SISTEMAS DIMENSIONAIS

INTRODUÇÃOO conceito de medir, traz em si, uma idéia de comparação e como só se pode comparar "coisas" de uma mesma espécie, podemos definir medição como: "medir é comparar uma dada grandeza com outra de mesma espécie, tomada como unidade".

O homem precisa medir para definir seu espaço, sua atuação. Para isso, temos a metrologia como ferramenta de trabalho.

A formação desta palavra é METRO = medir; LOGIA = estudo.

Metro é um padrão adequado para medir por exeplo, o comprimento de um corte de tecido, a largura de uma sala, a altura de um edificio, ou mesmo a largura de uma rua. Para medir comprimentos maiores ou menores que o metro foram criadas as unidades dele derivadas.

HISTÓRICOEmbora "soluções metrológicas" datem de 4800 a.C., período áureo egípcio, do qual a pirâmide de Queops é o maior exemplo, os primeiros padrões de comprimento de que se tem registro são da civilização grega, que definiu o cúbito, 500 a.C.. Esse cúbito - distância do cotovelo até a ponta do indicador - foi subdividido em palmo, dígito e span, medindo cada um:

- Cúbito = 523 mm- Span = 229 mm- Palmo = 76 mm- Dígito = 19 mm

Com o domínio romano, o cúbito foi substituído pelo pé que era constituído de 12 polegadas, sendo esta igual ao cumprimento da segunda falange do polegar da mão do homem.

A jarda que fora definida no século XII, provavelmente devido ao esporte de arco e flecha popular nessa época, como sendo a distância da ponta do nariz do Rei Henrique I até o polegar, só foi oficializada como unidade de comprimento em 1558 pela Rainha Elizabeth e materializada por uma barra de bronze.

Nesta mesma época fixou-se o pé como unidade de comprimento, através de decreto real que versava: “Num certo domingo, ao saírem da igreja, dezesseis homens deverão alinhar-se tocando o pé esquerdo um no outro. a distância assim coberta será denominada vara e um dezesseis ávos será o pé”.

A jarda, como é hoje conhecida, foi estabelecida em 1878 como sendo a distância entre os terminais de ouro de uma barra de bronze, medida a 62° F (18° C).

Nesse período, na Europa Continental, especificamente na França, procurou-se uma forma de definir um padrão de comprimento que não dependesse da estatura da família real. Assim, por volta de 1790, definiu-se o metro utilizando como referência o meridiano da terra - metro é 1:40.000.000 do comprimento do meridiano que passa por Dunquerque.

Em 1837 foram refeitos os cálculos, obtendo-se, valores ligeiramente diferentes; por isso, a definição do metro foi alterada e passou a ser : "o metro é a distância medida à temperatura do gelo fundente, entre dois traços gravados em uma barra de platina irradiada, depositada no Bureau Internacional des Poids et Mesures (BIPM), e considerado o protótipo do metro pela Primeira Conferência Geral de Pesos e Medidas, e 1889, esta barra estando à pressão normal é apoiada sobre roletes nos pontos de deflexão mínima".

Em 1960 foi adotados por convenção internacional, o metro como sendo 1.670.763,73 comprimentos da onda da raia alaranjada da lâmpada de vapor de criptônio 86; conseguia-se, assim, reproduzir o metro com uma precisão de 1:10.

Em 20/10/1983 na 17ª Reunião do “Lê Bureau International Dês Poids et Measures” chegou a definição do metro baseada no comprimento da luz gerada por um laser de Hélio-Neon no vácuo.

Hoje define-se: “Um metro é a distância liner percorrida pela luz no vácuo, no intervalo de tempo de 1 segundo dividido por 299.792.458”.

Figura 1 - Origem do metro

Desta forma foi criada a unidade metro. Porém na sua mais variada utilização houve a necessidade de se criar as suas subdivisões:

1 m/10 = 0,1m – 1 decímetro

0,1/10 = 0,01m – 1 centímetro

0,01/10 = 0,001m – 1 milímetro

0,001/10 = 0,0001m - 0,1 m/m

...

