www.TecnologiaMecanica.com.brObjetivo: Ao trmino do programa, os participantes devero ser capazes manusear instrumentos de medio, bem como suas aplicaes, funes e interpretaes trigonomtricas e de tolerncias. Contedo:FFAACCUULLDDAADDEE DDEE TTEECCNNOOLLOOGGIIAA DDEE SSOORROOCCAABBAAOOPPEERRAAEESS MMEECCNNIICCAASS IIII OOMM--IIII CCoonnttrroolleeDDiimmeennssiioonnaallRgua e mesa de Seno.Instrutor: Amilton Cordeiro[Reviso-00]REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 2 / 66 --Rugosidade.Projetores de perfil.Mquina universal de medir.Medio tridimensional.Controle trigonomtrico.Tolerncia geomtrica de forma.Tolerncia geomtrica de orientao.www.TecnologiaMecanica.com.brRgua de senoA rgua de seno constituda de uma barra de ao temperado e retificado. Com formato retangular, possui dois rebaixos: um numa extremidade e outro prximo extremidade oposta. Nesses rebaixos que se encaixam os dois cilindros que servem de apoio rgua.Os furos existentes no corpo da rgua reduzem seu peso e possibilitam a fixao das peas que sero medidas. A distncia entre os centros dos cilindros da rgua de seno varia de acordo com o fabricante. Recordando a trigonometria: Tolerncia geomtrica de posio.Ento:O fabricante garante a exatido da distncia (L). A altura (H) conseguida com a utilizao de blocos-padro. Por exemplo: deseja-se inclinar a rgua de seno 30 (), sabendo que a distncia entre os cilindros igual a 100 mm (L). Qual a altura (H) dos blocos-padro?REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 3 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brseno = H H = seno . L H = seno 30o . 100 H = 0,5 . 100 H = 50 mmLMesa de senoA mesa de seno semelhante rgua de seno. Suas propores, entretanto, so maiores. Possui tambm uma base, na qual se encaixa um dos cilindros, o que facilita sua inclinao.A mesa de seno com contrapontas permite medio de peas cilndricas com furos de centro.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 4 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brSe o relgio, ao se deslocar sobre a superfcie a ser verificada, no alterar sua indicao, significa que o ngulo da pea semelhante ao da mesa. Com a mesa de seno com contrapontas, podemos medir ngulos de peas cnicas. Para isso, basta inclinar a mesa, at a superfcie superior da pea ficar paralela base da mesa. Dessa forma, a inclinao da mesa ser igual da pea fixada entre as contrapontas.Medio de pequenos ngulos Nessa medio, a mesa de seno e a mesa de seno com contrapontas possuem uma diferena de plano (dp). Essa diferena de plano varia de acordo com os fabricantes, sendo que as alturas mais comuns so de 5, 10 e 12,5 mm.Tcnica de utilizao: Para medir o ngulo de uma pea com a mesa de seno, necessrio que a mesa esteja sobre o desempeno e que tenha como referncia de comparao o relgio comparador.Para obter a igualdade de plano colocam-se blocos-padro que correspondam diferena de altura entre a base e o cilindro. Com esse recurso podemos fazer qualquer inclinao, por menor que seja, e ainda usar blocos-padro protetores.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 5 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brRugosidadeRugosidade das superfcies As superfcies dos componentes mecnicos devem ser adequadas ao tipo de funo que exercem. Por esse motivo, a importncia do estudo do acabamento superficial aumenta medida que crescem as exigncias do projeto. As superfcies dos componentes deslizantes, como o eixo de um mancal, devem ser lisas para que o atrito seja o menor possvel. J as exigncias de acabamento das superfcies externas da tampa e da base do mancal so menores. A produo das superfcies lisas exige, em geral, custo de fabricao mais elevado. Os diferentes processos de fabricao de componentes mecnicos determinam acabamentos diversos nas suas superfcies. As superfcies, por mais perfeitas que sejam, apresentam irregularidades. E essas irregularidades compreendem dois grupos de erros: erros macrogeomtricos e erros microgeomtricos. Erros macrogeomtricos so os erros de forma, verificveis por meio de instrumentos convencionais de medio, como micrmetros, relgios comparadores, projetores de perfil etc. Entre esses erros, incluem-se divergncias de ondulaes, ovalizao, retilineidade, planicidade, circularidade etc. Durante a usinagem, as principais causas dos erros macrogeomtricos so: defeitos em guias de mquinas-ferramenta; desvios da mquina ou da pea; fixao errada da pea; distoro devida ao tratamento trmico. Erros microgeomtricos so os erros conhecidos como rugosidade. Rugosidade: o conjunto de irregularidades, isto , pequenas salincias e reentrncias que caracterizam uma superfcie. Essas irregularidades podem ser avaliadas com aparelhos eletrnicos, a exemplo do rugosmetro. A rugosidade desempenha um papel importante no comportamento dos componentes mecnicos. Ela influi na:REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 6 / 66 --qualidade de resistncia aodeslizamento; desgaste;possibilidade de ajuste