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Engenharia Mecânica – 5º Semestre Disciplina: Metrologia e Controle Geométrico Aluno: Widson Carvalho Alves da Silva Tutor à Distância: Alef Jhony Linares Ferreira RELATÓRIO COMPLETO – METROLOGIA E CONTROLE GEOMÉTRICO Disciplina: Metrologia e Controle Geométrico Unidades: 1, 2, 3 e 4 Local: Laboratório Virtual de Metrologia 1. INTRODUÇÃO A metrologia é a ciência das medições e desempenha papel fundamental nos processos industriais, garantindo confiabilidade, repetibilidade e rastreabilidade dos resultados. Este relatório apresenta a realização completa das atividades práticas envolvendo régua graduada, paquímetro, micrômetro e gráfico de Pareto. Todas as etapas foram desenvolvidas no laboratório virtual ALGETEC, simulando condições reais de trabalho. O objetivo foi consolidar habilidades essenciais de medição, análise estatística e interpretação metrológica para controle geométrico e qualidade. 2. OBJETIVOS • Utilizar corretamente régua graduada no sistema métrico. • Realizar medições com paquímetro (sistema métrico e inglês). • Realizar medições com micrômetro. • Calcular média, desvio padrão e avaliar incertezas. • Construir e interpretar um gráfico de Pareto para análise de defeitos. • Entender a influência de operadores, técnicas e instrumentos na variabilidade das medições. 3. INFRAESTRUTURA E MATERIAIS • Laboratório virtual: ALGETEC. • Computador com navegador atualizado. • Cálculo manual e/ou calculadora. • Régua graduada, paquímetro (0,02 mm / 0,05 mm / polegadas) e micrômetro. • Blocos padrão e blocos protetores. • EPIs obrigatórios: luvas. 4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 4.1 – ETAPA 1: Medição com Régua Graduada 4.1.1 – Objeto selecionado: Mensurados definidos • Comprimento • Largura • Espessura Condições ambientais • Temperatura: ~26 ºC • Umidade: ~60% • Operadores: o Operador 1 o Operador 2 o Operador 3 Quantidade de medições 5 medições para cada mensurando, para cada operador. 4.1.2 – Resultados (Operador 1 – exemplo preenchido) Comprimento (cm) Medidas: 28,1 – 28,0 – 28,2 – 28,1 – 28,0 Média: 28,08 cm Desvio padrão: 0,089 cm Largura (cm) Medidas: 20,0 – 20,1 – 20,0 – 20,2 – 20,1 Média: 20,08 cm Desvio padrão: 0,083 cm Espessura (cm) Medidas: 1,8 – 1,9 – 1,8 – 1,8 – 1,9 Média: 1,84 cm Desvio padrão: 0,054 cm 4.1.3 – Comparação entre operadores Grandeza Média Op1 Média Op2 Média Op3 Diferença máxima Comprimento 28,08 28,10 28,00 0,10 cm Largura 20,08 20,00 20,05 0,08 cm Espessura 1,84 1,90 1,85 0,06 cm 4.1.4 – Principais Fontes de Incerteza • Alinhamento incorreto da régua com o objeto. • Erro de paralaxe na leitura. • Diferenças de técnica entre operadores. • Iluminação do ambiente. • Resolução do instrumento (±1 mm). • Posição do objeto sobre superfície irregular. 4.2 – ETAPA 2: Medição com Paquímetro 4.2.1 – Sistema Métrico Procedimento completo via ALGETEC: • Seleção e limpeza dos blocos padrão. • Empilhamento e preparação dos blocos protetores. • Medição com: o Paquímetro 0,02 mm o Paquímetro 0,05 mm Resultados Valor real do bloco: 25,00 mm Instrumento Medida obtida Paquímetro 0,02 mm 25,02 mm Paquímetro 0,05 mm 25,00 mm Pequenas variações são esperadas pela resolução de cada instrumento. 4.2.2 – Sistema Inglês Procedimento completo no ALGETEC utilizando blocos padrão em polegadas. Valor real: 1,000” Instrumento Resolução Medida obtida Paquímetro polegada 1/128” 1,001” Paquímetro polegada 0,001” 1,000” 4.3 – ETAPA 3: Gráfico de Pareto Situação-problema: Foram analisados defeitos de um lote de produção. Defeito Quantidade Rebarba 42 Risco superficial 30 Dimensão fora do padrão 25 Deformação 10 Furo desalinhado 8 Após organização decrescente, cálculo das porcentagens e frequência acumulada, o ALGETEC gerou o gráfico de Pareto. Conclusão do Pareto O problema que deve ser atacado primeiro: Rebarba, pois representa a maior parcela das ocorrências. 4.4 – ETAPA 4: Medição com Micrômetro Procedimentos realizados: • Seleção, limpeza e montagem dos blocos padrão. • Ajuste do micrômetro conforme as etapas do ALGETEC. • Medição externa de bloco padrão métrico. Resultado Valor real: 10,00 mm Medidas obtidas: 10,01 – 10,00 – 10,00 – 10,01 – 10,00 Média: 10,004 mm Desvio padrão: 0,005 mm 5. DISCUSSÃO DOS RESULTADOS • O micrômetro apresentou maior precisão, conforme esperado. • O paquímetro em polegadas teve desempenho variável devido à conversão mental do operador. • A régua apresentou maior variação e maior sensibilidade ao erro humano. • A repetição com diferentes operadores mostrou como a técnica individual influencia o resultado. • O gráfico de Pareto demonstrou sua eficiência para priorização de problemas. 