Figura 2 - Representação de subdivisão do metro

Assim temos:

Prefixo Simb. Fator pot. Fator numeral em gramas

Yotta Y 1024 1 000 000 000 000 000 000 000 000

Zetta Z 1021 1 000 000 000 000 000 000 000

Exa E 1018 1 000 000 000 000 000 000

Peta P 1015 1 000 000 000 000 000

Terá T 1012 1 000 000 000 000

Giga G 109 1 000 000 000

Mega M 106 1 000 000

Quilo k (1) 103 1 000

Hecto h 102 1 00

Deca da 10 1 0

Deci d 10−1 0,1

Centi c 10−2 0,01

Mili m 10−3 0,001

Micro µ 10−6 0,000 001

Nano n 10−9 0,000 000 001

Pico p (2) 10−12 0,000 000 000 001

Femto f 10−15 0,000 000 000 000 001

Atto a 10−18 0,000 000 000 000 000 001

Zepto z 10−21 0,000 000 000 000 000 000 001

Yocto y 10−24 0,000 000 000 000 000 000 000 001

Tabela 1- Representação dos prefixos e sua simbologia

Lembrando: na Matemática, para medir as coisas de modo que todos entendam, é necessário adotar um ‘padrão’, ou seja, uma unidade de medida, esta unidade é o metro e seu submúltiplo mais comum o milímetro, cuja abreviação é mm. Ele é tão comum que, em geral, nos desenhos técnicos, essa abreviação (mm) nem aparece.

O milímetro é a milésima parte do metro, ou seja, é igual a uma parte do metro que foi dividido em 1000 partes iguais. Provavelmente, você deve estar pensando: “Puxa! Que medida pequenininha! Imagine dividir o metro em 1.000 partes!”. Pois, na Mecânica, essa unidade de medida é ainda considerada enorme, quando se pensa no encaixe de precisão, como no caso de rolamentos, buchas, eixos. E essa unidade é maior ainda para instrumentos de medição, como calibradores ou blocos-padrão.

Assim, na mecânica ou outras ciências emprega medidas ainda menores que o milímetro, como mostra a tabela 02:

Submúltiplos do Metro Representação Correspondência

Décimo de milímetro 0,1 mm 1

10Centésimo de

milímetro0,01 mm

1 100

Milésimo de milímetro 0,001mm 1

1000

Tabela 2 - Submúltiplos do metro

Onde, o milésimo de milímetro também é representado pela letra grega (lê-se mi). Assim, o milésimo de milímetro pode também ser chamado de micrometro ou, simplesmente, de mícron (0,001 mm = 1 m = 1).

METROLOGIA COMO ESTUDOComo já visto anteriormente, metrologia é a ciência da medição, com a qual se utiliza de instrumentos e que pode auxiliar na medição ou, “fazer” a medição, com base em um dado pré-estabelecido, entenda como, referência padronizada; assim sendo a metrologia é uma das funções básicas necessárias a todo esta quantificação das características do produto e do processo. Esta quantificação é conseguida através de:

- definição das unidades padronizadas, conhecidas por unidade de medida, que permitem a conversão de abstrações como comprimento e massa em grandezas quantificáveis como metro, quilograma etc;

- instrumentos que são calibrados em termos destas unidades de medidas padronizadas;

- uso destes instrumentos para quantificar ou medir as "dimensões" do produto ou processo de análise.

A este item, inclui-se o operador, que é, talvez, o mais importante. É ele a parte inteligente na apreciação das medidas. De sua habilidade depende, em grande parte, a precisão conseguida. É necessário ao operador:

- conhecer o instrumento;

- adaptar-se as circunstâncias;

- escolher o método mais aconselhável para interpretar os resultados.

Nota: no Laboratório de Metrologia:

- Temperatura constante de 20 ±1°C;

- Teor de umidade, ou Grau Higrométrico controlado de 50 ±3%. Obs: o cloreto de cálcio indústrial retira cerca de 15% da umidade;

- Ausência de vibrações e oscilações;

- Espaço suficiente;

- Boa iluminação;

- Limpeza do ambiente e instrumentos de medição.

TIPOS DE MEDIDAS E MEDIÇÕES

A partir da noção de que fundamentalmente medir é comparar, uma medida pode ser obtida por dois métodos distintos:

Medição por comparação Direta:

Compara-se o objeto da medida com uma escala conveniente, obtendo-se um resultado em valor absoluto e unidade coerente. Por exemplo: medição da distância entre dois traços utilizando-se uma régua graduada aferida, ou paquimetro também, aferido.

