Metrologia turma 40599(1)

MATERIA: METROLOGIA

PROGRAMA DO CURSO DE METROLOGIA

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)

Primeira Parte

PROGRAMA DO CURSO DE METROLOGIA

Programa do curso:

14. Relógio Comparador(milímetro)

15. Transformação de Medidas

Segunda Parte

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 seobtenha 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.

METROLOGIA INDUSTRIAL / SENAI 2008

Conceitos Básicos

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


Conceitos Básicos

Finalidade do Controle:

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


Conceitos Básicos

Medição:

O conceito de medir traz, em si, uma idéia de comparação. Comosó se podem comparar “coisas” da mesma espécie, cabeapresentar para a medição a seguinte definição, que, como asdemais, está sujeita a contestações:

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


Conceitos Básicos

Contestação...

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


Conceitos Básicos

Contestação...

Quando se diz que um determinado comprimento tem doismetros, pode-se afirmar que ele é a metade de outro de quatrometros; entretanto, não se pode afirmar que a temperatura dequarenta graus centígrados é duas vezes maior que uma de vintegraus, e nem a metade de outra de oitenta.

Portanto, para se medir um comprimento, deve-se primeiramenteescolher outro que sirva como unidade e verificar quantas vezes aunidade cabe dentro do comprimento por medir. Uma superfíciesó pode ser medida com unidade de superfície; um volume, comunidade volume; uma velocidade, com unidade de velocidade;uma pressão, com unidade de pressão, etc.

METROLOGIA/SENAI 2008

Conceitos Básicos

Precisa-se atenção para

se comparar grandezas

de mesma UNIDADE!

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.


Conceitos Básicos

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.


Conceitos Básicos

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

Método

a)Medição Direta

Consiste em avaliar a grandeza por medir, por comparação diretacom 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 relativamentepequeno.


- Principais métodos de medição direta:a) Método DeslocamentoMétodo pelo qual uma grandeza é indicada numa escalaconvencionalmente graduada baseando-se para isso em propriedadesfísicas adequadas de um elemento ou de outra grandeza. Como exemplo,temos a medição de temperatura por termômetro de vidro, conformefigura ao lado.



b) Método de compensação ou de zeroMétodo 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.


Conceitos Básicos


Conceitos Básicos

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 comrelação a outra, de padrão ou dimensão aproximada; daí a expressão: medição indireta. Os aparelhos utilizados são chamados indicadores oucomparadores-amplificadores, os quais, para facilitarem a leitura, amplificam as diferenças constatadas, por meio de processos mecânicos ou físicos (amplificação mecânica, ótica, pneumática, etc.).


Conceitos Básicos

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.


Conceitos Básicos

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.


Conceitos Básicos

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.


Conceitos Básicos

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 atritoentre a peça e o instrumento;4 - medir peças cuja temperatura, quer pela usinagemquer por exposição a uma fonte de calor, esteja forada temperatura de referência;5 - medir peças sem importância com medir peças sem importância com instrumentosinstrumentoscaros.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 demedição.


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 demedidas lineares:Régua graduadaCompassoMetro, trenaPaquímetroMicrômetro externo e internoRelógio comparador e apalpador


Instrumentos Angulares

Estudaremos, depois, os instrumentos de medidasangulares:

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 prestama diversos usos:

Régua de encosto interno: serve para medição comface 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 duaspernas, 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 compassode 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 USOO 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.

METRO ARTICULADO

No comércio o metro articulado é encontrado nas versõesde 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.


METRO ARTICULADO

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

O comprimento da rosca, segundo a ilustração, mede 2cm, 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 livremovimentação, com um mínimo de folga. Ele é dotado de umaescala auxiliar, chamada de nônio ou vernier. Essa escalapermite que se alcance uma maior precisão nas medidas.O paquímetro universal é usado, especialmente, quandoa quantidade de peças que se quer medir é pequena e aprecisão não é inferior a 0,02 mm, 1/128” ou .001.


PAQUÍMETRO


PAQUÍMETRO – Tipos e Usos


Paquímetro universal: é utilizado em mediçõesexternas, internas e de profundidade. Entre todos os outros, éo tipo mais usado.



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



Paquímetro de profundidade: serve para medirprofundidade 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, defácil leitura. A escala é graduada em centímetros e polegadasinteiras, 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 mediçõesmais precisas. Parafuso de trava para a corrediça. Desligamento automático após 5 minutos sem uso. Bateria de 1,5 Volts N° SR44W com vida útilaproximada 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 escalafixa 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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