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www.escolatecnicasandrasilva.com.br Curso Técnico Mecânica EAD Guia de Estudo METROLOGIA 5 ÍNDICE UNIDADE 1: Sistemas de Medidas Lineares.......................................................................... 05 UNIDADE 2: Relembrando Operações Básicas com Frações.................................................08 UNIDADE 3: Metrologia............................................................................................................ 10 UNIDADE 4: Conversão de Unidades de Medidas...................................................................13 UNIDADE 5: Identificação e Nomenclatura dos Instrumentos de Medidas..........................17 UNIDADE 6: Régua Graduada..................................................................................................26 UNIDADE 7: Instrumentos de Medidas de Precisão................................................................32 UNIDADE 8: Paquímetro Sistema Métrico................................................................................39 UNIDADE 9: Paquímetro Sistema Inglês....................................................................................49 UNIDADE 10: Micrômetros Tipos e Usos....................................................................................67 UNIDADE 11: Micrômetros Sistema Inglês.................................................................................73 UNIDADE 12: Micrômetros Sistema Métrico..............................................................................79 UNIDADE 13: Relógio Comparador...........................................................................................84 Bibliografia 6 UNIDADE 1 SISTEMAS DE MEDIDAS LINEARES GENERALIDADES Desde os primórdios da civilização, o homem sentiu a necessidade de mensurar diversas coisas que existiam ao seu redor, como objetos, terras, distâncias entre locais, alturas, profundidades, comprimentos etc. Assim, no começo, usou parte de seu corpo para estimar medidas, e por volta de 6000 a.C., de tais medições, evoluiu finalmente para a polegada, mão, pé, cúbito, jarda e braça, os primeiros padrões de medida. HISTORICO DAS MEDIDAS O homem, cerca de 4.000 anos atrás, para medir comprimentos, baseava-se em partes do corpo humano ASSIM: 2,54 cm ≈ 22 cm 30,48 cm 91,44 cm 2, 2,5 e 3 pés 7 2,2 m ≈ 66 cm Medida-padrão da região onde morava Noé Os egípcios usavam-no como padrão de medida de comprimento. Devido a diferenças de tamanhos, pois tinham medidas diferentes, houve a necessidade de padronização daí o surgimento do cúbito-padrão que resolveu os problemas relacionados às medições. No século XVII surgiu um movimento no sentido de estabelecer uma unidade natural, que pudesse ser facilmente copiada, e deveria ter seus múltiplos e submúltiplos segundo o sistema decimal. Em 1790, Talleyrand, num sistema com essas características desenvolveu um projeto estabelecendo que a nova unidade de medida devesse ser igual a décima milionésima parte de um quarto do meridiano terrestre. 8 O METRO No século XIX, vários países já haviam adotado o sistema métrico, no Brasil, o sistema métrico foi implantado pela Lei 1157, de 26 de junho de 1862. Ocorreram, ainda, outras modificações. Hoje, o padrão do metro em vigor no Brasil e recomendado pelo INMETRO, baseado na velocidade da luz, de acordo com decisão da 17ª Conferencia Geral dos Pesos e Medidas de 1983. O INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial), em sua resolução 3/84, assim definiu o metro: Metro é o comprimento do trajeto percorrido pela luz no vácuo, durante o intervalo de tempo de 1 : 299.782.458 do segundo. A metrologia não tem por fim somente reter ou rejeitar os produtos fabricados fora dos requisitos especificados; destina-se antes a orientar a fabricação, evitando erros. 9 UNIDADE 2 RELEMBRANDO AS OPERAÇÕES BÁSICAS COM FRAÇÕES NÚMEROS RACIONAIS: Quando for representado por fração: Ex: 3/10; 4/15; 13/25 0= 0/1 1=1/1 2; 7 etc... SÃO NÚMEROS RACIONAIS DO TIPO N/D: ONDE: N é o numerador e D é o Denominador. O numerador indica quantas partes são tomadas o inteiro. O denominador indica quantas partes dividimos o inteiro. TIPOS DE FRAÇÕES PRÓPRIA- Numerador menor que o denominador. Ex: 1/3; 2/5; 6/7 obs.: Toda fração própria é menor que a unidade. IMPRÓPRIA- Numerador maior que o denominador. Ex: 5/3; 4/5; 7/7 obs.: Toda fração imprópria é maior que a unidade. OBS.: Toda fração quando o numerador e o denominador são iguais a fração equivale a unidade. Ex: 2/2=1 5/5=1 7/7=1 NÚMERO MISTO - Possui duas partes distintas, uma parte inteira e uma parte fracionária. Ex: 3 1/2 = Três inteiros e um meio. 5 3/5 = Cinco inteiros e três quintos. Todo número misto pode ser transformado numa fração imprópria. Ex: Manter o denominador, e para obter o numerador, multiplica-se a parte inteira pelo denominador e somamos o numerador da parte fracionária. Ex: 3 1/2 = 7/2 4 2/3 = 14/3 LEITURA DE FRAÇÃO ATENÇÃO: Para efetuarmos a leitura de frações, devemos atentar para seus denominadores: Ex: 1/2 –Um meio 5/3 – Cinco terços Ex: 5/3; 7/5; 7/7 10 As frações cujos denominadores são potências de 10: Ex: 1/10 = Um décimo = 0,1 1/100 = Um centésimo = 0,01 1/1000= Um milésimo = 0,001 1/10000= Um décimo de milésimo = 0,0001 Frações com denominadores a partir 11 Ex: 4/11 – Quatro e onze avos. 18/25 – Dezoito e vinte e cinco avos. Frações equivalentes – É a multiplicação dos dois termos da fração por um mesmo número. Ex: 1/2 x 2 = 2/4 1/2 x 3 = 3/6 Ou seja, um meio é equivalente a dois quartos a três sextos e etc... OPERAÇÕES COM FRAÇÕES SOMA (ADIÇÃO): a) Com mesmo denominador: Mantêm-se o denominador e somam-se os numeradores: Ex: 1/3 + 2/3 + 5/3 = 8/3 2/7 + 6/7 + 1/7 = 9/7 b) Com denominadores diferentes: Tira-se o MMC entre os denominadores. Ex: 1/2 + 1/3 + 1/5 = 15+10+6/30 = 31/30 SUBTRAÇÃO: Semelhante a adição (soma). MULTIPLICAÇÃO: a) De uma fração por outra: multiplicam seus numeradores e denominadores: Ex: 1/3 x 4/7 = 4/21 3/4 x 9/7 = 27/28 b) Multiplicação de fração por um número inteiro: Ex: 3 x 4/5 Atenção todo número inteiro é uma fração cujo denominador é a unidade: assim: 3 = 3/1 Então: 3/1 x 4/5 = 12/5 = 2 2/5 c) Multiplicação de fração por um número misto: Ex: 3/5 x 2 1/4 Assim: Transforma-se o número misto em fração imprópria e procede-se no caso anterior. Então 3/5 x 9/4 = 27/20 DIVISÃO DE FRAÇÃO: Ex: 2/5 : 4/3 = Multiplica-se a primeira pelo inverso da segunda. Assim: 2/5 x 3/4 = 6/20 = 3/10 11 UNIDADE 3 METROLOGIA INTRODUÇÃO A Metrologia é a ciência das medições, abrangendo todos os aspectos teóricos e práticos que asseguram a precisão exigida no processo produtivo, procurando garantir a qualidade de produtos e serviços através da calibração de instrumento de medição e da realização de ensaios, sendo a base fundamental para a competitividade das empresas. É em conjunto com a ajustagem, o ato de realizar ajuste (correção), competeaferir e ajustar peças, conjuntos e montagens, Suas habilidades consiste em: a) aplicar ferramentas básicas de estatística para analise de dados experimentais; b) Utilizar, manusear e conservar equipamentos e instrumentos de medição; c) Selecionar e especificar instrumentos de medição; d) Analisar folgas e interferências nos ajustes mecânicos para ajustar eixos e prismas em furos; e) Conferir alinhamento de equipamentos de acordo com referencias técnicas; f) Executar operações básicas de acabamento e ajustagem. QUAIS OS MOTIVOS DE SUA IMPLANTAÇÃO *A ISO série 9000 define explicitamente a relação entre garantia da qualidade e metrologia: controle sobre os instrumentos de medição – Certificação. *Globalização dos mercados – traduz a confiabilidade nos sistemas de medição e garantam que especificações técnicas, regulamentos e normas, proporcionem as mesmas condições de perfeita aceitabilidade na fabricação de produtos (montagem e encaixe), independente de onde sejam produzidos. *Outro motivo está na melhoria do nível de vida das populações por meio do consumo de produtos com qualidade, da preservação da segurança, saúde e do meio ambiente. ÁREAS DA METROLOGIA Basicamente, a Metrologia está dividida em três grandes áreas: *A Metrologia Científica, que utiliza instrumentos laboratoriais, pesquisa e metodologias científicas. 