Medição por comparação Indireta:

Compara-se o objeto da medida com um padrão de mesma natureza ou propriedade, inferindo sobre as características medidas/verificadas. Por exemplo, medições/controle de peças com calibradores passa-não-passa; utilização de relógios comparadores.

Na prática, normalmente, simplifica-se os termos acima definidos. Assim, encontramos usualmente "medida direta" e "medição por comparação" ou "medição indireta".

Critérios de escolha, a passagem de medição direta para indireta pode, em geral, ser associada a dois fatos:

- Tempo necessário para executar a medição;

- Necessidade de resolução ou precisão incompatíveis com a dimensão a ser medida (com instrumentos de medição direta), por exemplo: 50 mm com 0,1mm de precisão

Exatidão e Precisão

A exatidão é proporcional a diferença entre um valor observado e o valor de referência. Normalmente, o valor observado é a média de diversos valores individuais.

A precisão é proporcional a diferença entre si dos valores observados para obter-se uma medida. Assim, quanto maior a concordância entre os valores individuais de um conjunto de medidas maior é a precisão.

Medidas Espaciais

- Retilineidade

- Ortogonalidade

- Posicionamento

- Planeza

Tolerância das Medidas

Para efeito de uniformidade de linguagem, no caso de medições simples, tem-se as seguintes definições que são normalmente utilizadas:

- Dimensão Nominal: é a dimensão usada na caracterização da medida. Esta dimensão é, geralmente, conhecida;

- Dimensões Limites: são as dimensões máxima e mínima que a medida pode ter sem ser rejeitada.

-· Dimensão Máxima: é o valor máximo que se permite para a medida.

-· Dimensão Mínima: é a dimensão mínima que se permite para a medida.

-·Dimensão Efetiva: é qualquer valor obtido para a medida, com um aparelho de resolução suficiente para controlar as medidas máxima e mínima.

-·Tolerância: é a diferença entre os valores máximo e mínimos admissíveis para a medida;.

- Afastamento Superior: é a diferença entre a dimensão máxima e a dimensão nominal. Pode ter valor positivo ou negativo. A notação "As" é usada para furo e "as" para eixo.

-·Afastamento Inferior: é a diferença entre a dimensão mínima e a dimensão nominal. Pode ter valor positivo ou negativo.

- Linha de Base: na representação gráfica, é a linha que coincide com a dimensão nominal da medida.

- Medida Tolerada: é o conjunto de medida nominal acompanhada dos afastamentos superior e inferior.

- Campo de Tolerância: é o conjunto dos valores compreendidos entre as dimensões máxima e mínima da medida.

Tolerância de Forma e Posição

No caso e peças mais complexas, não é suficiente apenas garantir que certas características básicas estejam dentro de limites pré estabelecidos. Para garantir o desempenho de uma peça é necessário que ela esteja geometricamente dentro de limites pré estabelecidos. Assim é necessário que, em um plano, um furo seja o mais circular possível e no espaço mais cilíndrico

possível. É necessário, pois que se estabeleçam valores limites para a localização e para a posição relativa das superfícies.

INSTRUMENTAÇÃO BÁSICA

A regra das "quatro a dez vezes" para se fazer uma medição correta, não é exigido por norma, mas é usual que uma dimensão tolerada, por exemplo, dentro de 0,05mm seja controlada por micrômetro de precisão 0,01mm, resultando em uma relação de 5.

Qual a importância dessa regra? Foram desenvolvidos cálculos, baseados em premissas diversas, que demonstram que:

- a probabilidade de se cometer erro na medida, quando a relação é menor que 4, é muito grande.

- o custo do sistema torna-se exagerado quando a relação é maior do que 10.

Um sistema deve considerar essa regra, para ser seguida em cada caso e condições complementares, já em casos que uma relação maior ou igual a quatro não seja possível de ser observada. Tais condições poderiam ser:

- Uso de vários instrumentos, sendo considerada, como resultado, a média de suas leituras;

- Controle das condições ambientais;

- Uso do operador mais especializado e, se justificável, até único;

- Menor intervalo de calibração;

- Uso de procedimento de medição mais específico e detalhado.

