________________________________________________
Para medição de roscasPara medição de roscas
Especialmente construído para medir roscas triangulares, este micrômetro possui as hastes furadas para que se possa encaixar as pontas intercambiáveis, conforme o passo para o tipo da rosca a medir.
Com contato em forma de VCom contato em forma de V
É especialmente construído para medição de ferramentas de corte que possuem número ímpar de cortes (fresas de topo, macho, alargadores etc.). Os ângulos em V dos micrômetros para medição de ferramentas de 3 cortes é de 60º; 5 cortes, 108º e 7 cortes, 128º34’17".
Para medir parede de tubosPara medir parede de tubos
Este micrômetro é dotado de arco especial e possui o contato a 90º com a haste móvel, o que permite a introdução do contato fixo no furo do tubo.
Contador mecânicoContador mecânico
É para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuada no tambor ou no contador mecânico. Facilita a leitura independentemente da posição de observação (erro de paralaxe).
Digital eletrônicoDigital eletrônico
Ideal para leitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio para uso em controle estatístico de processos, juntamente com microprocessadores.
CALIBRAÇÃO (REGULAGEM DA BAINHA)CALIBRAÇÃO (REGULAGEM DA BAINHA)
Antes de iniciar a medição de uma peça, devemos calibrar o instrumento de acordo com a sua capacidade.
Para os micrômetros cuja capacidade é de 0 a 25 mm, ou de 0 a 1", precisamos tomar os seguintes cuidados:
limpe cuidadosamente as partes móveis eliminando poeiras e sujeiras, com pano macio e limpo;
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antes do uso, limpe as faces de medição; use somente uma folha de papel macio;
encoste suavemente as faces de medição usando apenas a catraca; em seguida, verifique a coincidência das linhas de referência da bainha com o zero do tambor; se estas não coincidirem, faça o ajuste movimentando a bainha com a chave de micrômetro, que normalmente acompanha o instrumento.
Para calibrar micrômetros de maior capacidade, ou seja, de 25 a 50 mm, de 50 a 75 mm etc. ou de 1" a 2", de 2" a 3" etc., deve-se ter o mesmo cuidado e utilizar os mesmos procedimentos para os micrômetros citados anteriormente, porém com a utilização de barra-padrão para calibração.
Conservação
Limpar o micrômetro, secando-o com um pano limpo e macio (flanela). Untar o micrômetro com vaselina líquida, utilizando um pincel. Guardar o micrômetro em armário ou estojo apropriado, para não
deixá-lo exposto à sujeira e à umidade. Evitar contatos e quedas que possam riscar ou danificar o micrômetro
e sua escala.
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MICRÔMETRO (SISTEMA MÉTRICO)MICRÔMETRO (SISTEMA MÉTRICO)
Micrômetro com exatidão de 0,01 mm
Vejamos como se faz o cálculo de leitura em um micrômetro. A cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância chamada passo.
A exatidão de uma medida tomada em um micrômetro corresponde ao menor deslocamento do seu fuso. Para obter a medida, divide-se o passo pelo número de divisões do tambor.
Resolução = passo da rosca do fuso micrométrico número de divisões do tambor
Se o passo da rosca é de 0,5 mm e o tambor tem 50 divisões, a resolução
será: mm
Assim, girando o tambor, cada divisão provocará um deslocamento de 0,01 mm no fuso.
LEITURA NO MICRÔMETRO COM RESOLUÇÃO DE 0,01 MM.1º passo - leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha.
2º passo - leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha.
3º passo - leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor.
EXEMPLOS:
a)
17,00mm (escala dos mm da bainha)+ 0,50mm (escala dos meios mm da bainha)
0,32mm (escala centesimal do tambor)17,82mm Leitura total
b)
23,00mm (escala dos mm da bainha)+ 0,00mm (escala dos meios mm da bainha)
0,09mm (escala centesimal do tambor) 23,09mm Leitura total
Micrômetro com exatidão de 0,001 mm
Quando no micrômetro houver nônio, ele indica o valor a ser acrescentado à leitura obtida na bainha e no tambor. A medida indicada pelo nônio é igual à leitura do tambor, dividida pelo número de divisões do nônio.
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Se o nônio tiver dez divisões marcadas na bainha, sua exatidão será:
E =
Leitura no micrômetro com resolução de 0,001 mm.
1º passo - leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha.
2º passo - leitura dos meios milímetros na mesma escala.
3º passo - leitura dos centésimos na escala do tambor.
4º passo -leitura dos milésimos com o auxílio do nônio da bainha, verificando qual dos traços do nônio coincide com o traço do tambor.