do acoplamento forado;www.TecnologiaMecanica.com.brqualidade de aderncia que a estrutura oferece s camadas protetoras;resistncia oferecida pela superfcie ao escoamento de fluidos e lubrificantes; resistncia corroso e fadiga;REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 7 / 66 --vedao;aparncia.A causas grandeza, que,a entre orientao outras, eso: o grau de irregularidade da rugosidade podem indicar suasimperfeies nos mecanismos das mquinas-ferramenta;vibraes no sistema pea-ferramenta;desgaste das ferramentas;www.TecnologiaMecanica.com.bresclarecer que existem diferentes sistemas e condies de medio que apresentam diferentes superfcies efetivas.o prprio mtodo de conformao da pea. Conceitos bsicos Para estudar e criar sistemas de avaliao do estado da superfcie, necessrio definir previamente diversos termos e conceitos que possam criar uma linguagem apropriada. Perfil geomtrico Com essa finalidade utilizaremos as definies da norma NBR 6405/1988. Interseo da superfcie geomtrica com Superfcie geomtrica um plano perpendicular. Por exemplo: uma superfcie plana perfeita, cortada por um plano perpendicular, originar um Superfcie ideal prescrita projeto, na perfil geomtrico que ser no uma linha reta. qual no existem erros de forma e acabamento. Por exemplo: superfcies plana, cilndrica etc., que sejam, por definio, perfeitas. Na realidade, isso Perfilno realexiste; trata-se apenas de uma referncia. Interseco da superfcie real com um plano perpendicular. Neste caso, o plano perpendicular (imaginrio) cortar a superfcie que resultou do mtodo de usinagem e Superfcieuma originar real linha irregular. Superfcie que limita o corpo e o separa do meio que o envolve. a superfcie que resulta do mtodo empregado na sua produo. Por exemplo: torneamento, retfica, ataque qumico etc. Superfcie que podemos ver e tocar.Perfil efetivo Imagem aproximada do perfil real, obtido por um meio de avaliao ou medio. Por Superfcie efetiva exemplo: o perfil apresentado por um registro grfico, sem qualquer filtragem e com as limitaes atuais da eletrnica. Superfcie avaliada pela tcnica de medio, com forma aproximada da superfcie real de uma pea. a superfcie apresentada e analisada pelo aparelho de medio. importanteREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 8 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brPerfil de rugosidade Obtido a partir do perfil efetivo, por um instrumento de avaliao, aps filtragem. o perfil apresentado por um registro grfico, depois de uma filtragem para eliminar a ondulao qual se sobrepe geralmente a rugosidade.Composio da superfcie Tomando-se uma pequena poro da superfcie, observam-se certos elementos que a compem.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 9 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brA figura representa um perfil efetivo de uma superfcie, e servir de exemplo para salientar os elementos que compem a textura superficial, decompondo o perfil. A) Rugosidade ou textura primria o conjunto das irregularidades causadas pelo processo de produo, que so as impresses deixadas pela ferramenta (fresa, pastilha, rolo laminador etc.). Lembrete: a rugosidade tambm chamada de erro microgeomtrico. B) Ondulao ou textura secundria o conjunto das irregularidades causadas por vibraes ou deflexes do sistema de produo ou do tratamento trmico. C) Orientao das irregularidades a direo geral dos componentes da textura, e so classificados como: orientao ou perfil peridico - quando os sulcos tm direes definidas; orientao ou perfil aperidico - quando os sulcos no tm direes definidas. D) Passo das irregularidades a mdia das distncias entre as salincias. D1: passo das irregularidades da textura primria; D2: passo das irregularidades da textura secundria. O passo pode ser designado pela freqncia das irregularidades. E) Altura das irregularidades ou amplitude das irregularidades. Examinamos somente as irregularidades da textura primria. Critrios para avaliar a rugosidade Comprimento de amostragem (Cut off) Toma-se o perfil efetivo de uma superfcie num comprimento lm, comprimento total de avaliao. Chama-se o comprimento le de comprimento de amostragem (NBR 6405/1988). O comprimento de amostragem nos aparelhos eletrnicos, chamado de cut-off (le), no ser confundido com a distncia total (lt) percorrida pelo apalpador sobre a superfcie. deveREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 10 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.br recomendado pela norma ISO que os rugosmetros devam medir 5 comprimentos de amostragem e devem indicar o valor mdio.A distncia percorrida pelo apalpador dever ser igual a 5 le mais a distncia para atingir a velocidade de medio lv e para a parada do apalpador lm. Como o perfil apresenta rugosidade e ondulao, o comprimento de amostragem filtra a ondulao.A rugosidade H2 maior, pois le 2 incorpora ondulao. A rugosidade H1 menor, pois, como o comprimento le 1 menor, ele filtra a ondulao. Sistemas de medio da rugosidade