12 *A Metrologia Industrial, cujos sistemas de medição controlam processos produtivos industriais e são responsáveis pela garantia da qualidade dos produtos acabados. *A Metrologia Legal, que está relacionada a sistemas de medição usados nas áreas de saúde, segurança e meio ambiente. METROLOGIA NA ORGANIZAÇÃO A metrologia garante a qualidade do produto final favorecendo as negociações pela confiança do cliente, sendo um diferenciador tecnológico e comercial para as empresas. Reduz o consumo e o desperdício de matéria-prima pela calibração de componentes e equipamentos, aumentando a produtividade. POR QUE CALIBRAR Calibração é a comparação entre os valores indicados por um instrumento de medição e os indicados por um padrão. A calibração dos equipamentos de medição é função importante para a qualidade no processo produtivo e deve ser uma atividade normal de produção que proporciona uma série de vantagens tais como: a) garante a rastreabilidade das medições; b) permite a confiança nos resultados medidos; c) reduz a variação das especificações técnicas dos produtos; d) previne defeitos; e e) compatibiliza as medições. Existem diversos tipos de medidas como áreas, volumes, pesos, temperaturas, medidas lineares e angulares. Em face do propósito do curso, nos deteremos no estudo das medidas lineares. UNIDADES DE MEDIDAS LINEARES Quando dizemos que uma barra de aço tem um determinado valor de comprimento, estamos comparando esta extensão a uma grandeza padrão. Se, por exemplo, atribuirmos o valor de 2,54m ao seu comprimento, a grandeza padrão utilizada é o metro. Contudo, o mesmo comprimento pode ser medido em polegadas , aproximadamente 100 polegadas e , nesse caso, o padrão utilizado é a polegada. Dizemos então que o metro e a polegada pertencem a dois sistemas de medidas diferentes. *Sistema Métrico Decimal O sistema métrico decimal, que tem o metro como unidade linear fundamental, apresenta múltiplos e submúltiplos conforme podemos verificar: a)Múltiplos: Quilômetro (km), Hectômetro (hm), Decâmetro (dam) b)Submúltiplos: Decímetro (dm), Centímetro (cm), Milímetro (mm) É importante observar que, por ser um sistema decimal, seus múltiplos e submúltiplos, variam de 10 em 10, Assim, podemos escrever Submúltiplos do metro: 1mm corresponde a 0,001m, ou seja, 1 milésimo do metro. 13 1cm corresponde a 0,01m, ou seja, 1 centésimo do metro. 1dm corresponde a 0,1m, ou seja, um décimo do metro. Múltiplos do metro: 1km corresponde a 1000metros, 1hm corresponde a 100metros, 1dam corresponde a 10 metros. Em oficina, quando utilizamos o sistema métrico decimal, empregamos o milímetro *Sistema Inglês Neste sistema, a unidade linear fundamental é a polegada, cujo símbolo é ( “ ) ou ainda, mais raramente, (pol). Ex: 3” ou 3 pol No sistema em pauta as seguintes unidades de medidas lineares ainda existem: Pé – corresponde a 12 polegadas. Jarda – corresponde a 36 polegadas. Usualmente, em oficina, empregaremos a polegada e frações da polegada. As mais usadas são 1” ; 1/2” ; 1/4” ; 1/8” ; 1/16 “ 1/32” ; 1/64” ; e 1/128”. Observemos que não há fração ordinária da polegada com numerador par. “É erro técnico, portanto, ler ou escrever 2/8”. Devemos “sempre simplificar a fração, no caso, teremos 1/4”. Podemos ainda utilizar a leitura em milésimos da polegada. Ex: 0.125” ( cento e vinte e cinco milésimos da polegada). DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO E CONTROLE Realizar uma medição significa encontrar a distância entre dois pontos determinados. É comparar grandezas. Para efetuá-la, procedemos à direta ou indiretamente. Denominamos medida direta, quando empregamos, por exemplo, uma régua graduada ou um paquímetro que é capaz de comparar e determinar, por meio de escalas próprias, uma grandeza. Já quando utilizamos um compasso de medidas externas não graduadas, teremos obrigatoriamente que recorrer a uma régua graduada para medirmos sua abertura. A esse tipo de medida, denominamos medida indireta. *Precisão dos instrumentos de medidas. Entre dois instrumentos graduados, no mesmo sistema de medidas, o mais preciso é aquele que possui o maior número de subdivisões. Assim, entre duas réguas, uma com “alcance” até um milímetro (1 mm) e outra até um décimo de milímetro (0,1mm), esta última é a mais precisa. 14 UNIDADE 4 CONVERSÃO DE UNIDADES DE MEDIDAS Sempre que uma medida estiver em uma unidade diferente da dos equipamentos utilizados, deve-se converte-la (ou seja, mudar a unidade de medida). PRIMEIRO CASO: Polegada Fracionária em Milímetros: Regra: multiplica-se a medida por 25.4mm que é o valor de 1” Ex: 1/4” x 25.4 =6.35mm 3/8” x 25.4 = 9.525mm SEGUNDO CASO: Polegada Milésimal em Milímetros: Regra: multiplica-se a medida por 25.4mm que é o valor de 1” Ex: 0.750” x 25.4 19.05mm 0.250” x 25.4 = 6.35mm TERCEIRO CASO: Milímetro em Polegada Fracionária: Regra: multiplica-se a medida por 5.04 arredonda-se se possível e simplifica-se com o denominador 128. Ex: 6.35mm x 5.04 = 32,004 = 16/64= 8/32 = 4/16= 2/8 = 1/4" 128 128 QUARTO CASO: Milímetro em Polegada Milésimal: Regra: divide-se a medida por 25,4 Ex: 6,35mm : 25,4 = 0,250” QUINTO CASO: Polegada Milésimal em Polegada Fracionária Regra: multiplica-se a medida por 128, arredonda-se caso necessário e simplifica-se com denominador 128. Ex: 0,250” x 128 = 32 = 16/64 = 8/32 = 4/16 = 2/8 = 1/4” 128 128 SEXTO CASO: Polegada Fracionária em Polegada Milésimal: Regra: divide-se o numerador pelo denominador. Ex: 5/16” = 0,3125” Ex: 1/2” = 0,500” 15 EXERCÍCIOS CONVERSÕES DE MEDIDAS Converter Polegada Fracionária em Milímetros. 2- Converter Milímetros em Polegada Fracionária. 16 3- Converter Polegada Milésimal em Polegada Fracionária. 4- Converter Polegada Fracionária em Polegada Milésimal. 17 5- Converterpolegada Milésimal em Milímetros. 6- Converter Milímetros em Polegada Milésimal. 18 UNIDADE 5 IDENTIFICAÇÃO E NOMENCLATURA DOS INSTRUMENTOS DE MEDIDAS O instrumento de medida é o meio pelo qual procuramos conhecer, com grau de precisão previamente estabelecido, as dimensões de uma peça. A seguir daremos alguns exemplos de instrumentos de medidas. 