A leitura final será a soma dessas quatro leituras parciais.
Exemplos:
a) b)
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MICRÔMETRO (SISTEMA INGLÊS)MICRÔMETRO (SISTEMA INGLÊS)
No sistema inglês, o micrômetro apresenta as seguintes características:
na bainha está gravado o comprimento de uma polegada, dividido em 40 partes igual. Desse modo, cada divisão equivale a 1": 40 = 0,025";
o tambor do micrômetro, com resolução de 0,001", possui 25 divisões.
Para medir com o micrômetro de resolução 0,001", lê-se primeiro a indicação da bainha. Depois, soma-se essa medida ao ponto de leitura do tambor que coincide com o traço de referência da bainha.
Exemplo:
bainha = 0,625”tambor = 0,019”leitura = 0,694”
MICRÔMETRO COM RESOLUÇÃO 0,0001"
Para a leitura no micrômetro de 0,0001", além das graduações normais que existem na bainha (25 divisões), há um nônio com dez divisões. O tambor divide-se, então, em 250 partes iguais.
A leitura do micrômetro é:
Sem o nônio resolução = passo da rosca = 0,025” = 0,001”Nº de divisões do tambor 25
Com o nônio resolução = resolução do tambor = 0,001” = 0,0001”Nº de divisões do nônio 10
Para medir, basta adicionar as leituras da bainha, do tambor e do nônio. Exemplo:
bainha = 0,375”tambor = 0,005”nônio = 0,0004”leitura = 0,3804”
Diferenças entre o micrômetro de 0,001” e o de 0,01 mm
DADOS COMPARATIVOS
MICRÔMETRO DE 0,001”
MICRÔMETRO DE 0,01 mm
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Parafuso micrométrico 40 fios por polegada 0,5 mm de passo
Graduação do cilindro Cada polegada é dividida em 40 partes de 0,025” cada uma.
Divisões em milímetros e meios milímetros
Graduação do tambor 25 divisões, cada uma com 0,001”
50 divisões cada uma com 0,01 mm
CÁLCULO DA APROXIMAÇÃO
S = aproximaçãoe = unidade de medidaN = nº de divisões do cilindron1 = nº de divisões do tamborn2 = nº de divisões do nônio
Exemplo: Micrômetro 0,0001”, com vernier, teremos:unidade de medida = 1 mmnº de divisões do cilindro = 40nº de divisões do tambor = 25nº de divisões do nônio = 10
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GONIÔMETROGONIÔMETRO
Conceito
É um instrumento de medição ou de verificação de medidas angulares.
TIPOS
O goniômetro simples, também conhecido como transferidor de grau, é utilizado em medidas angulares que não necessitam extremo rigor. Sua menor divisão é de 1º (um grau). Há diversos modelos de goniômetro. A seguir, mostramos um tipo bastante usado, em que podemos observar as medidas de um ângulo agudo e de um ângulo obtuso.
Na figura que segue, temos um goniômetro de precisão. O disco graduado apresenta quatro graduações de 0 a 90º. O articulador gira com o disco do vernier e, em sua extremidade, há um ressalto adaptável à régua.
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EXEMPLOS
DIVISÃO ANGULAR
Em todo tipo de goniômetro,o ângulo reto (90º) apresenta 90 divisões. Daí concluímos que cada divisão equivale a 1º. Na figura abaixo, observamos a divisão do disco graduado do goniômetro.
CÁLCULO DA RESOLUÇÃONa leitura do nônio, utilizamos o valor de 5' (5 minutos) para cada traço do
nônio. Dessa forma, se é o 2º traço no nônio que coincide com um traço da escala fixa, adicionamos 10' aos graus lidos na escala fixa; se é o 3º traço, adicionamos 15'; se o 4º, 20' etc.
A resolução do nônio é dada pela fórmula geral, a mesma utilizada em outros instrumentos de medida com nônio, ou seja: divide-se a menor divisão do disco graduado pelo número de divisões do nônio.
Resolução = menor divisão do disco graduadonúmero de divisões do nônio
ou seja: Resolução =
Utilização do nônio
Nos goniômetros de precisão, o nônio apresenta 12 divisões à direita , e a esquerda do zero do nônio. Se o sentido da leitura for à direita, usa-se o nônio da direita; se for à esquerda, usa-se o nônio da esquerda.
LEITURA DO GONIÔMETRO
Os graus inteiros são lidos na graduação do disco, com o traço zero do nônio. Na escala fixa, a leitura pode ser feita tanto no sentido horário quanto no sentido anti-horário.