Em resumo, as providências possíveis para eliminação das fontes de erro.

Principais Instrumentos de Pressão e Temperatura

- Manômetro: instrumento para medir e indicar pressão maior do que a pressão ambiente.

- Vacuômetro: instrumento para medir e indicar pressão menor do que a pressão ambiente.

- Manovacuômetro: instrumento pra medir e indicar pressão maior ou menor do que a pressão ambiente.

- Termômetro: instrumento para medir e indicar temperatura. Devido a utilização de diferentes unidades e escalas de temperaturas, podemos ter valores positivos ou negativos. Seu funcionamento básico, normalmente é através da "dilatação".

PADRÕES

A humanidade se preocupa com o problema "medição" e fica claro com o histórico apresentado anteriormente, porém, a existência de um sistema de medidas ou unidades é apenas necessário, e não suficiente. Onde é preciso garantir ainda:

a) a utilização de tal sistema;

b) a homogeneidade dos processos de medida.

O primeiro é conseguido através da existência, no país usuário, de um órgão que estabeleça o sistema compulsoriamente, e isto é feito no Brasil através do CONMETRO. O segundo é feito através da manutenção de padrões de referência e de meios de dissiminação para os usuários, e isto é feito - à semelhança do National Bureau of Standards (NBS) nos EUA, criado em 1901 - pelo INMETRO.

O NBS, tem como tarefas básicas, oferecer:

- Serviços de medição para a ciência e tecnologia;

- Ciência e tecnologia para a indústria e para o governo;

- Serviços tecnológicos para paridade no comércio;

- Serviços tecnológicos para a segurança pública;

- Serviços de informação tecnológica.

No Brasil, existe o CONMETRO e INMETRO, onde estes orgãos permitem assegurar que em todos os ramos de nossas atividades é necessário ter: a referência, através da conceituação da rastreabilidade.

A definição será abordada apenas intuitivamente. A palavra rastreabilidade é uma transformação da palavra rastreamento, e significa aquilo que é possível ser seguido até uma origem qualquer.

A maioria das atividades do homem tem por finalidade transações técnicas e comerciais. Para tanto o cedente e o adquirente querem ter garantia do que (produto com qualidade) e de quanto (quantidade) está sendo transacionado. Para garantir isto, é necessário que ambos estejam baseados nas mesmas referências e que os processos de medição sejam homogêneos, ou inversamente, através de análise dos resultados e da análise do processo de medida, cada um chega a uma referência comum. É o que caracteriza a rastreabilidade.

Idealmente, o sistema nacional deveria ter o esquema organizacional abaixo:

CONMETRO - Conselho Nacional de Normatização, Metrologia e Qualidade Indústrial.

SINMETRO - Sistema Nacional de Normatização, Metrologia e Qualidade Indústrial.

INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Indústrial.

CEMCI - Centro de Metrologia Científica e Indústrial.

O equilíbrio de tal sistema organizacional é dinâmico e deve se suportado por atividades interlaboratoriais, para constituir uma rede nacional de metrologia.

Os laboratórios constituintes deste esquema, principalmente a nível de laboratórios de transferência, seriam estabelecidos pelo INMETRO, através de credenciamento e constituiriam a Rede Nacional de Calibração.

CONFIRMAÇÃO / COMPROVAÇÃO METROLÓGICA

É o conjunto de operações requeridas para garantir que um item de equipamento de medição encontra-se em um estado de conformidade com as especificações para seu uso pretendido. Geralmente, inclui calibração, qualquer ajuste e/ou reparo necessário e as re-calibrações subsequentes, assim como qualquer selagem e rotulagem necessária.

Requisitos ISO-9001/9002

-·Seleção de Equipamento;

- Calibração e Ajuste;

- Procedimentos;

- Identificação da Situação;

- Registros;

- Condições Ambientais Adequadas;

- Preservação;

- Proteção (selo, lacre etc).

Ajuste

É a operação designada para trazer um instrumento de medição para um estado de desempenho, ausente de tendências e adequado ao seu uso.

Calibração

Conjunto de operações que estabelece, sob condições especificadas, a relação entre os valores indicados por um instrumento de medição, ou valores representados por uma medida materializada ou um material de referência, e os valores correspondentes das grandezas estabelecidas por padrões.