superficial So usados dois sistemas bsicos de medida: o da linha mdia M e o da envolvente E. O sistema da linha mdia o mais utilizado. Alguns pases adotam ambos os sistemas. No Brasil - pelas Normas ABNT NBR 6405/1988 e NBR 8404/1984 -, adotado o sistema M. Sistema M No sistema da linha mdia, ou sistema M, todas as grandezas da medio da rugosidade so definidas a partir do seguinte conceito de linha mdia: Linha mdia a linha paralela direo geral do perfil, no comprimento da amostragem, de tal modo que a soma das reas superiores, compreendidas entre ela e o perfil efetivo, seja igual soma das reas inferiores, no comprimento da amostragem (le).REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 11 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brA1 e A2 reas acima da linha mdia = A3 rea abaixo da linha mdia. A1 + A2 = A3Parmetros de rugosidadeRugosidade mdia (Ra) a mdia aritmtica dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relao linha mdia, dentro do percurso de medio (lm). Essa grandeza pode corresponder altura de um retngulo, cuja rea igual soma absoluta das reas delimitadas pelo perfil de rugosidade e pela linha mdia, tendo por comprimento o percurso de medio (lm).Esse parmetro conhecido como: Ra (roughness average ) significa rugosidade mdia; CLA ( center line average ) significa centro da linha mdia, e adotado pela norma inglesa. A medida expressa em micropolegadas (in = microinch). O parmetro Ra pode ser usado nos seguintes casos: Quando for necessrio o controle contnuo da rugosidade nas linhas de produo;REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 12 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brEm superfcies em que o acabamento apresenta sulcos de usinagem bem orientados (torneamento, fresagem etc.); Em superfcies de pouca responsabilidade, como no caso de acabamentos com fins apenas estticos. Vantagens do parmetro Ra: o parmetro de medio mais utilizado em todo o mundo. aplicvel maioria dos processos de fabricao. Devido a sua grande utilizao, quase todos os equipamentos apresentam esse parmetro (de forma analgica ou digital eletrnica). Os riscos superficiais inerentes ao processo no alteram muito seu valor. Para a maioria das superfcies, o valor da rugosidade nesse parmetro est de acordo com a curva de Gauss, que caracteriza a distribuio de amplitude. Desvantagens do parmetro Ra O valor de Ra em um comprimento de amostragem indica a mdia da rugosidade. Por isso, se um pico ou vale no tpico aparecer na superfcie, o valor da mdia no sofrer grande alterao, ocultando o defeito. O valor de Ra no define a forma das irregularidades do perfil. Dessa forma, poderemos ter um valor de Ra para superfcies originadas de processos diferentes de usinagem. Nenhuma distino feita entre picos e vales. Para alguns processos de fabricao com freqncia muito alta de vales ou picos, como o caso dos sinterizados, o parmetro no adequado, j que a distoro provocada pelo filtro eleva o erro a altos nveis. Indicao da rugosidade Ra pelos nmeros de classe A norma NBR 8404/1984 de indicao do Estado de Superfcies em Desenhos Tcnicos esclarece que a caracterstica principal (o valor) da rugosidade Ra pode ser indicada pelos nmeros da classe de rugosidade correspondente, conforme tabela a seguir. Classe de rugosidade N12 50 N11 25 N10 12,5 N9 6,3 N8 3,2 N7 1,6 N6 0,8REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 13 / 66 --Rugosidade RA (valor em m)www.TecnologiaMecanica.com.brN5 N4 N3 N2 N10,4 0,2 0,1 0,05 0,025O desvio mdio aritmtico expresso em micrometro (m). Medio da rugosidade (Ra) Na medio da rugosidade, so recomendados valores para o comprimento da amostragem, conforme tabela abaixo. Tabela de comprimento da amostragem (CUT OFF) Rugosidade RA Mnimo comprimento de amostragem L (CUT OFF) ((m) (mm) De 0 at 0,1 0,25 Maior que 0,1 at 2,0 0,80 Maior que 2,0 at 10,0 2,50 Maior que 10,0 8,00 Simbologia, equivalncia e processos de usinagem A tabela que se segue, classifica os acabamentos superficiais - geralmente encontrados na indstria mecnica - em 12 grupos, e as organiza de acordo com o grau de rugosidade e o processo de usinagem que pode ser usado em sua obteno. Permite, tambm, visualizar uma relao aproximada entre a simbologia de tringulos, as classes e os valores de Ra ((m).REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 14 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brRugosidade mxima (Ry) Est definido como o maior valor das rugosidades parciais (Zi) que se apresenta no percurso de medio (lm). Por exemplo: na figura a seguir, o maior valor parcial o Z3, que est localizado no 3o cut off, e que corresponde rugosidade Ry.