Paquimetros - PROF MARCO CAVACO - UFSC FLORIANOPOLIS

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Capí tulo 3Capí tu lo 3
PAQUÍMETROPAQUÍMETRO
3.1 ASPECTOS GERAIS3.1 ASPECTOS GERAIS
3.1 .1 De f i n i ção3 .1 .1 De f i n i ção
O Paquímetro (figura 3.1) é o resultado da associação de: uma escala, como
padrão de comprimento; dois bicos de medição, como meios de transporte do
mensurando, sendo um ligado à escala e outro ao cursor; um nônio como interpolador
para a indicação entre traços.
3.1 .2 Carac te r í s t i ca s Cons t ru t i va s3 .1 .2 Carac te r í s t i ca s Cons t ru t i va s
Na figura 3.1a tem-se um paquímetro universal (com bicos para medições internas
e lingueta) e na figura 3.1b um paquímetro simples, porém com parafuso de chamada
que serve para ajuste fino da posição do cursor.
Os paquímetros distinguem-se pela faixa de indicação, pelo nônio, pelas
dimensões e forma dos bicos.
Em geral os paquímetros são construídos para faixa de indicação 120 ... 2000
mm; o comprimento dos bicos de 35 a 200 mm correspondentemente. Para casos
especiais é possível adquirir paquímetros de bicos compridos.
O material empregado na construção de paquímetros é usualmente o aço com
coeficiente de dilatação linear a = 11,5 mm/m.K, de forma que o mesmo tenha
comportamento térmico equivalente à maioria das peças.
As superfícies dos bicos situadas frente a frente destinam-se às medições externas
(figura 3.1). Para medições internas, os extremos dos bicos são rebaixados, com
superfícies externas cilíndricas. Ao usar-se estas superfícies de medição, deve-se
adicionar à indicação a espessura dos ressaltos dos bicos que é, geralmente, um valor
arredondado (10 ou 20 mm). Importante é realizar a calibração desta distância
periodicamente a fim de determinar o seu valor efetivo e fazer a correção do erro
durante o processo de medição.
Nos paquímetros universais os bicos para medições internas são prolongados para cima
e apresentam a forma de gumes, o que permite medir dimensões menores do que
aquele valor arredondado.
Paquímetros pequenos podem ter, na parte traseira, uma lingueta que se move
junto com o cursor e serve para medir profundidades.
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F igu ra 3 .1 : Paqu íme t ro s : T i po un i ve r sa l e de A j u s t e F i no .F i gu ra 3 .1 : Paqu íme t ro s : T i po un i ve r sa l e de A j u s t e F i no .
3 .1 .3 T ipos de Paqu íme t ro s3 .1 .3 T ipos de Paqu íme t ro s
Além do tipo universal, o paquímetro pode ser apresentado de diversas formas
específicas para cada uso:
- paquímetro de profundidades (figura 3.2a);
- calibrador de espessura de dentes de engrenagens (figura 3.2b);
- graminho (paquímetro de altura) (figura 3.2c) ;
- paquímetro para rasgo de chaveta (figura 3.2d).
Além destes tipos existem muitas outras variantes, no formato e tamanho dos bicos,
da faixa de indicação, etc.
A escala de um paquímetro poderá ser (figura 3.6):
- mecânica com indicação via nônio;
- cremalheira com indicação via sistema relógio comparador;
- magnética ou eletroóptica, com indicação eletrônica e indicação digital.
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F igu ra 3 .2 : Paqu íme t ro s E spec ia i sF i gu ra 3 .2 : Paqu íme t ro s E spec ia i s.
3.1 .4 Aspec to s Ope rac iona i s3 .1 .4 Aspec to s Ope rac iona i s
Nas medições externas recomenda-se colocar a peça a ser medida o mais perto
possível da escala, de modo a minimizar os erros de não obediência do princípio de
Abbé. Nas medições internas, antes de fixar o cursor, deve-se afrouxar a pressão de
medição.
Em geral, na medição com paquímetro, deve-se evitar um aperto forte dos bicos
sobre a peça (evitar a força de medição excessiva).