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Metrologia____________________________________________________________
A leitura dos minutos, por sua vez, È realizada a partir do zero nônio, seguindo a mesma direção da leitura dos graus.
Assim, nas figuras acima, as medidas s„o, respectivamente:A1 = 64º B1 = 30' leitura completa 64º30'A2 = 42º B2 = 20' leitura completa 42º20'
Conservação
Evitar quedas e contato com ferramentas de oficina. Guardar o instrumento em local apropriado, sem expô-lo ao pó ou à
umidade.
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Gabaritos
Em determinados trabalhos em série, há necessidade de se lidar com perfis complexos, com furações, suportes e montagens. Nesse caso, utilizam-se gabaritos para verificação e controle, ou para facilitar certas operações.
Os gabaritos são instrumentos relativamente simples, confeccionados de aço-carbono, podendo ser fabricado pelo próprio mecânico. Suas formas, tipos e tamanhos variam de acordo com o trabalho a ser realizado.
Verificadores
Verificador de raioVerificador de raio
Serve para verificar raios internos e externos. Em cada lâmina É estampada a medida do raio. Suas dimensões variam, geralmente, de 1 a 15 mm ou de 1/32” a 1/2”.
Verificador de ânguloVerificador de ângulo
Usa-se para verificar superfÌcies em ângulos. Em cada lâmina vem gravado o ângulo, que varia de 1º a 45º.
Escantilhões para roscas métrica e whithworthEscantilhões para roscas métrica e whithworth
Servem para verificar e posicionar ferramentas para roscar em torno mecânico.
Verificador de roscaVerificador de rosca
Usa-se para verificar roscas em todos os sistemas. Em suas lâminas está gravado o número de fios por polegada ou o passo da rosca em milímetros.
Verificador de ângulo de brocaVerificador de ângulo de broca
Serve para a verificação do ângulo de 59º e para a medição da aresta de corte de brocas.
VERIFICADOR DE FOLGAVERIFICADOR DE FOLGA
O verificador de folga é confeccionado de lâminas de aço temperado, rigorosamente calibradas em diversas espessuras. As lâminas são móveis e podem ser trocadas. São usadas para medir folgas nos mecanismos ou conjuntos.
Fieira
A fieira, ou verificador de chapas e fios, destina-se à verificação de espessuras e diâmetros.
Os dois modelos acima são de aço temperado. Caracterizam-se por uma série de entalhes. Cada entalhe corresponde, rigorosamente, a uma medida de
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diâmetro de fios ou espessuras de chapas, conforme a fieira adotada. A verificação é feita por tentativas, procurando o entalhe que se ajusta ao fio ou à chapa que se quer verificar.
Fieiras usadas no BrasilAdotam-se as fieiras mais comumente usadas nos Estados Unidos e na
Inglaterra. A comparação de uma medida com outra é feita por meio de tabelas apropriadas.
Observação: Existe norma brasileira para fios, estabelecendo suas bitolas pela medida da seção em milímetros quadrados.
As tabelas, em geral compreendem números de fieiras de seis zeros (000000) até fieira 50.
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CALIBRADORESCALIBRADORES
Calibradores são instrumentos que estabelecem os limites máximo e mínimo das dimensões que desejamos comparar. Podem ter formatos especiais, dependendo das aplicações, como, por exemplo, as medidas de roscas, furos e eixos.
Geralmente fabricados de aço-carbono e com as faces de contato temperadas e retificadas, os calibradores são empregados nos trabalhos de produção em série de peças intercambiáveis, isto é, peças que podem ser trocadas entre si, por constituírem conjuntos praticamente idênticos.
Quando isso acontece, as peças estão dentro dos limites de tolerância, isto é, entre o limite máximo e o limite mínimo, quer dizer: passa/não-passa.
Tipos de calibrador
Calibrador tampão (para furos)Calibrador tampão (para furos)
O funcionamento do calibrador tampão é bem simples: o furo que ser·medido deve permitir a entrada da extremidade mais longa do tampão (lado passa), mas não da outra extremidade (lado não-passa).
Por exemplo, no calibrador tampão 50H7, a extremidade cilíndrica da esquerda (50 mm + 0,000 mm, ou seja, 50 mm) deve passar pelo furo. O diâmetro da direita (50 mm + 0,030 mm) não deve passar pelo furo.
O lado não-passa tem uma marca vermelha. Esse tipo de calibrador é normalmente utilizado em furos e ranhuras de até 100 mm.
calibrador tampão de tolerância (passa/não-passa) 50 H7 IS
Calibrador de bocaCalibrador de boca
Esse calibrador tem duas bocas para controle: uma passa, com a medida máxima, e a outra não-passa, com a medida mínima.