19 Réguas simples e graduadas Ambas são de aço diferindo apenas na forma e na função. A graduada possui em uma das faces, escalas em milímetros e em frações da polegada. Sua função é medir e servir de apoio ao traçado. Fig. Medição com escala graduada Compassos de medidas externas Têm os extremos arqueados para dentro e são utilizados para o transporte e verificação de medidas externas. Fig. Compassos de medidas externas 20 Compassos de medidas internas Têm as pontas arqueadas para fora e são utilizados para o transporte e verificação de diâmetros e larguras internas. Fig. Compassos de medidas internas Compassos de pontas secas Têm as pontas temperadas e são utilizados para traçar circunferências. Para o caso de arcos de grandes raios, usamos o cintel. Fig. Compasso de ponta seca e cintel 21 Compasso de tirar centros Empregado para determinar o centro de uma peça cilíndrica ou traçar retas paralelas. Fig. Utilização do compasso de tirar centro Esquadros Têm como finalidade verificar e medir ângulos, transportar medidas angulares e traçar retas paralelas. Tipos de esquadros a) Esquadro reto ou de 90 graus Utilizado para transportar e medir ângulos e traçar retas paralelas. Fig. Utilização do esquadro reto 22 b) Suta Tem as mesmas facilidades de um esquadro reto, apresentando a vantagem de ter sua lâmina articulada ao punho, o que permite “trabalhar” ângulos diversos. Fig. Utilização da suta c) Esquadro combinado Trata-se de um conjunto que contém uma régua graduada com um rasgo no sentido longitudinal em uma das faces, e escalas na outra face. Nesse rasgo, são adaptados de acordo com as necessidades, três acessórios conhecidos como travessão com forma e função específicas. Um dos travessões é utilizado para determinar o centro de uma peça cilíndrica. Um segundo travessão, além de verificar e traçar ângulos de 45º e 90º, possui um nível de bolha. O terceiro travessão é um transferidor. 23 Fig. Utilização do esquadro combinado 24 d) Graminho Instrumento empregado para centrar peças em tornos mecânicos e traçar paralelas a um plano. Em serviço de traçados, o graminho trabalha associado ao plano de comprovação ou desempeno como é mais conhecido. Fig. Utilização do graminho 25 II) Calibre de passo e perfil de roscas Também chamado simplesmente calibre de roscas, é constituído por chapas reunidas em um estojo, em forma de canivete. As bordas dessas chapas apresentam perfis dentados, correspondentes à forma e ao passo das roscas padronizadas. Tem como função identificar rapidamente o passo e o perfil de uma rosca. Fig. Calibres de passo e perfil de roscas III) Calibre de verificação de ferramenta de abrir rosca Mais conhecido pelos torneiros mecânicos como escantilhão, possui em suas bordas, perfis correspondentes aos perfis das roscas padronizadas. O ângulo desejado de uma ferramenta de abrir roscas, correspondente ao perfil da rosca a ser aberta, é verificado por meio desses calibres. Fig. 3.13 – Utilização do escantilhão Fig. Escantilhão e centragem de Ferramenta 26 UNIDADE 6 RÉGUA GRADUADA Introdução A régua graduada, o metro articulado e a trena são os mais simples entre os instrumentos de medida linear. A régua apresenta-se, normalmente, em forma de lâmina de aço-carbono ou de aço inoxidável. Nessa lâmina estão gravadas as medidas em centímetro (cm) e milímetro (mm), conforme o sistema métrico, ou em polegada e suas frações, conforme o sistema inglês. Régua graduada Utiliza-se a régua graduada nas medições com erro admissível superior à menor graduação. Normalmente, essa “graduação equivale a 0,5 mm ou 1/32”. As réguas graduadas apresentam-se nas dimensões de 150, 200, 250, 300, 500, 600, 1000, 1500, 2000 e 3000 mm. As mais usadas na oficina são as de 150 mm (6") e 300 mm (12"). 27 TIPOS E USOS Régua de encosto interno: Destinada a medições que apresentem faces internas de referência. Régua sem encosto: Nesse caso, devemos subtrair do resultado o valor do ponto de referência. Régua com encosto: Destinada à medição de comprimento a partir de uma face externa, a qual é utilizada como encosto. 28 Régua de profundidade: Utilizada nas medições de canais ou rebaixo internos. Régua de dois encostos: Dotada de duas escalas: uma com referência interna e outra com referência externa. É utilizada principalmente pelos ferreiros. Régua rígida de aço-carbono com seção retangular. Utilizada para medições de deslocamento em máquinas-ferramenta, controle de dimensões lineares, traçagem etc. Características. De modo geral, uma escala de qualidade deve apresentar bom acabamento, bordas retas e bem definidas, e faces polidas. As réguas de manuseio constante devem ser de aço inoxidável ou de metais tratados termicamente. É necessário que os traços da escala sejam gravados, bem definidos, uniformes, eqüidistantes e finos. A retitude e o erro máximo admissível das divisões obedecem a normas internacionais. 29 Leitura no sistema métrico. Cada centímetro na escala encontra-se dividido em 10 partes iguais e cada parte equivale a 1mm. Assim, a leitura pode ser feita em milímetros. A ilustração a seguir mostra, de forma ampliada, com se faz isso. EXERCÍCIOS: 30 LEITURA NO SISTEMA INGLÊS DE POLEGADA FRACIONÁRIA: Nesse sistema, a polegada divide-se em 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 partes iguais. As escalas de precisão chegam a apresentar 32 divisões por polegada, enquanto as demais só apresentam frações de 1/16”. A ilustração a seguir mostra essa divisão, representando a polegada em tamanho ampliado. Observe que, na ilustração anterior, estão indicadas somente frações de numerador ímpar. Isso acontece porque, sempre que houver numeradorespares, a fração é simplificada. 31 A leitura na escala consiste em observar qual traço coincide com a extremidade do objeto. Na leitura, deve-se observar sempre a altura do traço, porque ele facilita a identificação das partes em que a polegada foi dividida. Assim, o objeto na ilustração acima tem 1 1/8” (uma polegada e um oitavo de polegada) de comprimento. EXERCÍCIOS 32 CONSERVAÇÃO Evitar que a régua caia ou a escala fique em contato com as ferramentas comuns de trabalho. Evitar riscos ou entalhes que possam prejudicar a leitura da graduação. Não flexionar a régua, isso pode empená-la ou quebrá-la. Não utilizá-la para bater em outros objetos. Limpa-la após o uso, removendo a sujeira. Aplicar uma leve camada de óleo fino, antes de guardar a régua graduada. 33 UNIDADE 7 INSTRUMENTOS DE MEDIDAS DE PRECISÃO Como a empresa fabricou muitas peças fora das dimensões, o supervisor suspendeu o trabalho e analisou a causa do problema. Concluiu que a maioria dos profissionais tinha dificuldade em utilizar o paquímetro. Novamente o supervisor da empresa se viu em apuros, pois ninguém tinha conhecimentos suficientes sobre paquímetro. Diante da situação, o supervisor decidiu, com o grupo, contratar um especialista para uma explicação sobre paquímetro. Vamos acompanhar as explicações do especialista? PAQUÍMETRO O paquímetro 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 a qual desliza um cursor. 1. orelha fixa 2. orelha móvel 3. nônio ou vernier (polegada) 4. parafuso de trava 5. cursor 6. escala fixa de polegadas 7. bico fixo 8. encosto fixo 9. encosto móvel 10. bico móvel 11. nônio ou vernier (milímetro) 12. impulsor 13. escala fixa de milímetros 14. haste de profundidade 34 O cursor ajusta-se à régua e permite sua livre movimentação, com um mínimo de folga. Ele é dotado de uma escala auxiliar, chamada nônio ou vernier. Essa escala permite a leitura de frações da menor divisão da escala fixa. O paquímetro é usado quando a quantidade de peças que se quer medir é pequena. Os instrumentos mais utilizados apresentam uma resolução de: 0,05 mm, 0,02 mm,1/128” ou 0,001” As superfícies do paquímetro são planas e polidas, e o instrumento geralmente é feito de aço inoxidável. Suas graduações são calibradas a 20ºC. PAQUÍMETRO UNIVERSAL COM RELÓGIO O relógio acoplado ao cursor facilita a leitura, agilizando a medição. 