Manutenção

É o ato de manter um instrumento em perfeitas condições de uso, de acordo com normas pré-estabelecidas em função da utilização do mesmo. Podemos classificá-la basicamente em:

- Preventiva

- Corretiva.

"A precisão e a qualidade de seus produtos está ligada ao perfeito desempenho e eficiência de seus instrumentos".

A escolha do instrumento adequado é muito importante para o seu trabalho bem como sua melhor utilização, mas sem dúvida os cuidados com os mesmos são essências para sua duração e melhor performance.

Algumas dicas de como conservar e proceder com os mesmos:

Paquímetros

- Posicione corretamente os bicos principais na medição externa aproximando o máximo possível a peça da escala graduada. Isso evitará erros por folga do cursor e o desgaste prematura das pontas onde a área de contato é menor.

- Não utilize o paquímetro em esforços excessivos. Tome providências para que o instrumento não sofra quedas ou seja usado no lugar do martelo, ou como outro objeto.

- Evite danos nas pontas de medição. Procure que as orelhas de medição nunca sejam utilizadas como compasso de traçagem. Nem outras pontas.

- Limpe cuidadosamente após o uso com um pano macio, para retirar poeira e sujeira.

- Ao guardá-lo por um grande período, aplique uma camada de óleo anti-ferrugem suavemente em todas as faces do instrumento.

- Não o exponha diretamente à luz do sol.

- Deixe as faces de medição ligeiramente separadas, de 0,2 a 2 mm.

Traçadores de Altura

- Guarde o instrumento sempre sem a ponta se for necessário manter o traçador com a ponta montada, deixe-a separada do desempeno de 2 a 20mm. Isso evitará danos e acidentes.

- Ao guardar-lo por uma longo período, aplique óleo anti-ferrugem suavemente em todas as faces do instrumento.

- Não exponha o instrumento diretamente ao sol.

Micrômetros

- Nunca faça girar violentamente o micrômetro. Essa prática poderá acarretar o desgaste prematuro, e/ou com acidentes.

- Após seu uso, limpe cuidadosamente, retirando sujeiras e marcas deixadas pelos dedos no manuseio.

- Aplique uma camada de óleo anti-ferrugem em todas as faces do instrumento sempre que for guardá-lo por longos períodos.

- Deixe as faces de medição ligeiramente separadas de 0,1 a 1 mm.

- Não deixe o fuso travado.

Relógios Comparadores

- Após o uso limpe sujeiras e marcas deixadas pelos dedos no manuseio. Use um pano macio e seco.

- Proteja o relógio ao guardá-lo por longos períodos. Usando um pano macio embebido em óleo anti-ferrugem.

- Não exponha o relógio diretamente à luz do sol.

- Guarde-o em ambiente de baixa umidade, com boa ventilação e livre de poeira.

- Guarde-o sempre em seu estojo (ou saco plástico)

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, que são elas:

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.

Recomendações

Os instrumentos de medição são utilizados para determinar grandezas. A grandeza pode ser determinada por comparação e por leitura em escala ou régua graduada. É dever de todos os profissionais zelar pelo bom estado dos instrumentos de medição, mantendo-se assim, por maior tempo, sua real precisão. Evite:

1. Choques, queda, arranhões, oxidação e sujeira; 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.

PAQUÍMETRO

Ao medirmos com uma régua, a menor divisão presente é o mm. Para se medir décimos de mm ou até centésimos de mm, bastaria então acrescentar mais traços à escala. Na prática isto é inviável, visto que os traços ficariam tão próximos que seria impossível visualiza-los. Uma forma de contornar este problema é utilizando um paquímetro. O paquímetro é uma régua normal equipada com um dispositivo chamado nônio ou vernier que permite medições de décimos ou centésimos de mm, dependendo do instrumento. O nônio do paquímetro é similar aos dispositivos também presentes em outros aparelhos de medidas tais como balanças analíticas, espectroscópios, microscópios, etc.

É um instrumento usado para medir as dimensões lineares internas, externas e de profundidade de uma peça. Consiste em uma régua graduada, com encosto fixo, sobre o qual desliza um cursor.

Esse sistema de medição é constituido basicamente de dois corpos móveis que permitem geralmente quatro maneiras de acesso para efetuar a medição e, são chamados de paquímetros quadrimencionais.