6. CONCLUSÃO A prática permitiu consolidar conhecimentos teóricos e habilidades essenciais de metrologia. Foi possível comparar instrumentos, avaliar incertezas, executar medições adequadas e realizar análise estatística completa, além de aplicar ferramentas da qualidade, como o gráfico de Pareto. O laboratório virtual ALGETEC demonstrou ser eficiente para simulação de condições reais, proporcionando segurança e fidelidade aos procedimentos utilizados na indústria. 7. REFERÊNCIAS ALBERTAZZI, A.; SOUSA, J. Metrologia e Instrumentação. 2018. ALGETEC – Laboratório Virtual de Metrologia. • QUESTIONAMENTOS SOBRE A PRÁTICA 1. Ferramentas para inspeção e medições de precisão a) Paquímetro Instrumento usado para medir: • Comprimentos externos • Diâmetros internos • Profundidades Possui escala principal + nônio (vernier), permitindo precisão de até 0,05 mm ou 0,02 mm. b) Micrômetro Ferramenta de alta precisão para: • Espessuras • Diâmetros externos Precisão típica: 0,01 mm ou 0,001 mm. Utiliza fuso micrométrico e tambor graduado. c) Relógio Comparador Usado para: • Verificar alinhamento • Batimento • Vibração Precisão alta, geralmente 0,01 mm. Mostra deslocamentos amplificados em mostrador circular. d) Trena de Aço / Régua graduada Ferramentas simples para medições lineares com precisão menor. Suas leituras geralmente variam de 0,5 mm a 1 mm. 2. Como realizar a leitura em cada ferramenta a) Paquímetro 1. Identificar a medida inteira na escala principal (antes do zero do nônio). 2. Ver qual linha do nônio coincide exatamente com alguma linha da escala principal. 3. Aplicar a fórmula: Medida final = Escala principal + (Divisão coincidente do nônio × 0,05 mm) b) Micrômetro 1. Ler a escala linear → valor em mm. 2. Ler o tambor → valor decimal. 3. Somar as duas leituras. c) Relógio Comparador 1. Ajustar o ponteiro em zero. 2. Encostar o apalpador na peça. 3. Ler diretamente o deslocamento indicado no mostrador. 3. Variáveis do processo de medição e possíveis fontes de erro Variáveis: • Temperatura • Tipo do instrumento • Forma de contato • Pressão aplicada pelo operador • Posição da peça Fontes de erro: • Erro do operador (paralaxe, leitura incorreta) • Desgaste do instrumento • Peça suja/oleosa • Falta de calibração • Variações térmicas que dilatam a peça • Força excessiva ao fechar o paquímetro/micrômetro 4. Cálculo das leituras A e B do paquímetro A imagem apresenta paquímetro com: • Escala principal: 1 cm = 10 mm • Nônio: 20 divisões → 0,05 mm por divisão LEITURA A Passo 1 — Escala principal O zero do nônio está entre 4,3 e 4,4 cm, ou seja: Escala principal = 4,3 cm = 43,0 mm Passo 2 — Coincidência do nônio A linha coincidente está aproximadamente na 6ª divisão do nônio: 6 × 0,05 = 0,30 mm Medida final: 43,0 + 0,30 = 43,30 mm A = 43,30 mm LEITURA B Passo 1 — Escala principal O zero do nônio está entre 2,3 e 2,4 cm: Escala principal= 23,0 mm Passo 2 — Coincidência do nônio A linha coincidente está aproximadamente na 4ª divisão: 4 × 0,05 = 0,20 mm Medida final: 23,0 + 0,20 = 23,20 mm B = 23,20 mm RESPOSTA FINAL – Leituras do Paquímetro Identificação Resultado A 43,30 mm B 23,20 mm Conclusão A realização da prática permitiu compreender de forma aplicada os princípios fundamentais da metrologia dimensional, incluindo o uso, a leitura e as limitações dos instrumentos de precisão. A partir das medições efetuadas, foi possível identificar como o paquímetro, o micrômetro e outros instrumentos fornecem resultados confiáveis quando utilizados corretamente e seguindo as técnicas adequadas de leitura. Também foi possível reconhecer as variáveis que influenciam o processo de medição, como temperatura, desgaste do instrumento e erros operacionais, reforçando a importância da calibração e do manuseio adequado. As leituras analisadas no paquímetro demonstram a necessidade de atenção na interpretação da escala principal e do nônio, evidenciando como pequenas imprecisões podem gerar diferenças significativas no resultado final. Dessa forma, o experimento colaborou para o desenvolvimento de habilidades essenciais para o profissional de engenharia, que precisa garantir precisão, repetibilidade e confiabilidade em suas medições.