35 PAQUÍMETRO COM BICO MÓVEL (BASCULANTE) Empregado para medir peças cônicas ou peças com rebaixos de diâmetros diferentes. PAQUÍMETRO DE PROFUNDIDADE Serve para medir a profundidade de furos não vazados, rasgos, rebaixos etc. Esse tipo de paquímetro pode apresentar haste simples ou haste com gancho. Veja a seguir duas situações de uso do paquímetro de profundidade. PAQUÍMETRO DUPLO Serve para medir dentes de engrenagens. 36 PAQUÍMETRO DIGITAL Utilizado para leitura rápida, livre de erro de paralaxe, e ideal para controle estatístico. TRAÇADOR DE ALTURA Esse instrumento baseia-se no mesmo princípio de funcionamento do paquímetro, apresentando a escala fixa com cursor na vertical. É empregado na traçagem de peças, para facilitar o processo de fabricação e, com auxílio de acessórios, no controle dimensional. PRINCÍPIO DO NÔNIO A escala do cursor é chamada de nônio ou vernier, em homenagem ao português Pedro Nunes e ao francês Pierre Vernier, considerados seus inventores. O nônio possui uma divisão a mais que a unidade usada na escala fixa. 37 No sistema métrico, existem paquímetros em que o nônio possui dez divisões equivalentes a nove milímetros (9 mm). Há, portanto, uma diferença de 0,1 mm entre o primeiro traço da escala fixa e o primeiro traço da escala móvel. Essa diferença é de 0,2 mm entre o segundo traço de cada escala; de 0,3 mm entre o terceiros traços e assim por diante. CÁLCULO DE RESOLUÇÃO As diferenças entre a escala fixa e a escala móvel de um paquímetro podem ser calculadas pela sua resolução. A resolução é a menor medida que o instrumento oferece. Ela é calculada utilizando-se a seguinte fórmula: Resolução =UEF/NDN UEF = unidade da escala fixa NDN = número de divisões do nônio Exemplo: Nônio com 10 divisões Resolução =1mm/10 divisões = 0,1mm Nônio com 20 divisões Resolução = Resolução =1mm/20 divisões = 0,05mm Nônio com 50 divisões Resolução =1mm/50 divisões = 0,02mm 38 EXERCÍCIOS Marque com um X a resposta correta. 1 - Para medir dimensões lineares internas, externas, de profundidade e de ressaltos, usa-se o seguinte instrumento: a) ( ) graminho; b) ( ) régua graduada; c) ( ) compasso; d) ( ) paquímetro. 2 - Quando é necessário grande número de medidas com rapidez, usa-se o paquímetro: a) ( ) universal, com relógio indicador; b) ( ) com bico móvel; c) ( ) de profundidade; d) ( ) duplo. 3 - Para medir peças cônicas ou com rebaixos, que apresentam diâmetros diferentes, usa-se paquímetro: a) ( ) de profundidade; b) ( ) com bico móvel (basculante); c) ( ) com relógio indicador; d) ( ) universal com relógio. 4 - Com o paquímetro duplo mede-se: a) ( ) passo de engrenagem; b) ( ) coroa de engrenagem; c) ( ) dentes de engrenagem; d) ( ) pinhão de engrenagem. 5 - A escala do cursor do paquímetro chama-se: a) ( ) escala fixa; b) ( ) escala de milímetros; c) ( ) escala de polegadas; d) ( ) nônio ou vernier. 39 UNIDADE 8 PAQUÍMETRO SISTEMA MÉTRICO Na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro. Em seguida, você deve contar os traços do nônio até o ponto em que um deles coincidir com um traço da escala fixa. Depois, você soma o número que leu na escala fixa ao número que leu no nônio. Para você entender o processo de leitura no paquímetro, são apresentados, a seguir, dois exemplos de leitura. Escala em milímetro e nônio com 10 divisões Resolução: UEF = 1mm = 0,1mm NDN 10div. Leitura 1 Leitura 2 Leitura 1 1,0 mm escala fixa 0,3 mm nônio (traço coincidente: 3º) 1,3 mm total (leitura final) Leitura 2 103,0 mm escala fixa 0,5 mm nônio (traço coincidente: 5º) 103,5 mm total (leitura final) Faça a leitura abaixo: 40 Escala em milímetro e nônio com 20 divisões Resolução: UEF = 1mm = 0,05mm NDN 20div. Leitura 73,00 mm escala fixa 0,65 mm nônio 73,65 mm total Faça a leitura e escreva a medida: a) LEITURA....................................... b) LEITURA......................................... 41 Escala em milímetro e nônio com 50 divisões. Faça a leitura e escreva a medida: a) LEITURA.................................. b) LEITURA.......................................... 42 Faça os exercícios a seguir: 1)LEITURA:....................................................................... 2) LEITURA:............................................................... 5) LEITURA:....................................................................... 6) LEITURA:............................................................... 43 7) LEITURA:....................................................................... 8) LEITURA:............................................................... 9) LEITURA:....................................................................... 10) LEITURA:............................................................... 44 11) LEITURA:....................................................................... 12) LEITURA:.................................................................... 13) LEITURA:....................................................................... 14) LEITURA:.................................................................... 15) LEITURA:....................................................................... 16) EITURA:.................................................................... 45 17) LEITURA:....................................................................... 18) LEITURA:.................................................................... 19) LEITURA:...................................................................... 20) LEITURA:.................................................................... 46 21) LEITURA:....................................................................... 22) LEITURA:.................................................................... 23) LEITURA:....................................................................... 24) LEITURA:.................................................................... 25) LEITURA:....................................................................... 26) EITURA:.................................................................... 47 27) LEITURA:....................................................................... 28) LEITURA:.................................................................... 29) LEITURA:....................................................................... 30) LEITURA:.................................................................... 48 COM OS PAQUÍMETROS DIGITAIS EM MILÍMETROS ABAIXO, FAÇA A LEITURA POR EXTENSO: 1) LEITURA:......................................................................... 2) LEITURA:.................................................................. 3) LEITURA:......................................................................... 4) LEITURA:.................................................................. 5) LEITURA:....................................................................... 6) LEITURA:.................................................................. 49 UNIDADE 9 PAQUÍMETRO SISTEMA INGLÊS (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: 1” Resolução= UEF = 16 = R= 1 x 1 = 1 UND 8 16 8 128 Assim, cada divisão do nônio vale 1” 128 Duas divisões corresponderão a 2” OU 1” e assim por diante. 128 64 A partir daí, vale a explicação dada no item anterior: adicionar à leitura da escala fixa a do nônio. Exemplo: Na figura a seguir, podemos ler 3” na escala fixa e 3” no nônio. 4 128 A medida total equivale à soma dessas duas leituras. 