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 15 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brO parmetro Ry pode ser empregado nos seguintes casos: Superfcies de vedao; Assentos de anis de vedao; Superfcies dinamicamente carregadas; Tampes em geral; Parafusos altamente carregados; Superfcies de deslizamento em que o perfil efetivo peridico. Vantagens do parmetro Ry Informa sobre a mxima deteriorizao da superfcie vertical da pea. de fcil obteno quando o equipamento de medio fornece o grfico da superfcie. Tem grande aplicao na maioria dos pases. Fornece informaes complementares ao parmetro Ra (que dilui o valor dos picos e vales). Desvantagens do parmetro Ry Nem todos os equipamentos fornecem o parmetro. E, para avali-lo por meio de um grfico, preciso ter certeza de que o perfil registrado um perfil de rugosidade. Caso seja o perfil efetivo (sem filtragem), deve ser feita uma filtragem grfica. Pode dar uma imagem errada da superfcie, pois avalia erros que muitas vezes no representam a superfcie como um todo. Por exemplo: um risco causado aps a usinagem e que no caracteriza o processo. Individualmente, no apresenta informao suficiente a respeito da superfcie, isto , no informa o formato da superfcie. A figura a seguir ilustra esta idia: diversas formas de rugosidade podem ter o mesmo valor para Ry.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 16 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brObservao O parmetro Ry substitui o parmetro Rmx. Rugosidade total (Rt) Corresponde distncia vertical entre o pico mais alto e o vale mais profundo no comprimento de avaliao (lm), independentemente dos valores de rugosidade parcial (Zi). Na figura abaixo, pode-se observar que o pico mais alto est no retngulo Z1, e que o vale mais fundo encontra-se no retngulo Z3. Ambos configuram a profundidade total da rugosidade Rt.O parmetro Rt tem o mesmo emprego do Ry, mas com maior rigidez, pois considera o comprimento de amostra igual ao comprimento de avaliao. Vantagens do parmetro Rt mais rgido na avaliao que o Ry, pois considera todo o comprimento de avaliao e no apenas o comprimento de amostragem (1 valor cut deoff ). mais fcil para obter o grfico de superfcie do que com o parmetro Ry . Tem todas as vantagens indicadas para o Ry. Desvantagem do parmetro Rt Em alguns casos, a rigidez de avaliao leva a resultados enganosos. Rugosidade mdia (Rz)REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 17 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brCorresponde mdia aritmtica dos cinco valores de rugosidade parcial. Rugosidade parcial (Z i) a soma dos valores absolutos das ordenadas dos pontos de maior afastamento, acima e abaixo da linha mdia, existentes no comprimento de amostragem ( cut off ). Na representao grfica do perfil, esse valor corresponde altura entre os pontos mximo e mnimo do perfil, no comprimento de amostragem (le). Ver figura a seguir.O parmetro Rz pode ser empregado nos seguintes casos: Pontos isolados no influenciam na funo da pea a ser controlada. Por exemplo: superfcies de apoio e de deslizamento, ajustes prensados etc.; Em superfcies onde o perfil peridico e conhecido. Vantagens do parmetro Rz Informa a distribuio mdia da superfcie vertical. de fcil obteno em equipamentos que fornecem grficos. Em perfis peridicos, define muito bem a superfcie. Riscos isolados sero considerados apenas parcialmente, de acordo com o nmero de pontos isolados. Desvantagens do parmetro Rz Em algumas aplicaes, no aconselhvel a considerao parcial dos pontos isolados, pois um ponto isolado acentuado ser considerado somente em 20%, mediante a diviso 5 de.1REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 18 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brAssim como o Ry, no possibilita nenhuma informao sobre a forma do perfil, bem como da distncia entre as ranhuras. Nem todos os equipamentos fornecem esse parmetro. Rugosidade mdia do terceiro pico e vale (R3Z) Consiste na mdia aritmtica dos valores de rugosidade parcial (3Zi), correspondentes a cada um dos cinco mduloscut ( off ). Em cada mdulo foram traadas as distncias entre o terceiro pico mais alto e o terceiro vale mais fundo, em sentido paralelo linha mdia. Na figura abaixo ilustram-se os cinco mdulos com os valores 3Zi (i = de 1 a 5).O parmetro R3Z pode ser empregado em: Superfcies de peas sinterizadas; Peas fundidas e porosas em geral. Vantagens do parmetro R3Z Desconsidera picos e vales que no sejam representativos da superfcie. Caracteriza muito bem uma superfcie que mantm certa periodicidade do perfil ranhurado. de fcil obteno com equipamento que fornea grfico. Desvantagens do parmetro R3Z No possibilita informao sobre a forma do perfil nem sobre a distncia entre ranhuras. Poucos equipamentos fornecem o parmetro de forma direta.Representao de rugosidadeSimbologia: Norma ABNT - NBR 8404/1984REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 19 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brA Norma ABNT - NBR 8404 fixa os smbolos e indicaes complementares para a identificao do estado de superfcie em desenhos tcnicos. Quadro 1: Smbolo sem indicao Smbolo Significado Smbolo bsico; s pode ser usado quando seu significado for complementado por uma indicao.Caracteriza uma superfcie