O lado não-passa tem chanfros e uma marca vermelha. É normalmente utilizado para eixos e materiais planos de até 100 mm.
O calibrador deve entrar no furo ou passar sobre o eixo por seu próprio peso, sem pressão.
Calibrador de boca 27 h6 ISO
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Metrologia____________________________________________________________
Calibrador de boca separadaCalibrador de boca separada
Para dimensões muito grandes, são utilizados dois calibradores de bocas separadas: um passa e o outro não-passa.
Os calibradores de bocas separadas são usados para dimensões compreendidas entre 100 mm e 500 mm.
Calibrador de boca escalonadaCalibrador de boca escalonada
Para verificações com maior rapidez, foram projetados calibradores de bocas escalonadas ou de bocas progressivas.
O eixo deve passar no diâmetro máximo (D.máx.) e não passar no diâmetro mínimo (D mín.). Sua utilização compreende dimensões de até 500 mm.
Calibrador chatoCalibrador chato
Para dimensões internas, na faixa de 80 a 260 mm, tendo em vista a redução de seu peso, usa-se o calibrador chato ou calibrador de contato parcial (fig. A).
Para dimensões internas entre 100 e 260 mm, usa-se o calibrador escalonado (fig. B).
Para dimensões acima de 260 mm, usa-se o calibrador tipo vareta, que são hastes metálicas com as pontas em forma de calota esférica (fig. C).
fig. A fig. C
fig. B
Calibrador de bocas ajustávelCalibrador de bocas ajustável
O calibrador de boca ajustável resolve o problema das indústrias médias e pequenas pela redução do investimento inicial na compra desses equipamentos.
O calibrador ajustável para eixo tem dois ou quatro parafusos de fixação e pinos de aço temperado e retificado. É confeccionado de ferro fundido, em forma de ferradura.
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APRENDIZAGEM 40/55
Metrologia____________________________________________________________
A dimensão máxima pode ser ajustada entre os dois pinos anteriores, enquanto a dimensão mínima é ajustada entre os dois pinos posteriores.
Esse calibrador normalmente é ajustado com auxílio de blocos-padrão.
Calibrador tampão e anéis cônicosCalibrador tampão e anéis cônicos
As duas peças de um conjunto cônico podem ser verificadas por meio de um calibrador tampão cônico e de um anel cônico.
Para a verificação simples do cone, tenta-se uma movimentação transversal do padrão. Quando o cone é exato, o movimento é nulo. Em seguida, procede-se à verificação por atrito, depois de ter estendido sobre a superfÌcie do cone padrão uma camada muito fina de corante, que deixará traços nas partes em contato. Por fim, verifica-se o diâmetro pela posição de penetração do calibrador. Esse método é muito sensível na calibração de pequenas inclinações.
Calibrador cônico morseCalibrador cônico morse
O calibrador cônico morse possibilita ajustes com aperto enérgico entre peças que serão montadas ou desmontadas com freqüência.
Sua conicidade é padronizada, podendo ser macho ou fêmea.
Calibrador de roscaCalibrador de rosca
Um processo usual e rápido de verificar roscas consiste no uso dos calibradores de rosca. São peças de aço, temperadas e retificadas, obedecendo a dimensões e condições de execução para cada tipo de rosca. O calibrador de rosca da figura a seguir é um tipo usual de calibrador de anel, composto por dois anéis, sendo que um lado passa e o outro não passa, para a verificação da rosca externa.
O outro calibrador da figura é o modelo comum do tampão de rosca, servindo a verificação de rosca interna.
A extremidade de rosca mais longa do calibrador tampão verifica o limite mínimo: ela deve penetrar suavemente, sem ser forçada, na rosca interna da peça que está sendo verificada. Diz-se lado passa. A extremidade de rosca mais curta, não-passa, verifica o limite máximo.
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As ranhuras servem para coletar os cavacos ou sujeiras que estejam aderidos aos filetes das roscas. É conveniente limpar cuidadosamente as roscas antes de fazer a verificação.
Calibrador regulável de roscaCalibrador regulável de rosca
O calibrador de boca de roletes é geralmente de boca progressiva, o que torna a operação muito rápida, não só porque é desnecessário virar o calibrador, como porque o calibrador não se aparafusa a peça.
O calibrador em forma de ferradura pode ter quatro roletes cilíndricos ou quatro segmentos de cilindro.