50 Escala fixa 1 3” nônio 5” Portanto : 1 3” + 5” => 1 24” + 5” 16 128 16 128 128 128 Total: 1 29” 128 Escala fixa 1” nônio 6” Portanto : 1” + 6” => 8” + 6” = 14” 16 128 16 128 128 128 128 Total: 7” 64 Regra prática: Pega-se o último número do DENOMINADOR do NÔNIO coincidente, multiplica-se pela quantidade de traços da régua antes do ZERO e SOMA-SE com o NUMERADOR do traço coincidente do NÔNIO. Observação: As frações sempre devem ser simplificadas. 51 Você deve ter percebido que medir em polegada fracionária exige operações mentais. Para facilitar a leitura desse tipo de medida, recomendamos os seguintes procedimentos: 1º passo - Verifique se o zero (0) do nônio coincide com um dos traços da escala fixa. Se coincidir, faça a leitura somente na escala fixa. 2º passo - Quando o zero (0) do nônio não coincidir, verifique qual dos traços do nônio está nessa situação e faça a leitura do nônio. 3º passo - Verifique na escala fixa quantas divisões existem antes do zero (0) do nônio. 4º passo - Sabendo que cada divisão da escala fixa equivale a: 1 = 2 = 4 = 8 16 32 64 128 Com base na leitura do nônio, escolhemos uma fração da escala fixa de mesmo denominador. Por exemplo: Leitura do nônio 3” fração 64 escolhida da escala fixa. 4” 64 Leitura do nônio 7” fração escolhida da escala fixa 8” 128 128 5º passo - Multiplique o número de divisões da escala fixa (3º passo) pelo numerador da fração escolhida (4º passo). Some com a fração do nônio (2º passo) e faça a leitura final. 52 Exemplos: Utilizando a regra prática: Traços antes do zero: 1 ou 1 16 Traço do nônio coincidente: 3” 64 4 x 1 + 3 = 7 Repete-se o denominador do traço coincidente do nônio: o 64 no caso: Então fica assim: 7” 64 Temos 2” mais oito traços antes do zero: 2 8” 16 Traço do nônio coincidente: 3” 128 8 x 8 + 3 = 67 Repete-se o denominador do traço coincidente do nônio: o 128 no caso: Então fica assim: 67”128 Colocação de medida no paquímetro em polegada fracionária Para abrir um paquímetro em uma medida dada em polegada fracionária, devemos: Exemplo: 9” 64 1º passo – Divide-se o numerador da fração dada pelo ultimo número do denominador da fração dada. Assim: 9 dividido por 4 Resto 1 quociente 2 2º passo - O quociente indica a medida na escala fixa, ou a quantidade de traços antes do zero, o resto mostra o número do traço do nônio que coincide com um traço da escala fixa, e ao final repete-se o denominador para finalizar a medida. 53 Assim: 2” + 1” = 9” 16 64 64 Outro exemplo: abrir o paquímetro na medida 25” 128 A fração está com denominador 128. Assim: 25 dividido por 8 Resto 1 quociente 3 O paquímetro deverá indicar o 3º traço da escala fixa e apresentar o 1º traço do nônio coincidindo com um traço da escala fixa. Assim: 3” + 1” = 25” 16 128 128 54 EXERCÍCIOS Leia cada uma das medidas em polegada fracionária e escreva a medida na linha abaixo 1) LEITURA:......................................................................... 2) LEITURA:.................................................................. 3) LEITURA:........................................................................ 4) LEITURA:.................................................................. 5) LEITURA:......................................................................... 6) LEITURA:................................................................ 55 7) LEITURA:......................................................................... 8) LEITURA:................................................................. 9) LEITURA:......................................................................... 10) LEITURA:.................................................................. 11) LEITURA:......................................................................... 12) lEITURA:.................................................................. 56 13) LEITURA:......................................................................... 14) LEITURA:.................................................................. 15) LEITURA:......................................................................... 16) LEITURA:.................................................................. 57 COM OS PAQUÍMETROS DIGITAIS FRACIONÁRIOS ABAIXO, FAÇA A LEITURA POR EXTENSO: 1) LEITURA:......................................................................... 2) LEITURA:.................................................................. 3) LEITURA:......................................................................... 4) LEITURA:.................................................................. 5) LEITURA:....................................................................... 6) LEITURA:.................................................................. 58 SISTEMA INGLÊS POLEGADA MILÉSIMAL No paquímetro em que se adota o sistema inglês, cada polegada da escala fixa divide-se em 40 partes iguais. Cada divisão corresponde a: 1” (que é igual a 0,025") 40 Como o nônio tem 25 divisões, a resolução desse paquímetro é: Resolução = UEF R = 0,025” = 0,001” NDN 25 Contam-se as unidades 0,025" 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. FAÇA A LEITURA: A) LEITURA= B) LEITURA= VEJA SE ACERTOU: A) 0.505” B) 0.425” 59 EXERCÍCIOS Leia cada uma das medidas em polegada milésimal e escreva a medida na linha abaixo de cada desenho. 1) LEITURA.............................................................. 2) LEITURA....................................................................... 3) LEITURA................................................................. 4) LEITURA................................................................. 5) LEITURA................................................................. 6) LEITURA................................................................. 60 7) LEITURA................................................................. 8) LEITURA................................................................. 9) LEITURA................................................................. 10) LEITURA................................................................. 11) LEITURA................................................................. 12) LEITURA................................................................. 61 13) LEITURA................................................................. 14) LEITURA................................................................. 15) LEITURA................................................................. 16) LEITURA................................................................. 17) LEITURA................................................................. 18) LEITURA................................................................. 62 COM OS PAQUÍMETROS DIGITAIS EM MILÉSIMOS ABAIXO, FAÇA A LEITURA POR EXTENSO: 1) LEITURA.............................................................. 2) LEITURA....................................................................... 3) LEITURA................................................................. 4) LEITURA................................................................. 5) LEITURA................................................................. 6) LEITURA................................................................. 