usinada, sem mais detalhes.Caracteriza uma superfcie na qual a remoo de material no permitida e indica que a superfcie deve permanecer no estado resultante de um processo de fabricao anterior, mesmo se ela tiver sido obtida por usinagem.Quadro2: Smbolos com indicao da caracterstica principal da rugosidade, RA Smbolo A remoo do material : Significado facultativa exigida no permitida Superfcie com rugosidade de valor mximo Ra= 3,2m. Superfcie com rugosidade de valor mximo Ra = 6,3m e mnimo Ra = 1,6m.Quadro 3: Smbolo com indicaes complementares Smbolo Significado Processo de fabricao: fresar. Compromisso de amostragem cut off = 2,5mm. Direo das estrias: perpendicular ao plano; projeo da vista. Sobremetal para usinagem = 2mm. Indicao (entre parnteses) de um outro parmetro de rugosidade diferente de Ra, por exemplo, Rt = 0,4mm.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 20 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brEsses smbolos podem ser combinados entre si, ou utilizados em combinao com os smbolos que tenham a indicao da caracterstica principal da rugosidade Ra. Quadro 4: Smbolos para indicaes simplificadas Smbolo Significado Uma indicao complementar explica o significado do smbolo. Uma indicao complementar explica o significado dos smbolos. Indicaes do estado de superfcie no smbolo Cada uma das indicaes do estado de superfcie disposta em relao ao smbolo.= = = = = =valor da rugosidade Ra, em m, ou classe de rugosidade N1 at N12 mtodo de fabricao, tratamento ou revestimento comprimento de amostra, em milmetro cut ( off ) direo de estrias sobremetal para usinagem, em milmetro outros parmetros de rugosidade (entre parnteses)Indicao nos desenhos Os smbolos e inscries devem estar orientados de maneira que possam ser lidos tanto com o desenho na posio normal como pelo lado direito.Direo das estrias Quadro 5: Smbolo para direo das estrias Smbolo Interpretao=Paralela ao plano de projeo da vista sobre o qual o smbolo aplicadoREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 21 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brPerpendicular ao plano de projeo da vista sobre o qual o smbolo aplicado. Cruzadas em duas direes oblquas em relao ao plano de projeo da vista sobre o qual o smbolo aplicado.XM Muitas direesAproximadamente central em relao ao ponto mdio da superfcie ao qual o smbolo referido.CR Aproximadamente radial em superfcie ao qual o smbolo da relao ao ponto mdioreferido. Se for necessrio definir uma direo das estrias que no esteja claramente definida por desses smbolos, ela deve estar descrita no desenho por uma nota adicional. um A direo das estrias a direo predominante das irregularidades da superfcie, que geralmente resultam do processo de fabricao utilizado. Rugosmetro O rugosmetro um aparelho eletrnico amplamente empregado na indstria para verificao de superfcie de peas e ferramentas (rugosidade). Assegura um alto padro de qualidade nas medies. Destina-se anlise dos problemas relacionados rugosidade de superfcies. Aparelhos eletrnicos Inicialmente, o rugosmetro destinava-se somente avaliao da rugosidade ou textura primria. Com o tempo, apareceram os critrios para avaliao da textura secundria, ou seja, a ondulao, e muitos aparelhos evoluram para essa nova tecnologia. Mesmo assim, por comodidade, conservou-se o nome genrico de rugosmetro tambm para esses aparelhos que, alm de rugosidade, medem a ondulao. Os rugosmetros podem ser classificados em dois grandes grupos:REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 22 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brAparelhos que fornecem somente a leitura dos parmetros de rugosidade (que pode ser tanto analgica quanto digital). Aparelhos que, alm da leitura, permitem o registro, em papel, do perfil efetivo da superfcie. Os primeiros so mais empregados em linhas de produo, enquanto os segundos tm mais uso nos laboratrios, pois tambm apresentam um grfico que importante para uma anlise mais profunda da textura superficial.rugosmetro porttil digitalREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 23 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brUnidade de acionamento - Desloca o apalpador sobre a superfcie, numa velocidade constante e por uma distncia desejvel, mantendo-o na mesma direo. Amplificador - Contm a parte eletrnica principal, dotada de um indicador de leitura que recebe os sinais da agulha, amplia-os, e os calcula em funo do parmetro escolhido. Registrador - um acessrio do amplificador (em certos casos fica incorporado a ele) e fornece a reproduo, em papel, do corte efetivo da superfcie.esquema de funcionamento de um rugosmetro Processo da determinao da rugosidade Esse processo consiste, basicamente, em percorrer a rugosidade com um apalpador de formato normalizado, acompanhado de uma guia (patim) em relao ao qual ele se move verticalmente. rugosmetro digital sistema para avaliao de textura superficial com registro grficoacompanha incorporadoas (analgico) Enquanto