Os roletes cilíndricos podem ter roscas ou sulcos circulares, cujo perfil e passo são iguais aos do parafuso que se vai verificar.
As vantagens sobre o calibrador de anéis são: verificação mais rápida; desgaste menor, pois os roletes giram; regulagem exata; uso de um só calibrador para vários diâmetros.
São ajustados às dimensões máxima e mínima do diâmetro médio dos flancos.
ConservaçãoConservação
Evitar choques e quedas. Limpar e passar um pouco de óleo fino, após o uso. Guardar em estojo e em local apropriado.
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Metrologia____________________________________________________________
BLOCOS-PADRÃOBLOCOS-PADRÃO
Para realizar qualquer medida, é necessário estabelecer previamente um padrão de referência.
Em 1898, C. E. Johanson solicitou a patente de blocos-padrão: peças em forma de pequenos paralelepípedos, padronizados nas dimensões de 30 ou 35 mm x 9 mm, variando de espessura a partir de 0,5 mm. Atualmente, nas indústrias são encontrados blocos-padrão em milímetro e em polegada.
Muito utilizados como padrão de referência na indústria moderna, desde o laboratório até a oficina, são de grande utilidade nos dispositivos de medição, nas traçagens de peças e nas próprias máquinas operatrizes.
Existem jogos de blocos-padrão com diferentes quantidades de peças. Não devemos, porém, adotá-los apenas por sua quantidade de peças, mas pela variação de valores existentes em seus blocos fracionários.
As dimensões dos blocos-padrão são extremamente exatas, mas o uso constante pode interferir nessa exatidão. Por isso, são usados os blocos-protetores, mais resistentes, com a finalidade de impedir que os blocos-padrão entrem em contato direto com instrumentos ou ferramentas.
Bloco-padrão protetorBloco-padrão protetor
A fabricação dos protetores obedece às mesmas normas utilizadas na construção dos blocos-padrão normais. Entretanto, emprega-se material que permite a obtenção de maior dureza.
Geralmente são fornecidos em jogos de dois blocos, e suas espessuras normalmente são de 1, 2 ou 2,5 mm, podendo variar em situações especiais.
Os blocos protetores têm como finalidade proteger os blocos-padrão no momento de sua utilização.
Exemplo da composição de um jogo de blocos-padrão, contendo 114 peças, já incluídos dois blocos protetores:
2 - blocos-padrão protetores de 2,00 mm de espessura;1 - bloco-padrão de 1,0005 mm;
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9 - blocos-padrão de 1,001; 1,002; 1,003 ........ 1,009 mm;49 - blocos-padrão de 1,01; 1,02; 1,03 .......... 1,49 mm;49 - blocos-padrão de 0,50; 1,00; 1,50; 2,00 ..... 24,5 mm;4 - blocos-padrão de 25; 50; 75 e 100 mm.
Classificação
De acordo com o trabalho, os blocos-padrão são encontrados em quatro classes.
DIN./ISO/JIS BS FS APLICAÇÃO00 00 1 Para aplicação científica ou calibração
de blocos-padrão.
0 0 2 Calibração de blocos-padrão destinados a operação de inspeção, e calibração de instrumentos.
1 I 3 Para inspeção e ajuste de instrumentos de medição nas áreas de inspeção.
2 II B Para uso em oficinas e ferramentarias.
Normas: DIN. 861 FS. (Federal Standard) GCG-G-15C SB (British Standard) 4311 ISO 3650 JIS B-7506
Obs: é encontrado também numa classe denominada K, que é classificada entre as classes 00 e 0, porque apresenta as características de desvio dimensional dos blocos-padrão classe 0, porém com desvio de paralelismo das faces similar aos blocos-padrão da classe 00. É normalmente utilizado para a calibração de blocos-padrão nos laboratórios de referência, devido ao custo reduzido em relação ao bloco de classe 00.
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Os materiais mais utilizados para a fabricação dos blocos-padrão são:
AçoAço
Atualmente È o mais utilizado nas indústrias. O aço é tratado termicamente para garantir a estabilidade dimensional, além de assegurar dureza acima de 800 HV.
Metal duroMetal duro
São blocos geralmente fabricados em carbureto de tungstênio. Hoje, este tipo de bloco-padrão é mais utilizado como bloco protetor. A dureza deste tipo de bloco padrão situa-se acima de 1.500 HV.
CerâmicaCerâmica
O material básico utilizado é o zircônio. A utilização deste material ainda é recente, e suas principais vantagens são a excepcional estabilidade dimensional e a resistência à corrosão. A dureza obtida nos blocos-padrão de cerâmica situa-se acima de 1400 HV.