63 PAQUÍMETRO CONSERVAÇÃO Vamos aprender a usar corretamente o paquímetro, quais os possíveis erros de leitura e quais os cuidados que se deve ter para conservá-lo. Vamos lá? Erros de leitura Além da falta de habilidade do operador, outros fatores podem provocar erros de leitura no paquímetro, como, por exemplo, a paralaxe e a pressão de medição. Paralaxe Dependendo do ângulo de visão do operador, pode ocorrer o erro por paralaxe, pois devido a esse ângulo, aparentemente há coincidência entre um traço da escala fixa com outro da móvel. O cursor onde é gravado o nônio, por razões técnicas de construção, normalmente tem uma espessura mínima (a), e é posicionado sobre a escala principal. Assim, os traços do nônio (TN) são mais elevados que os traços da escala fixa (TM). Colocando o instrumentoem posição não perpendicular à vista e estando sobrepostos os traços TN e TM, cada um dos olhos projeta o traço TN em posição oposta, o que ocasiona um erro de leitura. Para não cometer o erro de paralaxe, é aconselhável que se faça a leitura situando o paquímetro em uma posição perpendicular aos olhos. 64 Pressão de medição Já o erro de pressão de medição origina-se no jogo do cursor, controlado por uma mola. Pode ocorrer uma inclinação do cursor em relação à régua, o que altera a medida. Para se deslocar com facilidade sobre a régua, o cursor deve estar bem regulado: nem muito preso, nem muito solto. O operador deve, portanto, regular a mola, adaptando o instrumento à sua mão. Caso exista uma folga anormal, os parafusos de regulagem da mola devem ser ajustados, girando-os até encostar no fundo e, em seguida, retornando 1/8 de volta aproximadamente. Após esse ajuste, o movimento do cursor deve ser suave, porém sem folga. 65 Técnica de utilização do paquímetro Para ser usado corretamente, o paquímetro precisa ter: Seus encostos limpos; A peça a ser medida deve estar posicionada corretamente entre os encostos. É importante abrir o paquímetro com uma distância maior que a dimensão do objeto a ser medido. O centro do encosto fixo deve ser encostado em uma das extremidades da peça. Convém que o paquímetro seja fechado suavemente até que o encosto móvel toque a outra extremidade. 66 Feita a leitura da medida, o paquímetro deve ser aberto e a peça retirada, sem que os encostos a toquem. As recomendações seguintes referem-se à utilização do paquímetro para determinar medidas: externas; internas; de profundidade; de ressaltos. Nas medidas externas, a peça a ser medida deve ser colocada o mais profundamente possível entre os bicos de medição para evitar qualquer desgaste na ponta dos bicos. Para maior segurança nas medições, as superfícies de medição dos bicos e da peça devem estar bem apoiadas. Nas medidas internas, as orelhas precisam ser colocadas o mais profundamente possível. O paquímetro deve estar sempre paralelo à peça que está sendo medida. Para maior segurança nas medições de diâmetros internos, as superfícies de medição das orelhas devem coincidir com a linha de centro do furo. 67 Toma-se, então, a máxima leitura para diâmetros internos e a mínima leitura para faces planas internas. No caso de medidas de profundidade, apóia-se o paquímetro corretamente sobre a peça, evitando que ele fique inclinado. Nas medidas de ressaltos, coloca-se a parte do paquímetro apropriada para ressaltos perpendicularmente à superfície de referência da peça. Não se deve usar a haste de profundidade para esse tipo de medição, porque ela não permite um apoio firme. CONSERVAÇÃO: Manejar o paquímetro sempre com todo cuidado, evitando choques. Não deixar o paquímetro em contato com outras ferramentas, o que pode lhe causar danos. Evitar arranhaduras ou entalhes, pois isso prejudica a graduação. Ao realizar a medição, não pressionar o cursor além do necessário. Limpar e guardar o paquímetro em local apropriado, após sua utilização. 68 UNIDADE 10 MICRÔMETRO: TIPOS E USOS Origem e função do micrômetro - Jean Louis Palmer apresentou, pela primeira vez, um micrômetro para requerer sua patente. O instrumento permitia a leitura de centésimos de milímetro, de maneira simples. Com o decorrer do tempo, o micrômetro foi aperfeiçoado e possibilitou medições mais rigorosas e exatas do que o paquímetro. De modo geral, o instrumento é conhecido como micrômetro. Na França, entretanto, em homenagem ao seu inventor, o micrômetro é denominado Palmer. Princípio de funcionamento O princípio de funcionamento do micrômetro assemelha-se ao do sistema parafuso e porca. Assim, há uma porca fixa e um parafuso móvel que, se der uma volta completa, provocará um descolamento igual ao seu passo. Desse modo, dividindo-se a cabeça do parafuso, podem-se avaliar frações menores que uma volta e, com isso, medir comprimentos menores do que o passo do parafuso. 69 Nomenclatura A figura seguinte mostra os componentes de um micrômetro. Vamos ver os principais componentes de um micrômetro. O arco é constituído de aço especial ou fundido, tratado termicamente para eliminar as tensões internas. O isolante térmico, fixado ao arco, evita sua dilatação porque isola a transmissão de calor das mãos para o instrumento. O fuso micrométrico é construído de aço especial temperado e retificado para garantir exatidão do passo da rosca. As faces de medição tocam a peça a ser medida e, para isso, apresentam-se rigorosamente planos e paralelos. Em alguns instrumentos, os contatos são de metal duro, de alta resistência ao desgaste. A porca de ajuste permite o ajuste da folga do fuso micrométrico, quando isso é necessário. O tambor é onde se localiza a escala centesimal. Ele gira ligado ao fuso micrométrico. Portanto, a cada volta, seu deslocamento é igual ao passo do fuso micrométrico. A catraca ou fricção assegura uma pressão de medição constante. A trava permite imobilizar o fuso numa medida predeterminada. Características Os micrômetros caracterizam-se pela: Capacidade - normalmente é de 25 mm (ou 1"), variando o tamanho do arco de 25 em 25 mm (ou 1 em 1"). Podem chegar a 2000 mm (ou 80"). Resolução - A resolução nos micrômetros pode ser de 0,01 mm; 0,001 mm; 0,001" ou 0,0001". No micrômetro de 0 a 25 mm ou de 0 a 1", quando as faces dos contatos estão juntas, a borda do tambor coincide com o traço zero (0) da bainha. A linha longitudinal, gravada na bainha, coincide com o zero (0) da escala do tambor. 70 Aplicação - Para diferentes aplicações, temos os seguintes tipos de micrômetro. De profundidade Conforme a profundidade a ser medida, utilizam-se hastes de extensão, que são fornecidas juntamente com o micrômetro. Com arco profundo Serve para medições de espessuras de bordas ou de partes salientes das peças. 71 Com disco nas hastes O disco aumenta a área de contato possibilitando a medição de papel, cartolina, couro, borracha, pano etc. Também é empregado para medir dentes de engrenagens. Para medição de roscas Especialmente construído para medir roscas triangulares, este micrômetro possui as hastes furadas para que se possam encaixar as pontas intercambiáveis, conforme o passo para o tipo da rosca a medir. Com contato em forma de V É especialmente construído para medição de ferramentas de corte que possuem número ímpar de cortes (fresas de topo, macho, alargadores etc.). Os ângulos em V dos micrômetros para medição de ferramentas de 3 cortes é de 60º, 5 cortes 108º e 7 cortes 128º34’17”. 72 Para medir parede de tubos Este micrômetro é dotado de arco especial e possui o contato a 90º com a haste móvel, o que permite a introdução do contato fixo no furo do tubo. Contador mecânico É para uso comum, porém sua leitura pode ser efetuada no tambor ou no contador mecânico. Facilita a leitura independentemente da posição de observação (erro de paralaxe). Digital eletrônico Ideal para leitura rápida, livre de erros de paralaxe, próprio para uso em controle estatístico de processos, juntamente com microprocessadores. 