O paquímetro é geralmente construído em aço inoxídavel temperado e suas graduações são aferidas a 20°C. A escala é graduada em milimetros e/ou polegadas, podendo a polegada ser fracionária ou milesimal. O cursor é provido de uma graduação especial (Nônio) que se desloca em frente as escalas da haste e indica o valor da dimensão tomada. Podem fornecer resultados de medição com leituras de 0,01 mm, 0,05 mm ou 0,02 mm no sitema métrico e de 0,0001” ou 1/28” no sistema polelega.

Figura 3 - Paquímetro universal e seus componentes básicos: 1) Bico externos, 2) Bicos internos, 3) Medidor de profundidade, 4) Escala principal em cm/mm, 5) Escala principal em polegadas, 6) Vernier em cm, 7) Vernier em polegadas, 8) Retentor de cursor.

Figura 4 - Componentes de um paquímetro

Figura 5 - Componentes de paquímetros

NÔNIO

O nônio é a parte do paquímetro cuja finalidade é proporcionar uma medida com uma resolução menor (mais precisa) do que a feita somente com a escala fixa. A escala do cursor é chamada de nônio ou vernier, em homenagem portugues Pedro Nunes e ao frances Pierre Vernier, considerados seus inventores. O nônio baseia-se na divisão de X de uma escala graduada fixa por X+1 de uma escala graduada móvel.O nônio possui uma escala com n divisões para X mm da escala fixa.

Figura 6 - Representação de Vernier ou Nônio

Tomando-se 9 divisões da escala fixa e dividindo-se em 10 partes, cada uma dessas divisões medirá 0,9, e a diferença com 1 divisão será portanto, 1-0,9, isto é, 0,1. Esta diferença é também a aproximação máxima que pode ser fornecido pelo instrumento. Estando pois, o zero da graduação do cursor coincidente com qualquer dos traços da haste, a diferença entre o primeiro traço do cursor e da haste será de 0,1, para o segundo 0,2, etc. Inversamente, quando um qualquer dos traços da haste, ele indica a parte fracionária da medida, que terá então, tantos inteiros quantas são as divisões da haste até o zero do nônio, mais a fração indicada pelo traço da mesma.

No caso da figura a cima, o nônio está dividido em 10 partes iguais para 9 mm. Cada divisão do nônio possui 9/10 mm, portanto o 1º traço do nônio está a 1/10 mm do próximo traço na escala fixa (comprimento esse que é a resolução do paquímetro), o 2º traço do nônio está a 2/10 mm do seu próximo traço na escala fixa e assim sucessivamente

CÁLCULO DE RESOLUÇÃO:

A resolução de um paquímetro é a distância compreendida entre a 1ª subdivisão do nônio e a subdivisão subseqüente na escala fixa. Se o nônio mede X mm, e é dividido em n partes iguais, o comprimento compreendido entre duas subdivisões consecutivas do nônio é X/n. Este valor tem o seguinte formato em notação decimal: I,D. I representa a parte inteira do número decimal e D representa a parte fracionária. Por exemplo:

X=39 mm e n = 20 X/n = 1,95. I=1.

Resolução = (I+1)-X/n

Entendendo:

Nônio de 9 mm com 10 divisões X/n = 0,9

Resolução = 1 – 0,9 = 0,1 mm

Nônio de 39 mm com 20 divisões X/n = 1,95

Resolução = 2 − 1,95 = 0,05 mm

Nônio de 49 mm com 50 divisões X/n = 0,98

Resolução = 1 − 0,98 = 0,02 mm

Como efetuar uma leitura de medidas em paquímetros analógicos:

1- Posicione o bico móvel de forma tal que a peça a ser medida se adapte com folga entre os bicos fixo e móvel (medida externa) ou entre as orelhas (medida interna) ou entre a haste de profundidade e a escala fixa (medida de profundidade);

2- Mova as partes móveis com o polegar atuando no impulsor até que a parte móvel (bico, orelha ou haste) encoste suavemente na peça;

3- Leia na escala fixa o número de milímetros inteiros (à esquerda do zero do nônio);

4- Leia a parte fracionária da medida observando qual traço do nônio coincide com algum traço da escala fixa e calcule o valor da fração multiplicando o número desse traço pela resolução.