Erros admissíveis
As normas internacionais estabelecem os erros dimensionais e de planeza nas superfícies dos blocos-padrão. Segue abaixo uma mostra da tabela com os erros permissíveis para os blocos-padrão (norma DIN./ISO/JIS), e orientação de como determinar o erro permissível do bloco-padrão, conforme sua dimensão e sua classe.
DIMENSÃO(mm)
EXATIDÃO A 20ºC (m) CLASSE 00 CLASSE 0 CLASSE 1 CLASSE 2
até 10 ± 0.06 ± 0.12 ± 0.20 ± 0.4510 - 25 ± 0.07 ± 0.14 ± 0.30 ± 0.6025 - 50 ± 0.10 ± 0.20 ± 0.40 ± 0.8050 - 75 ± 0.12 ± 0.25 ± 0.50 ± 1.0075 - 100 ± 0.14 ± 0.30 ± 0.60 ± 1.20100 - 150 ± 0.20 ± 0.40 ± 0.80 ± 1.60700 - 800 ± 0.80 ± 1.70 ± 3.40 ± 6.50800 - 900 ± 0.90 ± 1.90 ± 3.80 ± 7.50900 - 1000 ± 1.00 ± 2.00 ± 4.20 ± 8.00DIN./ISO/JIS
Técnica de Empilhamento
Os blocos deverão ser, inicialmente, limpos com algodão embebido em benzina ou em algum tipo de solvente.
Depois, retira-se toda impureza e umidade, com um pedaço de camurça, papel ou algo similar, que não solte fiapos.
Os blocos são colocados de forma cruzada, um sobre o outro. Isso deve ser feito de modo que as superfícies fiquem em contato.
Em seguida, devem ser girados lentamente, exercendo-se uma pressa moderada até que suas faces fiquem alinhadas e haja perfeita aderência, de modo a expulsar a lâmina de ar que as separa. A aderência assim obtida parece
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ser conseqüência do fenômeno físico conhecido como atração molecular (com valor de aproximadamente 500N/cm2), e que produz a aderência de dois corpos metálicos que tenham superfície de contato finamente polidas.
Para a montagem dos demais blocos, procede-se da mesma forma, até atingir a medida desejada. Em geral, são feitas duas montagens para se estabelecer os limites máximo e mínimo da dimensão que se deseja calibrar, ou de acordo com a qualidade prevista para o trabalho (IT).
Exemplo:
Os blocos-padrão podem ser usados para verificar um rasgo em forma de rabo de andorinha com roletes, no valor de 12,573 + 0,005. Devemos fazer duas montagens de blocos-padrão, uma na dimensão mínima de 12,573 mm e outra na dimensão máxima de 12,578 mm.
Faz-se a combinação por blocos de forma regressiva, procurando utilizar o menor número possível de blocos
A técnica consiste em eliminar as últimas casas decimais, subtraindo da dimensão a medida dos blocos existentes no jogo.
Exemplo:
DIMENSÃO MÁXIMA DIMENSÃO MÍNIMA12,578 12,573DIM 12,573BLOCO - 4,000 2 blocos protetoresDIM 8,578BLOCO - 1,008 1DIM 7,570BLOCO - 1,270 1DIM 6,300BLOCO - 1,300 1DIM 5,000 BLOCO - 5,000 1
0 6 blocos
DIM 12,578BLOCO - 4,000 2 blocos protetoresDIM 8,573BLOCO - 1,003 1DIM 7,570BLOCO - 1,070 1DIM 6,500BLOCO - 6,500 1
0 5 blocos
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Blocos e AcessóriosHá acessórios de diversos formatos que, juntamente com os blocos-padrão, permitem
que se façam vários tipos de controle.
verificação de um calibrador de boca verificação de distância ente furos
grampo para fixar blocos-padrão conservando as montagens posicionadas
Observação: No jogo consta um só padrão de cada medida, não podendo haver repetição de blocos.
Existe um suporte, acoplado a uma base, que serve para calibrar o micrômetro interno de dois contatos.
Nele, pode-se montar uma ponta para traçar, com exatidão, linhas paralelas à base.
Geralmente, os acessórios são fornecidos em jogos acondicionados em estojos protetores.
Conservação Evitar a oxidação pela umidade, marcas dos dedos ou aquecimento
utilizando luvas sempre que possÌvel. Evitar quedas de objetos sobre os blocos e não deixá-los cair. Limpar os blocos após sua utilização com benzina pura, enxugando-
os com camurça ou pano. Antes de guardá-los, é necessário passar uma leve camada de vaselina (os blocos de cerâmica não devem ser lubrificados).