Além disso, deve-se evitar, ao máximo possível, movimento relativo entre os bicos
e peça, já que isto provoca desgaste dos bicos, e assim a geração de erros de medição
com o paquímetro. Sob hipótese alguma, deve-se medir uma peça em movimento (por
exemplo: no torno).
O paquímetro universal (ou quadrimensional) pode ser aplicado de diversas formas
(figura 3.7).
Com um paquímetro comum é possível medir diâmetros maiores do que o seu
curso. O paquímetro é colocado na peça a ser medida conforme mostra a figura 3.8; b
é o comprimento dos bicos e A é a indicação no paquímetro. Diâmetros maiores ou
segmentos podem ser medidos com o uso de Blocos Padrão. Sendo a = A/2, temos que
o raio da peça é dado por
R
a b
b
= +
2 2
2
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Alguns paquímetros digitais podem ser interfaceados a pequenas impressoras
com módulos estatísticos ou até a microcomputadores, onde os dados podem ser
processados rapidamente, facilitando o trabalho dos cálculos intermediários em
operações mais complexas como as vistas na figura 3.8.
F igu ra 3 .3 : Paqu íme t ro s Ana lóg i co sF i gu ra 3 .3 : Paqu íme t ro s Ana lóg i co s.
F igu ra 3 .4 : Paqu íme t ro s com nôn io .F i gu ra 3 .4 : Paqu íme t ro s com nôn io .
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F igu ra 3 .5 : Paqu íme t ro s D ig i t a lF i gu ra 3 .5 : Paqu íme t ro s D ig i t a l .
F igu ra 3 .6 : Paqu íme t ro s : T i po s de l e i t u raF igu ra 3 .6 : Paqu íme t ro s : T i po s de l e i t u ra .
3.2 COMPORTAMENTO METROLÓGICO3.2 COMPORTAMENTO METROLÓGICO
A leitura do nônio deve ser realizada com o paquímetro perpendicular à vista do
operador para evitar o "erro de paralaxe". Entretanto, a maioria das pessoas possui
maior acuidade visual com uma das vistas, o que provoca um erro associado ao
processo de leitura. Por isso, recomenda-se fazer a leitura com uma só das vistas, apesar
das dificuldades em encontrar-se a posição certa. Em experiência feita com um grupo de
mecânicos, constatou-se que as indicações feitas em paquímetros de precisão, abertos
em uma dada dimensão, apresentaram uma dispersão de ± 0,02 mm.
A incerteza de medição de um paquímetro depende:
- dos erros da divisão da escala principal;
- dos erros da divisão do nônio;
- da retilineidade dos bicos de medição;
- da perpendicularidade dos bicos de medição em relação à haste e paralelismo
entre si;
- dos erros da guia do cursor.
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Na medição correta com blocos padrão, num ponto qualquer, as indicações no
nônio só podem diferir do valor do bloco padrão de um valor no máximo igual ao erro
admissível indicado na norma DIN 862, válida para paquímetros de qualidade. Os
erros admissíveis estão fixados em função apenas do comprimento medido.
A calibração para determinar os erros em operação de medição externa, é
realizada com blocos padrão, em vários comprimentos de modo a abranger diversas
posições das escalas principal e do nônio. É recomendado que esta calibração seja
feita nas posições interna, média e externa dos bicos, com força de medição constante.
As normas recomendam, entre outras características, tolerâncias da seguinte
ordem:
- planeza dos bicos para medições externas: 10 mm/100 mm;
- paralelismo das superfícies dos bicos: 15 a 20 mm.
Como normas que fixam as características dos paquímetros e regem os
procedimentos de qualificação citam-se:
- internacional : ISO 3599 (Vernier Callipers reading to 0,1 and 0,05 mm)
ISO 6906 (Vernier Callipers reading to 0,02 mm)
- brasileira : NBR 6393
- alemã : DIN 862
F igu ra 3 .7 : Ap l i cações u sua i s de paqu íme t ro sF i gu ra 3 .7 : Ap l i cações u sua i s de paqu íme t ro s.
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F igu ra 3 .8 : Ap l i cações u sua i s de paqu íme t ro sF i gu ra 3 .8 : Ap l i cações u sua i s de paqu íme t ro s.