Metrologia turma 40599(1)

PROGRAMA DO CURSO DE METROLOGIA

 Primeira Parte
Programa do curso:
1. Metrologia - Definição
2. Finalidade do Controle
3. Medição
4. Método, Instrumento e Operador
5. Experiência em Laboratório de Metrologia
6. Normas Globais de Medição
7. Normas e Especificações
8. Recomendações
9. Grandezas e Unidades
10. Régua Graduada (Escalas métrica e inglêsa)
11. Paquímetro (Nônio, tipos de medições, unidades)
12. Micrômetros (Tipos de medições, unidades)
13. Medição Angular (Goniômetro)

PROGRAMA DO CURSO DE METROLOGIA

 Segunda Parte
Programa do curso:
14. Relógio Comparador(milímetro)
15. Transformação de Medidas

METROLOGIA INDUSTRIAL / SENAI 2008

 Conceitos Básicos

Metrologia:

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



Metrologias:

CIENTÍFICA (Instrumentos Laboratoriais, Metodologia Científica); que
utiliza instrumentos laboratoriais, pesquisas e metodologias científicas, que
têm por base padrões de medição nacionais e internacionais, para o
alcance de altos níveis de qualidade metrológica.
INDUSTRIAL (Controle de Processos Produtivos); cujos sistemas de
medição controlam processos produtivos industriais e são responsáveis
pela garantia da qualidade dos produtos acabados.
LEGAL (SSMA) que, controla e fiscaliza todos aqueles instrumentos e
medidas que estão relacionadas com o consumidor.

DEFINIÇÃO:
METRO?LOGIA? é a ciência das medições, abrangendo todos os
teóricos e práticos que asseguram a precisão exigida no processo
produtivo



Finalidade do Controle:

O controle não tem por fim somente reter ou rejeitar os produtos
fabricados fora das normas; destina-se, antes, a orientar a
fabricação, evitando erros. Representa, por conseguinte, um fator
importante na redução das despesas gerais e no acréscimo da
produtividade.
Um controle eficaz deve ser total, isto é, deve ser exercido em
todos os estágios de transformação da matéria, integrando-se nas
operações depois de cada fase de usinagem.



Medição:

O conceito de medir traz, em si, uma idéia de comparação. Como
só se podem comparar “coisas” da mesma espécie, cabe
apresentar para a medição a seguinte definição, que, como as
demais, está sujeita a contestações:

“Medir é comparar uma dada grandeza com outra da
mesma espécie, tomada como unidade”.



Contestação...

A medição da temperatura segue um outro padão. Esta não é comparada
com um padrão, pois temperatura é um “estado”.

METROLOGIA/SENAI 2008


Contestação...

Quando se diz que um determinado comprimento tem dois
metros, pode-se afirmar que ele é a metade de outro de quatro
metros; entretanto, não se pode afirmar que a temperatura de
quarenta graus centígrados é duas vezes maior que uma de vinte
graus, e nem a metade de outra de oitenta.

Portanto, 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 volume; uma velocidade, com unidade de velocidade;
uma pressão, com unidade de pressão, etc.



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



Padrão

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



Na tomada de quaisquer medidas, devem ser considerados três
elementos fundamentais: o método, o instrumento e o operador.

Método

a)Medição Direta

Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação direta
com instrumentos, aparelhos e máquinas de medir.
Esse método é, por exemplo, empregado na confecção de peças
protótipos, isto é, peças originais utilizadas como referência, ou,
ainda, quando o número de peças por executar for relativamente
pequeno.


- Principais métodos de medição direta:
a) Método Deslocamento
Método pelo qual uma grandeza é indicada numa escala
convencionalmente graduada baseando-se para isso em propriedades
físicas adequadas de um elemento ou de outra grandeza. Como exemplo,
temos a medição de temperatura por termômetro de vidro, conforme
figura ao lado.

METROLOGIA INDUSTRIAL /
SENAI 2008


b) Método de compensação ou de zero
Método de medição no qual se reduz a zero a diferença entre o valor da
grandeza a medir e um valor conhecido na mesma grandeza.
Exemplo:
Balança analítica, conforme figura 2.


b) Medição Indireta por Comparação

Método pelo qual o valor de uma grandeza é obtido através de cálculos
sobre valores resultantes de medição direta de outras grandezas, que
tenham relação funcional com a grandeza a medir. Como exemplo pode
ser citado a medição de área e volume.
Medir por comparação é determinar a grandeza de uma peça com
relação a outra, de padrão ou dimensão aproximada; daí a expressão:
medição indireta. Os aparelhos utilizados são chamados indicadores ou
comparadores-amplificadores, os quais, para facilitarem a leitura,
amplificam as diferenças constatadas, por meio de processos mecânicos
ou físicos (amplificação mecânica, ótica, pneumática, etc.).



Instrumentos de Medição

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



Operador

O operador é, talvez dos três, o elemento mais importante. É ele a parte
inteligente na apreciação das medidas. De sua habilidade depende, em
grande parte, a precisão conseguida. Um bom operador, servindo-se de
instrumentos relativamente débeis, consegue melhores resultados do que
um operador inábil com excelentes instrumentos.