CALIBRAÇÃO E AJUSTE

Para verificar a exatidão do paquímetro (calibração) utilizam-se blocos padrão de diversos tamanhos, de acordo com sua capacidade ou sistemas especificamente desenvolvidos para verificação periódica

TIPOS DE PAQUÍMETROS E SUAS CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS

Para atender as mais diversas necessidades da indústria de mecânica de precisão foram desenvolvidos diversos tipos de paquímetros, sempre procurando tornar mais fácil tanto o acesso ao lugar da medição como o seu manuseio e leitura. A seguir, indicam-se os principais:

• Paquímetros Universais: Modelo convencional (e para canhoto) com as quatro possibilidades de acesso ao lugar da medição já descritas. É utilizado em medições internas, externas, de profundidade e de ressaltos. Trata-se do tipo mais usado.

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

• Com bico móvel: Empregado para medir peças cónicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes.

• Com superfície de medição de metal duro: Este modelo possui pastilhas de metal duro nos bicos de medição principais. Especialmente desenvolvido para medição em grande quantidade.

• Paquímetro de Profundidade: Usado para medir a profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos etc. Esse tipo de paquímetro pode apresentar haste simpfes ou haste com gancho.

• Paquímetro Duplo: Usado para medir dentes de engrenagens.

• Paquímetro Digital: Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, e ideal para controle estatístico.

Figura 7 - Paquímetro Universal, Paquímetro Digital, Paquímetro com Relógio

Figura 8 - Paquímetro Universal para Canhoto, Serviços Pesados de Bicos Longos, De Prufundidade analógico

Figura 9 - Dentes de Engrenagens

RECURSOS DE ACESSO AO LUGAR DA MEDIDA

Quadro de acesso ao lugar da medida (quadrimensional).

Figura 10 - Representação de paquímetro quadrimensional

Medição de profundidade Medição de alturaMedição externa Medição interna

Algumas aplicações especiais

Figura 11 - Auxílio para traçagens

SISTEMAS DE GRADUAÇÃO PARA LEITURA:

Os paquímetros são fabricados geralmente com dois sistemas de leitura: métrico e polegada. Porém, alguns são fabricados somente com um sistema.

A graduação que define o tipo de leitura é feita nas duas partes móveis do instrumento e cada uma tem as particularidades que se indicam a seguir: Régua principal: no Sistema Métrico são gravados traços com distância de 1mm, e no Sistema polegada estes podem corresponder a 1 polegada dividida em 16 ou 40 partes.

MEDIÇÃO DE PROFUNDIDADE

Posicione corretamente a vareta de profundidade. Antes de fazer a leitura, verifique se o paquímetro está apoiado perpendicularmente ao furo em todos os sentidos.

Figura 12 - Medição de profundidade

MEDIÇÃO DE RESSALTOS

Posicione corretamente as faces para medição de ressaltos. Apoie primeiramente a face da escala principal e depois encoste suavemente a face do cursor. Faça a leitura "sentindo" as faces encostadas. Sempre que possível, utilize este recurso em lugar da vareta de profundidade.

Figura 13 - Medição de ressaltos

Evite o Erro de Paralaxe ao fazer a leitura. Posicione sua vista em direção perpendicular à escala e ao Nônio (figura 14), isso evitará erros de leitura que poderão ser consideráveis.

Figura 14 - Erro de paralaxe

MEDIÇÃO EXTERNA

Posicione corretamente os bicos principais na medição externa aproximando o máximo possível a peça da escala graduada. Isso evitará erros por folgas do cursor e o desgaste prematuro das pontas onde a área de contato é menor. Verifique também o perfeito apoio das faces de medição como mostrado na figura 15.

Figura 15 - Medição Externa

MEDIÇÃO INTERNA

Posicione corretamente as faces para medição interna. Procure introduzir o máximo possível as orelhas no furo ou ranhura, mantendo o paquímetro sempre paralelo à peça que está sendo medida, como pode ser verificado pela figura 16, e também, verifique se as orelhas coincidam com a linha de centro do furo.