73EXERCÍCIOS 1-Para medir uma peça com Ø 32,75mm, usa-se micrômetro com a seguinte capacidade de medição: a) ( ) 30mm a 50mm; b) ( ) 25mm a 50mm; c) ( ) 0mm a 25mm; d) ( ) 50mm a 75mm. 2-O micrômetro mais adequado para controle estatístico de processo é o: a) ( ) contador mecânico; b) ( ) digital eletrônico; c) ( ) com contatos em forma de V; d) ( ) com disco nas hastes. Identifique as partes do micrometro abaixo: 74 UNIDADE 11 MICRÔMETRO SISTEMA INGLÊS Leitura no sistema inglês No sistema inglês, o micrômetro apresenta as seguintes características: Na bainha está gravado o comprimento de uma polegada, dividido em 40 partes iguais. Desse modo, cada divisão equivale a 1" : 40 = 0,025"; O tambor do micrômetro, com resolução de 0,001", possui 25 divisões. 75 Para medir com o micrômetro de resolução 0,001", lê-se primeiro a indicação da bainha. Depois, soma-se essa medida ao ponto de leitura do tambor que coincide com o traço de referência da bainha. bainha 0,675" + tambor 0,019" leitura 0,694" Leia as medidas e escreva-as nas linhas abaixo de cada desenho LEITURA............................. LEITURA............................. 76 Micrômetro com resolução 0,0001" Para a leitura no micrômetro de 0,0001", além das graduações normais que existem na bainha (25 divisões), há um nônio com dez divisões. O tambor divide-se, então, em 25 partes iguais. A leitura do micrômetro é: Sem o nônio resolução = passo da rosca = 0,025” = 0,001” número de divisões do tambor 25 Com o nônio resolução = resolução do tambor = 0,001” = 0,0001” número de divisões do nônio 10 Para medir, basta adicionar as leituras da bainha, do tambor e do nônio. Exemplo: bainha 0,375" + tambor 0,005" nônio 0,0004" leitura total 0,3804” Leia as medidas e escreva-as nas linhas correspondentes. LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ 77 EXERCÍCIOS LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ 78 LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ I) LEITURA:............................................................ J) LEITURA:............................................................ L) LEITURA:............................................................ M) LEITURA:............................................................ 79 N) LEITURA:............................................................ O) LEITURA:............................................................ P) LEITURA:............................................................ Q) LEITURA:............................................................ 80 UNIDADE 12 MICRÔMETRO SISTEMA MÉTRICO Micrômetro com resolução de 0,01 mm Vejamos como se faz o cálculo de leitura em um micrômetro. A cada volta do tambor, o fuso micrométrico avança uma distância chamada passo. A resolução de uma medida tomada em um micrômetro corresponde ao menor deslocamento do seu fuso. Para obter a medida, divide-se o passo pelo número de divisões do tambor. Resolução = passo da rosca do fuso micrométrico número de divisões do tambor Se o passo da rosca é de 0,5 mm e o tambor tem 50 divisões, a resolução será: 0,5mm = 0,01mm 50 Assim, girando o tambor, cada divisão provocará um deslocamento de 0,01 mm no fuso. Leitura no micrômetro com resolução de 0,01 mm. 1º passo - leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha. 2º passo - leitura dos meios milímetros, também na escala da bainha. 3º passo - leitura dos centésimos de milímetro na escala do tambor. 81 17,00mm (escala dos mm da bainha) 0,50mm (escala dos meios mm da bainha) 0,32mm (escala centesimal do tambor) 17,82mm Leitura total 23,00mm (escala dos mm da bainha) 0,00mm (escala dos meios mm da bainha) 0,09mm (escala centesimal do tambor) 23,09mm Leitura total Faça a leitura e escreva a medida LEITURA....................................................................................... Micrômetro com resolução de 0,001 mm Quando no micrômetro houver nônio, ele indica o valor a ser acrescentado à leitura obtida na bainha e no tambor. A medida indicada pelo nônio é igual à leitura do tambor, dividida pelo número de divisões do nônio. Se o nônio tiver dez divisões marcadas na bainha, sua resolução será: R = 0,01 = 0,001mm 10 Leitura no micrômetro com resolução de 0,001 mm. 1º passo - leitura dos milímetros inteiros na escala da bainha. 2º passo - leitura dos meios milímetros na mesma escala. 3º passo - leitura dos centésimos na escala do tambor. 4º passo - leitura dos milésimos com o auxílio do nônio da bainha, verificando qual dos traços do nônio coincide com o traço do tambor. A leitura final será a soma dessas quatro leituras parciais 82 Faça a leitura e escreva a medida. LEITURA:.......................................................... LEITURA:............................................................ 83 EXERCÍCIOS LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ 84 LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ 85 LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................LEITURA:............................................................ LEITURA:............................................................ r) LEITURA:............................................................ S) LEITURA:............................................................ 86 T) LEITURA:............................................................ U) LEITURA:............................................................ V) LEITURA:............................................................ X) LEITURA:............................................................ Y) LEITURA:............................................................ Z) LEITURA:............................................................ 87 CALIBRAÇÃO (REGULAGEM DA BAINHA) Antes de iniciar a medição de uma peça, devemos calibrar o instrumento de acordo com a sua capacidade. Para os micrômetros cuja capacidade é de 0 a 25 mm, ou de 0 a 1", precisamos tomar os seguintes cuidados: Limpe cuidadosamente as partes móveis eliminando poeiras e sujeiras, com pano macio e limpo; Antes do uso, limpe as faces de medição; use somente uma folha de papel macio; Encoste suavemente as faces de medição usando apenas a catraca; em seguida, verifique a coincidência das linhas de referência da bainha com o zero do tambor; se estas não coincidirem, faça o ajuste movimentando a bainha com a chave de micrômetro, que normalmente acompanha o instrumento. Para calibrar micrômetros de maior capacidade, ou seja, de 25 a 50 mm, de 50 a 75 mm etc. ou de 1" a 2", de 2" a 3" etc., deve se ter o mesmo cuidado e utilizar os mesmos procedimentos para os micrômetros citados anteriormente, porém com a utilização de barra-padrão para calibração. CONSERVAÇÃO Limpar o micrômetro, secando-o com um pano limpo e macio (flanela). Untar o micrômetro com vaselina líquida, utilizando um pincel. Guardar o micrômetro em armário ou estojo apropriado, para não deixa-lo exposto à sujeira e à umidade. Evitar contatos e quedas que possam riscar ou danificar o micrômetro e sua escala. 