o apalpador acompanha a rugosidade, a guia (patim) ondulaes da superfcie. O movimento da agulha transformado em impulsos eltricos e registrados Os aparelhos para avaliao da textura superficial so compostos das seguintes no mostrador e no grfico. partes:ProjetoresApalpador - Tambm chamado de pick-up, desliza sobre a superfcie que ser verificada, levando os sinais da agulha apalpadora, de diamante, at o amplificador. Introduo Os meios ticos de medio foram empregados, no incio, como recurso de laboratrio, para pesquisas etc. Pouco a pouco, foram tambm conquistando as oficinas, nas quais resolvem problemas, facilitam a produo e melhoram a qualidade dos produtos. Hoje, os projetores j trabalham ao lado das mquinas operatrizes ou, muitas vezes, sobre elas, mostrando detalhes da prpria pea durante a usinagem.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 24 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brCaracterstica e funcionamento O projetor de perfil destina-se verificao de peas pequenas, principalmente as de formato complexo. Ele permite projetar em sua tela de vidro a imagem ampliada da pea. Esta tela possui gravadas duas linhas perpendiculares, que podem ser utilizadas como referncia nas medies. O projetor possui uma mesa de coordenadas mvel com dois cabeotes micromtricos, ou duas escalas lineares, posicionados a 90. Ao colocar a pea que ser medida sobre a mesa, obtemos na tela uma imagem ampliada, pois a mesa possui uma placa de vidro em sua rea central que permite que a pea seja iluminada por baixo e por cima simultaneamente, projetando a imagem na tela do projetor. O tamanho original da pea pode ser ampliado 5, 10, 20, 50 ou 100 vezes por meio de lentes intercambiveis, o que permite a verificao de detalhes da pea em vrios tamanhos. Em seguida, move-se a mesa at que uma das linhas de referncia da tela tangencie o detalhe da pea e zera-se o cabeote micromtrico (ou a escala linear). Move-se novamente a mesa at que a linha de referncia da tela tangencie a outra lateral do detalhe verificado. O cabeote micromtrico (ou a escala linear) indicar a medida. O projetor de perfil permite tambm a medio de ngulos, pois sua tela rotativa e graduada de 1 a 360 em toda a sua volta. A leitura angular se faz em um nnio que permite resoluo de 10. (Nos projetores mais modernos a indicao digital). Outra maneira de verificao pode ser utilizando um desenho da pea feito em acetato transparente e fixado na tela do projetor. Sistemas de projeoREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 25 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brde luz, no detidos por ela, atravessam a objetiva amplificadora. Desviados por espelhos planos, passam, ento, a iluminar a tela.A projeo diascpica empregada na medio de peas com contornos especiais, tais como pequenas engrenagens, ferramentas, roscas etc. Projeo episcpica (superfcie) Nesse sistema, a iluminao se concentra na superfcie da pea, cujos detalhes aparecem na tela. Eles se tornam ainda mais evidentes se o relevo for ntido e pouco acentuado. Esse sistema utilizado na verificao de moedas, circuitos impressos, gravaes, acabamentos superficiais etc. Quando se trata de peas planas, devemos colocar a pea que ser medida sobre uma mesa de vidro. As peas cilndricas com furo central, por sua vez, devem ser fixadas entre pontas. Medio de roscas Podemos usar o projetor de perfil tambm para medir roscas. Para isso, basta fixar entre pontas e inclinar a rosca que se quer medir. No devemos esquecer que uma das referncias da tela deve ser alinhada com o perfil da rosca. O ngulo que ela faz com a direo 0 lido na escala da tela e no nnio. diascpia episcpica ambas Projeo diascpica (contorno) Na projeo diascpica, a iluminao transpassa a pea que ser examinada. Com isso, obtemos na tela uma silhueta escura, limitada pelo perfil que se deseja verificar. Para que a imagem no fique distorcida, o projetor possui diante da lmpada um dispositivo ptico chamado condensador. Esse dispositivo concentra o feixe de luz sob a pea. Os raiosREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 26 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brPara determinar o passo, basta deslocar a rosca por meio de um micrmetro. Isso deve ser feito de modo que a linha de referncia coincida, primeiro, com o flanco de um filete e, depois, com o flanco do outro filete, os quais aparecem na tela.A medida do passo corresponde, portanto, diferena das duas leituras do micrmetro. Exemplo: leitura inicial: 5,000 mm aps o segundo alinhamento: 6,995 mm passo = 6,995 5,000 passo = 1,995 mm Montagem e regulagem Vejamos, agora, como se monta e regula um projetor de perfil: 1. Em primeiro lugar, devemos selecionar a objetiva que permita visualizar com nitidez o detalhe da pea. 2. A seguir, posicionamos a chave que permite a projeo episcpica, diascpica ou ambas. 