Deve, pois, o operador, conhecer perfeitamente os instrumentos que
utiliza, ter iniciativa para adaptar às circunstâncias o método mais
aconselhável e possuir conhecimentos suficientes para interpretar os
resultados encontrados.



Erros de Medição
Fatores externos podem provocar erros, alterando diretamente o
comportamento do sistema de medição ou agindo diretamente sobre a
grandeza a medir. O fator mais crítico, é a variação da temperatura
ambiente. Essa variação provoca, por exemplo, dilatação das escalas
dos instrumentos de medição de cumprimento, do mesmo modo que age
sobre a grandeza a medir, isto é, sobre o comprimento de uma peça que
será medida.



Curvas de Erro
Fatores externos podem provocar erros, alterando diretamente o
comportamento do sistema de medição ou agindo diretamente sobre a
grandeza a medir. O fator mais crítico, é a variação da temperatura
ambiente. Essa variação provoca, por exemplo, dilatação das escalas
dos instrumentos de medição de cumprimento, do mesmo modo que age
sobre a grandeza a medir, isto é, sobre o comprimento de uma peça que
será medida.


 Laboratório de Metrologia

Nos casos de medição de peças muito precisas, torna-
se necessário uma climatização do local; esse local
deve satisfazer às seguintes exigências:

1 - temperatura constante (??);
2 - grau higrométrico correto (??);
3 - ausência de vibrações e oscilações (???);
4 - espaço suficiente;
5 - boa iluminação e limpeza.



Normas Gerais de Medição:

Medição é uma operação simples, porém só poderá
ser bem efetuada por aqueles que se preparam para
tal fim. O aprendizado de medição deverá ser
acompanhado por um treinamento, quando o aluno
será orientado segundo as normas gerais de medição.



Normas gerais de medição:
1 - Tranqüilidade.
2 - Limpeza.
3 - Cuidado.
4 - Paciência.
5 - Senso de responsabilidade.
6 - Sensibilidade.
7 - Finalidade da posição medida.
8 - Instrumento adequado.
9 - Domínio sobre o instrumento.



Normas gerais de medição:

Evite:
1 - choques, queda, arranhões, oxidação e sujeita;
2 - misturar instrumentos;
3 - cargas excessivas no uso, medir provocando atrito
entre a peça e o instrumento;
4 - medir peças cuja temperatura, quer pela usinagem
quer por exposição a uma fonte de calor, esteja fora
da temperatura de referência;
5 - medir peças sem importância com instrumentos
caros.



Cuidados:

1 - USE proteção de madeira, borracha ou feltro,
para apoiar os instrumentos.

2 - DEIXE a peça adquirir a temperatura ambiente,
antes de tocá-la com o instrumento de
medição.


 Unidades Dimensionais Lineares

Unidades Dimensionais Lineares:

Sistema Métrico Decimal

Sistemas Inglês e Americano (inch)


 Instrumentos Lineares

Para conseguir uma boa medição, é necessário
conhecer o instrumento de medida mais adequado.
Em primeiro lugar, vamos estudar os instrumentos de
medidas lineares:
Régua graduada
Compasso
Metro, trena
Paquímetro
Micrômetro externo e interno
Relógio comparador e apalpador


 Instrumentos Angulares

Estudaremos, depois, os instrumentos de medidas
angulares:

Goniômetro


 RÉGUA GRADUADA

O mais elementar instrumento de medição utilizado nas
oficinas é a régua graduada (escala). É usada para
medidas lineares, quando não há exigência de grande
precisão. Para que seja completa e tenha caráter
universal, deverá ter graduações do sistema métrico e
do sistema inglês.


 RÉGUA GRADUADA


 RÉGUA GRADUADA – TIPOS E USOS

As réguas graduadas são de muitos tipos e se prestam
a diversos usos:

Régua de encosto interno: serve para medição
com
face interna de referência.


 RÉGUA GRADUADA – TIPOS E USOS

Régua sem encosto: Neste caso, devemos subtrair
do resultado o valor do ponto de referência


 COMPASSO – TIPOS E USOS

São instrumentos de aço carbono, constituídos de duas
pernas, que se abrem ou se fecham através de uma
articulação. As pernas podem ser retas, terminadas em
pontas afiladas e endurecidas (fig.1), ou uma perna
reta e outra curva (fig. 2).



O compasso de pernas retas e denominado compasso
de pontas. O de perna curva é denominado compasso
de Centrar.
EMPREGO:
Compasso de Pontas:

Usa-se para traçar circunferências e arcos, e para

transportar medidas lineares.

Compasso de Centrar:

Usa-se para determinar centro ou traçar paralelas.



TAMANHOS:

Os mais comuns são: 100, 150, 200 e 250mm (4", 6",
8” e 10", aproximadamente).

CONDIÇÕES DE USO
O sistema de articulação deve estar bem ajustado.
As pontas devem estar bem afiladas.