Evitar contato dos blocos-padrão com desempeno, sem o uso dos blocos protetores.
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RELÓGIO COMPARADORRELÓGIO COMPARADOR
É um instrumento de medição por comparação, dotado de uma escala e um ponteiro, ligado por mecanismos diversos a uma ponta de contato.
O comparador centesimal é um instrumento comum de medição por comparação. As diferenças percebidas nele pela ponta de contato são amplificadas mecanicamente e irão movimentar o ponteiro rotativo diante da escala.
Quando a ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira em sentido horário, a diferença é positiva. Isso significa que a peça apresenta maior dimensão que a estabelecida. Se o ponteiro girar em sentido anti-horário, a diferença será negativa, ou seja, a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida.
Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 10 mm, 0,250" ou 1".
Em alguns modelos, a escala dos relógios se apresenta perpendicularmente em relação a ponta de contato (vertical). E, caso apresentem um curso que implique mais de uma volta, os relógios comparadores possuem, além do ponteiro normal, outro menor, denominado contador de voltas do ponteiro principal.
Alguns relógios trazem limitadores de tolerância. Esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores máximo e mínimo permitidos para a peça que será medida.
Existem ainda os acessórios especiais que se adaptam aos relógios comparadores. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, medições especiais de superfícies verticais, de profundidade, de espessuras de chapas etc.
Os relógios comparadores também podem ser utilizados para furos. Uma das vantagens de seu emprego é a constatação, rápida e em qualquer ponto, da dimensão do diâmetro ou de defeitos, como conicidade, ovalização etc.
O instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de referência.
Esse dispositivo é conhecido como medidor interno com relógio comparador ou súbito.
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RELÓGIO COMPARADOR ELETRÔNICO
Este relógio possibilita uma leitura rápida, indicando instantaneamente a medida no display em milímetros, com conversão para polegada, zeragem em qualquer ponto e com saída para miniprocessadores estatísticos.
A aplicação é semelhante à de um relógio comparador comum, além das vantagens apresentadas acima.
MECANISMOS DE AMPLIFICAÇÃOOs sistemas usados nos mecanismos de amplificação são por engrenagem,
por alavanca e mista.
Amplificação por engrenagemAmplificação por engrenagem
Os instrumentos mais comuns para medição por comparação possuem sistema de amplificação por engrenagens.
As diferenças de grandeza que acionam o ponto de contato são amplificadas mecanicamente.
Nos comparadores mais utilizados, uma volta completa do ponteiro corresponde a um deslocamento de 1 mm da ponta de contato. Como o mostrador contém 100 divisões, cada divisão equivale a 0,01 mm.
Amplificação por alavancaAmplificação por alavanca
O princípio da alavanca aplica-se a aparelhos simples, chamados indicadores com alavancas, cuja capacidade de medição é limitada pela pequena amplitude do sistema basculante.
Amplificação mistaAmplificação mista
É o resultado da combinação entre alavanca e engrenagem. Permite levar a sensibilidade até 0,001 mm, sem reduzir a capacidade de medição.
CONDIÇÕES DE USO
Antes de medir uma peça, devemos nos certificar de que o relógio se encontra em boas condições de uso.
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A verificação de possíveis erros é feita da seguinte maneira: com o auxílio de um suporte de relógio, tomam-se as diversas medidas nos blocos-padrão. Em seguida, deve-se observar se as medidas obtidas no relógio correspondem às dos blocos. São encontrados também calibradores específicos para relógios comparadores.
Observação: Antes de tocar na peça, o ponteiro do relógio comparador fica em uma posição anterior a zero. Assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pré-carga para o ajuste do zero.
Colocar o relógio sempre numa posição perpendicular em relação à peça, para não incorrer em erros de medida.
APLICAÇÕES DOS RELÓGIOS COMPARADORES
verificação do paralelismo verificação de excentricidade de peça montada na placa do torno
verificação de concentricidade verificação do alinhamento das pontas de um torno
verificação de superfícies planas
CONSERVAÇÃO
Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça. Levantar um pouco a ponta de contato ao retirar a peça. Evitar choques, arranhões e sujeira. Manter o relôgio guardado no seu estojo. Os relógios devem ser lubrificados internamente nos mancais das
engrenagens.
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Relógio com ponta de contato de alavanca (apalpador)
É um dos relógios mais versáteis que se usa na mecânica. Seu corpo monobloco possui três guias que facilitam a fixação em diversas posições.