3. Regulamos o foco com a movimentao vertical da mesa. 4. necessrio, ento, alinhar a pea sobre a mesa. Isso deve ser feito de modo que a imagem do objeto na tela se desloque paralelamente ao eixo de referncia.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 27 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brObservao - No caso de projeo episcpica, devemos posicionar o feixe de luz sobre a pea; em seguida, colocamos o filtro que protege a viso do operador; e, por fim, regulamos a abertura do feixe de luz. Conservao Limpar a mesa de vidro e a pea que ser examinada com benzina ou lcool. Limpar as partes pticas com lcool isoproplico somente quando necessrio. Manter as objetivas cobertas e em lugar bem seco quando o aparelho no estiver em uso. Lubrificar as peas mveis com leo fino apropriado. Limpar as partes expostas, sem pintura, com benzina, e unt-las com vaselina lquida misturada com vaselina pastosa.Mquina universal de medirMquina universal de medir A mquina universal de medir corresponde s mais altas exigncias de laboratrio. Ela permite medir em coordenadas retangulares e, por meio de acessrios adicionais, tambm uma terceira coordenada, possibilitando, assim, a verificao no s no plano mas tambm no espao. Medies angulares so feitas com o uso da mesa circular e dos cabeotes divisores. Todas as medies so realizadas com rguas-padro, e as respectivas leituras so observadas no microscpio micromtrico ou no contador digital. Graas a seus acessrios, so vrias as possibilidades de emprego da mquina de medir. Ela presta bons servios na calibrao de calibradores e de ferramentas de todos os tipos. Alm disso, utilizada durante a fabricao ,ou antes,da montagem de peas ou de agregados. Caractersticas A mquina universal de medir um aparelho robusto, verstil e com alta exatido. Sua estrutura consiste de uma base rgida de ferro fundido, munida de superfcie prismtica, que permite movimento uniforme e uma resoluo de 0,5m. De acordo com os nossos objetivos, podemos adaptar diversos acessrios mquina de medir. Dessa maneira, possvel fazer a medio externa e interna de dimetros, roscas etc.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 28 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brA mquina universal de medir sensvel a vibraes e variaes de temperatura. Por isso, utilizada em laboratrios de metrologia, sobre uma base especial. Alm disso, a temperatura do laboratrio deve ser mantida em 20C. Partes componentes e funcionamento: Sensor multidirecional O sensor multidirecional um equipamento auxiliar da mquina universal de medir. Por meio dele possvel determinar as dimenses lineares e angulares nas peas de formato complexo. Utilizando esse processo, podemos determinar, por exemplo, o ngulo de uma pea cnica. Em primeiro lugar, coloca-se a pea entre pontas, alinhando-a corretamente. Depois, ajustase o sensor de modo que se desloque ao longo do centro da pea, fazendo a leitura no contador digital. No caso de pea cnica, as medidas podem ser feitas em dois pontos diferentes. A partir desses valores, aplicamos clculos trigonomtricos e obtemos o ngulo da pea.Mesa giratria A mesa giratria um suporte circular. Em alguns modelos, possvel deslocar esse suporte para determinado ngulo, cuja medida pode ser feita com resoluo de at 10 segundos de grau. A mesa giratria um recurso que, em conjunto com acessrios auxiliares da mquina universal, permite determinar medidas lineares e angulares.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 29 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brMicroscpio goniomtrico um acessrio que faz medies angulares. Alm da escala em graus e minutos, possui linhas de referncia que podem ser alinhadas com os detalhes da pea que ser medida. Com um dispositivo de regulagem fina, possvel deslocar a placa goniomtrica para determinado ngulo. As linhas de referncias podem ser alinhadas, por exemplo, com o flanco de um filete. O ngulo de giro lido com a ajuda de um pequeno microscpio auxiliar, pelo qual podemos verificar at um minuto de grau, com um nnio. Medio de roscas A medio de roscas pode ser feita usando-se o microscpio com sensor multidirecional ou o microscpio para referncia ou, ainda, o microscpio goniomtrico. Essa medio feita de vrias maneiras: Com o uso de contrapontas, centralizamos a rosca que pode ser medida com o microscpio ou com o sensor. Com arames calibrados, podemos determinar a medida da rosca por meio de clculos trigonomtricos. Conservao Como sua base rasqueteada, antes de colocar qualquer dispositivo em seus trilhos, limplos, removendo as partculas que possam riscar. Aps usar o aparelho, mant-lo sempre coberto, evitando poeira etc. Limpar com benzina as partes metlicas expostas, sem pintura, e mant-las lubrificadas com uma mistura de vaselina lquida com vaselina pastosa. Lubrificar a mquina com leo especial, que deve ser colocado nos pontos indicados pelo fabricante. Limpar as partes pticas com lcool isoproplico, evitando toc-las com os dedos.Medio tridimensionalIntroduo O projeto de novas mquinas exige nveis de perfeio cada vez mais altos, tanto no aspecto dimensional quanto no que se refere forma e posio geomtrica de seus componentes. Ao lado disso, a indstria vem incorporando recursos de fabricao cada vez mais sofisticados, rpidos e eficientes. Dentro dessa realidade dinmica, surgiu a tcnica de medio tridimensional, que possibilitou um trabalho de medio antes impossvel por meios convencionais ou, ento, feito somente com grande esforo tcnico e/ou com grande gasto de tempo.