Figura 16 - Medição Interna

MEDIÇÃO DE PEQUENOS FUROS

Tome providências ao medir furos pequenos com as faces de medição interna. Devido à construção do paquímetro, quando são feitas medições em furos pequenos o valor da leitura é sempre menor que o real. Isto devido à folga existente entre as orelhas e as faces planas de medição.

A figura abaixo ilustra a situação onde:

Figura 17 – Atenção a furos pequenos

Conhecendo os valores b e c (medidos com projetor de perfil ou microscópio), pode-se calcular o diâmetro correto do furo que corresponde a hipotenusa de um triângulo retângulo que tem por catetos as medidas d2 e (2b+c).

d¹ = √(d2)² + (2b + c)²

c= folga entre orelhas

d= diâmetro real

b= faces planas de medição

d1 e d2 = diâmetro encontrado pelo paquímetro.

MICRÔMETRO

Um micrômetro típico é composto basicamente por um parafuso especial chamado de parafuso micrométrico cujo passo é de 0,5mm por volta completa do parafuso. Isto significa que, a cada volta, o parafuso avança ou recua uma distância equivalente a 0,5mm. As partes típicas de um micrômetro podem ser vistas na figura 1.

O micrômetro é um instrumento de medida de alta precisão que permite efetuar medições de até milésimos do milímetro. Devido a sua forma construtiva, este instrumento permite leituras da ordem de 0,01 mm nos modelos comuns e de 0,001 mm nos que incorporam um nônio. Os modelos para medição de furos permitem leituras diretas de até 0,005 mm. Uma característica importante dos micrômetros é a incorporação de um dispositivo que assegura uma pressão de medição constante chamado de catraca ou ficção, dependendo do seu mecanismo.

FUNDAMENTO E LEITURA

O princípio de fendamento do micrômetro baseia-se no deslocamento axial de um parafuso micrométrico com passo de alta precisão dentro de uma porca ajustável. Girando-se o parafuso micrométrico, este avança proporcionalmente ao passo que normalmente, é de 0,5 mm (ou 0,025”) a circunferência da rosca (que corresponde ao tambor, pois este é fixado firmemente ao parafuso por encaixe cônico), é dividida em 50 partes iguais (ou 25 partes nos instrumentos de polegadas), possibilitando leituras de 0,01 mm ou 0,001”. Assim, uma volta completa do tambor corresponde a metade do passo da rosca, e assim por diante.

Desta forma conclui-se que:

Leitura do Tambor = Passo da rosca/número de divis õ es do Nônio

Para se realizar corretamente uma medida com um micrômetro devemos seguir o seguinte procedimento:

I) colocar o objeto a ser medido entre as faces da ponta fixa e da ponta móvel do micrômetro;

II) girar o tambor até que as faces encostem no objeto suavemente. Para tanto, pode-se utilizar o parafuso de fricção ou catraca fornecendo a pressão adequada para a medida;

III) identificar o traço da escala visível antes da borda do tambor que identifica, em passos de 0,5 mm, os primeiros algarismos da medida;

IV) identificar no tambor a fração da medida, ou seja, a subdivisão de 0,5mm.

Bucha InternaBainhaFuso

Figura 18 - Partes do Micrometro Analógico

Porca de ajuste

Batente

Faces Mediçã

CatracaArco

Tambor

Linha de referência

Trava

Isolante Térmico

LEITURA DOS MICROMETROS COM NÔNIO

Rosca com passo de 0,5mm, tambor com 50 divisões e Nônio com 10 divisões

Figura 19 - Micrômetro com leitura de 0,001mm

Rosca com passo de 0.025", tambor com 25 divisões e Nônio com 10 divisões.

Figura 20 - Micrometro com leitura de 0.0001in

Para ambos os casos o referencial para fazer a leitura encontra-se na bainha como sendo sua própria face lateral. Assim, para tomar a leitura deve-se considerar primeiramente o valor do traço do tambor que coincide com a linha de referência da bainha. No caso de micrômetro com Nônio, deve-se acrescentar o valor do traço do Nônio que coincide com o traço do tambor.

LEITURA DO MICRÔMETRO SEM NÔNIO

Rosca com passo de 0,5mm e tambor com 50 divisões

Figura 21 - Micromatro com leitura de 0,01mm

Rosca com passo de 0,001in e tambor de 25 divisões

Figura 22 - Micrometro com leitura de 0.001in