CONSERVAÇÃO:

 Proteja os compassos contra golpes e quedas;

 Mantenha-os isolados de outras ferramentas;

 Limpe-os e lubrifique-os, após o uso;

 Proteja suas pontas com madeira ou cortiça.


 SISTEMA INGÊS ORDINÁRIO

Graduações da Escala - Sistema Inglês Ordinário

Representação da Polegada.

( “ ) polegada - 1” = uma polegada

(IN) polegada - 1 IN = uma polegada

(INCH) palavra inglesa que significa polegada
As graduações da escala são feitas dividindo-se a polegada em 2,
4, 8 e 16 partes iguais, existindo em alguns casos escalas com 32
Divisões.


 SISTEMA INGÊS ORDINÁRIO



 SISTEMA INGLÊS ORDINÁRIO



 EXERCÍCIOS


 METRO ARTICULADO

O metro articulado é um instrumento de medição linear,
fabricado de madeira, alumínio ou fibra.



No comércio o metro articulado é encontrado nas versões
de 1 m e 2 m.
A leitura das escalas de um metro articulado é bastante simples: faz-se
coincidir o zero da escala, isto é, o topo do instrumento, com uma das
extremidades do comprimento a medir. O traço da escala que coincidir
com a outra extremidade indicará a medida.



No comércio o metro articulado é
encontrado nas versões
de 1 m e 2 m.

O comprimento da rosca,
segundo a ilustração, mede 2
cm, ou seja, 0,02 m.
O diâmetro do parafuso,
segundo a ilustração, é de ½”.


 TRENA

Trata-se de um instrumento de medição constituído por uma fita de aço,
fibra ou tecido, graduada em uma ou em ambas as faces, no sistema
métrico e/ou no sistema inglês, ao longo de seu comprimento, com traços
transversais. Em geral, a fita está acoplada a um estojo ou suporte dotado
de um mecanismo que permite recolher a fita de modo manual ou
automático. Tal mecanismo, por sua vez, pode ou não ser dotado de
trava.


 TRENA

A fita das trenas de bolso são de aço fosfatizado ou esmaltado e
apresentam largura de 12,7 mm e comprimento entre 2 m e 5 m.

Quanto à geometria, as fitas das trenas podem ser planas ou curvas. As
de geometria plana permitem medir perímetros de cilindros, por exemplo.


 PAQUÍMETRO

O paquímetro é um instrumento usado para medir dimensões lineares:
internas, externas e de profundidade. Consiste em uma régua graduada,
com encosto fixo, na qual desliza uma garra móvel. Abaixo, mostramos
um paquímetro de uso geral; daí, seu nome: paquímetro universal.
PAQUÍMETRO

É um instrumento finamente acabado, com as superfícies planas 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 20ºC. A escala é
graduada em milímetro 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.


 PAQUÍMETRO


 PAQUÍMETRO

O cursor ajusta-se à régua de modo a permitir sua livre
movimentação, com um mínimo de folga. Ele é dotado de uma
escala auxiliar, chamada de nônio ou vernier. Essa escala
permite que se alcance uma maior precisão nas medidas.
O paquímetro universal é usado, especialmente, quando
a quantidade de peças que se quer medir é pequena e a
precisão não é inferior a 0,02 mm, 1/128” ou .001.


 PAQUÍMETRO – Tipos e Usos

Paquímetro universal: é utilizado em medições
externas, internas e de profundidade. Entre todos os outros, é
o tipo mais usado.



Paquímetro universal com relógio indicador: utilizado
quando se necessita executar um grande número de medições.



Paquímetro de profundidade: serve para medir
profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos, etc..



Paquímetro de bicos alongados: medição de partes internas.



Paquímetro duplo: serve para medir dentes de engrenagens.



Paquímetro eletrônico digital 150mm/ 6”


Legibilidade
Display de 10 mm de altura com números nítidos, de
fácil leitura.
A escala é graduada em centímetros e polegadas
inteiras, identificados por setas.
Funcionamento com dois botões de controle:
Para conversão milímetro / polegada.
Para zerar em qualquer posição.
Exatidão e longa vida:
De aço inoxidável e temperados, para uma vida longa,
sem oxidação.
Vareta retangular de profundidade para medições
mais precisas.
Parafuso de trava para a corrediça.
Desligamento automático após 5 minutos sem uso.
Bateria de 1,5 Volts N° SR44W com vida útil
aproximada de um ano.


 PAQUÍMETRO – Cálculos


 PAQUÍMETRO – Leitura no Sistema Inglês
Leitura de polegada milesimal:
No paquímetro em que se adota o sistema inglês, cada polegada da escala
fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a:

Como o nônio tem 25 divisões, a resolução desse paquímetro é:


O procedimento para leitura é o mesmo que para a escala em milímetro.
Contam-se as unidades .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.



Outro Exemplo:


 PAQUÍMETRO – Leitura em POLEGADA FRACIONÁRIA
Leitura de polegada fracionária:

No 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:


 PAQUÍMETRO – Leitura em POLEGADA FRACIONÁRIA

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