Existem dois tipos de relógios apalpadores. Um deles possui reversão automática do movimento da ponta de medição; outro tem alavanca inversora, a qual seleciona a direção do movimento de medição ascendente ou descendente.
O mostrador é giratório com resolução de 0,01 mm; 0,002 mm; 0,001" ou 0,0001".
Por sua enorme versatilidade, pode ser usado para grande variedade de aplicações, tanto na produção como na inspeção final.
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Exemplos:- Excentricidade de peças.- Alinhamento e centragem de peças nas máquinas.- Paralelismos entre faces.- Medições internas.- Medições de detalhes de difícil acesso.
Exemplos de aplicação
alinhamento e centragem de peças nas máquinas
verificação de difícil acesso
CONSERVAÇÃO
Evitar choques, arranhões e sujeira. Guardá-lo em estojo apropriado. Montá-lo rigidamente em seu suporte. Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça. Verificar se o relógio é anti-magnético antes de colocá-lo em contato com a
mesa magnética.
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TOLERANCIA DIMENSIONALTOLERANCIA DIMENSIONAL
Conceitos na aplicação de medidas com tolerância
Conceito: é a variação de medida sem perda de qualidade.
Limite Superior: é o maior valor encontrado na tabela.
Limite Inferior: é o menor valor encontrado na tabela.
Dimensão Nominal: é dada no desenho.
Dimensão efetiva ou real: é a dimensão que se obtêm medindo a peça. Não coincide com a dimensão nominal
Dimensão Superior: é a dimensão nominal acrescida do limite superior, respeitando o sinaI.
Dimensão Inferior: é a dimensão nominal acrescida ou subtraída do limite inferior.
Dimensão Ideal: é a dimensão superior mais a dimensão inferior, dividida por dois.
Campo de Tolerância: é a diferença entre a dimensão superior e a dimensão inferior.
Linha zero: é a linha que nos desenhos fixa a dimensão nominal e serve de origem aos afastamentos.
Eixo: termo convencionalmente aplicado para fins de tolerâncias e ajustes como sendo qualquer parte de uma peça cuja superfície externa é destinada a alojar-se na superfície interna de outra.
Furo: Termo convencionalmente aplicada para fins de tolerâncias e ajustes, como sendo todo espaço delimitado por superfície interna de uma peça e destinada a alojar a eixo.
Folga: é a diferença entre as dimensões do furo e do eixo, quando o eixo é menor que o furo.
Folga Máxima: é a diferença entre o maior furo e o menor eixo.
Folga Mínima: é a diferença entre o menor furo e o maior eixo.
Folga Ideal: é a diferença entre a dimensão ideal do furo e a dimensão ideal do eixo.
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lnterferência: é a diferença entre as dimensões do eixo e do furo, quando o eixo é maior que o furo.
lnterferência máxima: é a diferença entre a dimensão máxima do eixo e a mínima do furo.
lnterferência mínima: é a diferença entre a dimensão mínima do eixo e a máxima do furo.
Ajuste ou Acoplamento: é o comportamento de um eixo num furo, ambos da mesma dimensão nominal caracterizado pela folga ou interferência apresenta.
Ajuste com folga: é aquele em que o afastamento superior do eixo é maior ou igual ao afastamento inferior do furo.
Ajuste com interferência: é aquele em que o afastamento superior do furo é menor ou igual ao afastamento inferior do eixo.
Ajuste incerto: é aquele em que o afastamento superior do eixo é maior que afastamento inferior do furo e o afastamento superior do furo é maior que o afastamento inferior do eixo.
Eixo Base: é o eixo em que o afastamento superior é pré-estabelecido como sendo igual a zero.
Furo Base: é o furo em que o afastamento inferior é pré-estabelecido como sendo igual a zero
NOTA: Quando o eixo for maior que a furo, subtrai-se a menor, do maior e dá-se o sinal negativo; neste caso, não existe folga, existe pressão.
Ex: Calcule as folgas máxima e mínima, e o campo de tolerância da cotas abaixo:
furo: eixo:
FURO EIXO
Limite superior +0,025Limite inferior +0,000 +0,017Dimensão nominal 50,000 50,000Dimensão superior 50,025 50,033Dimensão inferior 50,000 50,017Dimensão ideal 50,0125 50,025Campo de Tolerância 0,025 0,016Folga Máxima 50,025-50,017 = 0,008Folga Mínima 50,000 - 50,033 = - 0,033Folga Ideal 50,0125 - 50,025 = - 0,0125
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Referências BibliográficasReferências Bibliográficas
Coleção Básica Senai – CBSTelecurso 2000 - Profissionalizante
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