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 30 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brEspecificao da qualidade dimensional - sentido tridimensional No detalhamento de um projeto mecnico, as especificaes de forma, tamanho e posio esto contidas num sistema coordenado tridimensional. Entre as especificaes, encontramos dimetros, ngulos, alturas, distncias entre planos, posio perpendicular, concentricidade, alinhamento etc. Para cada item requerido, deve-se procurar um meio de verificao. Por isso, para medir uma pea, tornam-se necessrios diversos instrumentos, o que naturalmente um de erros, pois cada instrumento possui o seu erro, conforme norma de levaacmulo a fabricao.Conceito de medio tridimensional (X, Y, Z) A definio dimensional de uma pea feita geometricamente no espao tridimensional. Esse espao caracterizado por trs eixos perpendiculares entre si - chamados X, Y, Z - e que definem um sistema coordenado de trs dimenses. Assim, um ponto no espao projetado no plano de referncia, onde se definem duas coordenadas (X, Y) e a terceira corresponde altura perpendicular a esse plano (Z).Mquina de medir coordenadas tridimensional MMC manual Princpio de funcionamento e sistema de leitura:REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 31 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brA MMC manual consiste de uma base de referncia rigorosamente plana, sobre a qual desliza horizontalmente um corpo guiado no sentido Y. Esse corpo possui, por sua vez, outro corpo que desliza horizontalmente, e perpendicular ao anterior, no sentido X. Finalmente, h um terceiro corpo que se movimenta verticalmente, e perpendicular aos anteriores, no sentido Z. No lado externo inferior do eixo vertical Z acoplado um sensor especial (mecnico, eletrnico ou ptico) que entrar em contato com a pea que ser medida, movimentandose de acordo com a capacidade da mquina. O movimento de cada eixo registrado por um sistema de leitura eletrnico mostrado digitalmente. Esse sistema de leitura oferece a possibilidade de zeragem em qualquer posio; introduo de cota pr-selecionada no indicador de qualquer eixo; e, geralmente, possvel o acoplamento de um sistema de processamento de dados (SPD). Sensores mecnicos, eletrnicos e pticos Os sensores so acoplados ao extremo inferior do eixo vertical (Z). So de vrios tipos, e sua seleo deve estar de acordo com a geometria, o tamanho e o grau de exatido da pea. Sensores mecnicos - So sensores rgidos, geralmente fabricados de ao temperado, com diversas formas geomtricas em sua extremidade de contato, para permitir fcil acesso ao detalhe da pea que ser verificada. Uma vez realizado o contato na pea, os sensores devem se manter fixos para se fazer a leitura no sistema de contagem digital. Os mais comuns so cnicos, cilndricos, com esfera na ponta e tipo disco. Sensores eletrnicos - So unidades de apalpamento muito sensveis, ligadas eletronicamente aos contadores digitais. Ao fazer contato com a pea que ser medida, a ponta de medio, por efeito de uma pequena presso, desloca-se angularmente e produz um sinal eltrico (e acstico) que congela a indicao digital, mostrando o valor da coordenada de posio do sensor. Quando se utilizam sistemas de processamento de dados, esse sinal permite que o valor indicado no contador digital seja analisado pelo computador. Sensores pticos - Quando a pea ou um detalhe dela muito pequeno, impossibilitando a utilizao de sensores normais, o ponto de medio pode ser determinado com o auxlio de microscpio ou projetor de centrar, acoplado do mesmo modo que os outros sensores. Nesse caso, o sinal eltrico para definir as coordenadas emitido com o auxlio de um pedal.REDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 32 / 66 --www.TecnologiaMecanica.com.brMtodo de medio com a MMC manual (sem SPD) Depois de tomar as devidas providncias em relao limpeza e verificao do posicionamento da pea em relao aos trs eixos coordenados da mquina, utiliza -se o mtodo de medio a seguir: Nivelamento O plano de referncia da pea deve ficar paralelo ao plano de medio da mesa. A pea deve estar apoiada em trs suportes regulveis.nivelamento de plano Alinhamento Os eixos de referncia da pea devem ficar paralelos aos eixos da mquina.Determinao do ponto de origem - Com o sensor mais adequado encostado na pea, procede -se ao zeramento dos contadores digitais. Feito isso, cada novo ponto apalpado terREDE: ARQUIVO-REV: AUTOR: PAGINA: F:\TECMEC\APOSTILA\ METROLOGIA-OMII-00.PDF Amilton Cordeiro -- 33 / 66 --