88 UNIDADE 13 RELÓGIO COMPARADOR Medir a grandeza de uma peça por comparação é determinar a diferença da grandeza existente entre ela e um padrão de dimensão predeterminado. Daí originou-se o termo medição indireta. Dimensão da peça = Dimensão do padrão ± diferença Também se pode tomar como padrão uma peça original, de dimensões conhecidas, que é utilizada como referência. O relógio comparador O relógio comparador é um instrumento de medição por comparação, dotado de uma escala e um ponteiro, ligados por mecanismos diversos a uma ponta de contato. O comparador centesimal é um instrumento comum de medição por comparação. As diferenças percebidas nele pela ponta de contato são amplificadas mecanicamente e irão movimentar o ponteiro rotativo diante da escala. Quando a ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira em sentido horário, a diferença é positiva. Isso significa que a peça apresenta maior dimensão que a estabelecida. Se o ponteiro girar em sentido anti-horário, a diferença será negativa, ou seja, a peça apresenta menor dimensão que a estabelecida. Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm. O curso do relógio também varia de acordo como modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 10 mm, .250" ou 1". 89 Em alguns modelos, a escala dos relógios se apresenta perpendicularmente em relação a ponta de contato (vertical). E, caso apresentem um curso que implique mais de uma volta, os relógios comparadores possuem, além do ponteiro normal, outro menor, denominado contador de voltas do ponteiro principal. Alguns relógios trazem limitadores de tolerância. Esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores máximos e mínimos permitidos para a peça que será medida. Existem ainda os acessórios especiais que se adaptam aos relógios comparadores. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, medições especiais de superfícies verticais, de profundidade, de espessuras de chapas etc. As próximas figuras mostram esses dispositivos destinados à medição de profundidade e de espessuras de chapas. Relógio vertical. Alguns relógios trazem limitadores de tolerância. Esses limitadores são móveis, podendo ser ajustados nos valores máximos e mínimos permitidos para a peça que será medida. Existem ainda os acessórios especiais que se adaptam aos relógios comparadores. Sua finalidade é possibilitar controle em série de peças, 90 medições especiais de superfícies verticais, de profundidade, de espessuras de chapas etc. As próximas figuras mostram esses dispositivos destinados à medição de profundidade e de espessuras de chapas. Os relógios comparadores também podem ser utilizados para furos. Uma das vantagens de seu emprego é a constatação, rápida e em qualquer ponto, da dimensão do diâmetro ou de defeitos, como conicidade, ovalização etc. Consiste basicamente num mecanismo que transforma o deslocamento radial de uma ponta de contato em movimento axial transmitido a um relógio comparador, no qual pode-se obter a leitura da dimensão. O instrumento deve ser previamente calibrado em relação a uma medida padrão de referência. Esse dispositivo é conhecido como medidor interno com relógio comparador ou súbito. Relógio comparador eletrônico Este relógio possibilita uma leitura rápida, indicando instantaneamente a medida no display em milímetros, com conversão para polegada, zeragem em qualquer ponto e com saída para miniprocessadores estatísticos. A aplicação é semelhante à de um relógio comparador comum, além das vantagens apresentadas acima. 91 Mecanismos de amplificação Os sistemas usados nos mecanismos de amplificação são por engrenagem, por alavanca e mista. Amplificação por engrenagem Os instrumentos mais comuns para medição por comparação possuem sistema de amplificação por engrenagens. As diferenças de grandeza que acionam o ponto de contato são amplificadas mecanicamente. A ponta de contato move o fuso que possui uma cremalheira, que aciona um trem de engrenagens que, por sua vez, aciona um ponteiro indicador no mostrador. Nos comparadores mais utilizados, uma volta completa do ponteiro corresponde a um deslocamento de 1 mm da ponta de contato. Como o mostrador contém 100 divisões, cada divisão equivale a 0,01 mm. Amplificação mista É o resultado da combinação entre alavanca e engrenagem. Permite levar a sensibilidade até 0,001 mm, sem reduzir a capacidade de medição. Condição de uso Antes de medir uma peça, deve nos certificar de que o relógio se encontra em boas condições de uso. A verificação de possíveis erros é feita da seguinte maneira: com o auxílio de um suporte de relógio, tomam-se as diversas medidas nos blocos-padrão. Em seguida, deve-se observar se as medidas obtidas no relógio correspondem às dos blocos. São encontrados também calibradores específicos para relógios comparadores. 92 Observação: Antes de tocar na peça, o ponteiro do relógio comparador fica em uma posição anterior a zero. Assim, ao iniciar uma medida, deve-se dar uma pré-carga para o ajuste do zero. Colocar o relógio sempre numa posição perpendicular em relação à peça, paranão incorrer em erros de medida. Aplicações dos relógios comparadores 93 94 Conservação Descer suavemente a ponta de contato sobre a peça. Levantar um pouco a ponta de contato ao retirar a peça. Evitar choques, arranhões e sujeira. Manter o relógio guardado no seu estojo. Os relógios devem ser lubrificados internamente nos mancais das engrenagens. Relógio com ponta de contato de alavanca (apalpador) É um dos relógios mais versáteis que se usa na mecânica. Seu corpo monobloco possui três guias que facilitam a fixação em diversas posições. Existem dois tipos de relógios apalpadores. Um deles possui reversão automática do movimento da ponta de medição; outro tem alavanca inversora, a qual seleciona a direção do movimento de medição ascendente ou descendente. O mostrador é giratório com resolução de 0.01 mm, 0.002 mm, .001" ou .0001". Por sua enorme versatilidade, pode ser usado para grande variedade de aplicações, tanto na produção como na inspeção final. 95 Exemplos: - Excentricidade de peças. - Alinhamento e centragem de peças nas máquinas. - Paralelismos entre faces. - Medições internas. - Medições de detalhes de difícil acesso. Exemplos de aplicação Conservação -Evitar choques, arranhões e sujeira. -Guardá-lo em estojo apropriado. -Montá-lo rigidamente em seu suporte. -Descer suavemente o ponta de contato sobre a peça. -Verificar se o relógio é anti-magnético antes de colocá-lo em contato com a mesa magnética. Exercícios A posição inicial do ponteiro pequeno mostra a carga inicial ou de medição. Deve ser registrado se a variação é negativa ou positiva. Leitura de relógio comparador (milímetro) 96 Leitura:_____________ Leitura:______________ Leitura:____________ Faça a leitura e a escreva abaixo da figura. Observações: A posição inicial do ponteiro pequeno mostra a carga inicial ou de medição. Deve ser registrado se a variação é negativa ou positiva. Leitura:___________ 97 98 Bibliografia Básica FIGLIOLA, Richard S.; BEASLEY, Donald E. Teoria e projeto para medições mecânicas. Rio de Janeiro: LTC, 2007. LIRA, Francisco Adval de. Metrologia na indústria. 7.ed. São Paulo: Érica, 2010. SANTOS JÚNIOR, Manuel Joaquim dos; IRIGOYEN, Eduardo Roberto Costa. Metrologia dimensional: teoria e prática. 2.ed. Porto Alegre: URFGS, 1994. Bibliografia Complementar ALBERTAZZI, Armando; SOUZA, André Roberto de. Fundamentos de metrologia científica e industrial. Barueri: Manole, 2008. BALBINOT, Alexandre; BRUSAMARELLO, Valner João. Instrumentação e fundamentos de medidas. 2.ed. São Paulo: LTC , 2010. v.1 BEGA, Egídio Alberto (org.). Instrumentação industrial. 2.ed. Rio de Janeiro: Interciência, 2006. INMETRO. Vocabulário internacional de termos fundamentais e gerais de metrologia. 3.ed. Brasília: INMETRO, 2007. SOISSON, Harold E. Instrumentação industrial. 2.ed. São Paulo: Hemus. 1991.
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