ATIVIDADES PRÁTICAS DE METROLOGIA

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ATIVIDADES PRÁTICAS DE METROLOGIA
OBJETIVO 
Essa atividade tem como objetivos: a familiarização do aluno por meio de revisão bibliográfica a identificação de instrumentos utilizados na metrologia industrial. 
MATERIAL UTILIZADO 
Para a realização recomenda-se revisão aos materiais disponibilizados nas Rotas de Estudo e bibliografia. 
PRÁTICA 1: MICRÔMETRO. 
Dentre os instrumentos básicos industrialmente utilizados o micrômetro encontra lugar de destaque visto os vários tipos e aplicações diversas. 
Indique por meio de “croquis” três tipos de micrômetros e suas possíveis aplicações. 
2. De acordo com “VIM” descreva: erro aleatório e erro e erro sistemático. 
ERRO SISTEMÁTICO é a diferença entre a média de um número considerado suficiente de medições e o resultado verdadeiro esperado
ERRO ALEATÓRIO é a diferença entre o resultado da medição e a média que resultaria de um número infinito de medições do mesmo mensurando, repetidas em iguais condições 2.
3. Por meio de um micrômetro, observou-se os valores na tabela 1. No desenho em folha de processos o valor mensurado era 145,350+/- 0,105 mm Para este caso foram executadas oito verificações do eixo. Determine o erro sistemático e aleatório, representando graficamente o caso. 
	Medida
	Valor
	1
	145,320
	2
	145,341 
	3
	145,320
	4
	145,332
	5
	145,330 
	6
	145,330 
	7
	145,330 
	8
	145,312
	Média
	145,326
 
 
 
PRÁTICA 2: PAQUÍMETRO 
O paquímetro é o instrumento número um industrialmente falando ao se tratar de controle dimensional. Normalmente este instrumento possui em suas escalas unidades em milímetro e polegadas. 
1. Diante do fato, procure na literatura disponível o valor básico para o sistema inglês indicando seu valor de referência. 
2. A partir de então sobre uma linha, faça a escala de equivalência entre as unidades, do sistema inglês e o sistema métrico estabelecendo uma tabela. 
 
 
PRÁTICA 3: INSTRUMENTOS E EQUIPAMENTOS ESPECIAIS UTILIZADOS NA VERIFICAÇÃO DIMENSIONAL. Além dos instrumentos considerados convencionais para verificação dimensional, (escala, paquímetro, micrômetro, goniômetro, relógios comparador e apalpador, calibradores, etc.) outros tem alcançado lugar de destaque no meio industrial visto a versatilidade bem como atendimento a condições específicas. Dentre estes alguns se destacam a saber: 
Os rugosímetros 
Os projetores de perfil. 
As tridimensionais ou 3D 
Como atividade sobre o assunto, recomenda-se: 
Estabelecer relatório técnico para cada caso, com as seguintes partes: 
1. Introdução. 
2. Desenvolvimento, (tipos, contendo figuras, gráficos, do equipamento e aplicações). 
3. Esclareça como eram realizadas atividades semelhantes antes do desenvolvimento de tais equipamentos. 
4. Conclusões. 
RUGOSÍMETRO
Utilizado para inspeção de rugosidade de um material, ou seja verifica-se no caso em uma área plana qual o nível de saliências a mesma tem, o mesmo tem como padrão a medida RZ.
INTRODUÇÃO
A superfície de um material é de fundamental importância na área da mecânica dependendo de cada caso de utilização. Em certos casos, não basta a superfície estar corrigida de erros visíveis a olho nu, os erros microgeométricos, ou seja a rugosidade, deve ser levada em consideração. Parâmetros, representações, normas e aparelhos para a avaliação da superfície como o rugosímetro são utilizados para controle de rugosidade.
DESENVOLVIMENTO
Para um entendimento melhor ou mais claro sobre este assunto, sobre estas exatas características de erros microgeométricos ou como melhor é conhecida “Rugosidade” deve-se entender os conceitos básicos de como se forma estes erros e como eles podem influenciar no acabamento, resistência, qualidade, escoamento de fluidos na superfície (parâmetro este de extrema importância nas áreas da Bioengenharia,) entre outros. Os conceitos básicos para este entendimento são: Superfície Geométrica; Superfície Real; Superfície Efetiva; Perfil Geométrico; Perfil Real; Perfil Efetivo e Perfil de Rugosidade (perfil este que determina os níveis de rugosidade da peça graficamente e numericamente).
Com o entendimento destas etapas de estudo básico dar-se-á sequência ao estudo específico da composição da superfície e os parâmetros de Rugosidade.
2. Parâmetros de rugosidade
Para cada tipo de usinagem, utilização da superfície e material da superfície é utilizado um tipo de parâmetro de rugosidade. Estes parâmetros são usados para verificar a conformidade da superfície após utilizar equipamentos como o rugosímetro eletrônico que gera gráficos.
2.1. Parâmetro Rugosidade média (Ra)
Para dar acabamento adequado à superfície da peça necessita-se, portanto determinar o nível em que ela deve ser usinada, isto é, deve-se adotar um parâmetro que permita avaliar a rugosidade. O parâmetro de medição aplicável à maioria dos processos de fabricação baseia-se nas medidas de profundidade da rugosidade: Ra (roughness average).
Define-se Ra como o desvio médio aritmético dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do percurso de medição (µm). Essa grandeza pode corresponder à altura de um retângulo, cuja área é igual à soma absoluta das áreas delimitadas pelo perfil de rugosidade e pela linha média, tendo por comprimento o valor µm.
2.2. Parâmetro Rugosidade média (Rz)
O parâmetro corresponde ao somatório dos cinco valores de rugosidade parcial de cinco amostragens, respectivamente. Ao representar graficamente uma amostragem, é traçado uma linha chamada de linha média, que se trata de uma divisão paralela à divisão geral do perfil em que a soma das áreas nos picos superiores a linha é igual à soma das áreas nos picos inferiores. Ao somar a altura entre os pontos máximos e mínimos (Zi) de cada amostragem e dividir por cinco, obtemos a rugosidade média (rz).
A rugosidade média é um parâmetro útil quando se tem um aparelho eletrônico capaz de gerar gráficos de picos de rugosidade de perfis em superfícies de perfil periódico e conhecido. Pode ser utilizado em pontos que não influenciam na função da peça a ser controlada, como superfícies de apoio e deslizamento, ajustes prensados, entre outros.
2.3. Parâmetro Rugosidade máxima (Ry)
A distância maior de pico e vale de todas as amostragens é chamada de parâmetro Rugosidade máxima (Ry). O parâmetro é utilizado em peças ou máquinas que tem sua superfície exigida ao máximo, superfícies e anéis de vedação, superfícies dinamicamente carregadas, parafusos carregados, entre outros.
A maior vantagem do parâmetro é o de informar a deteorização máxima da superfície, além de fornecer informações complementares ao parâmetro Ra, que é um parâmetro mais utilizado do que o parâmetro Ry.
3. Representação de Rugosidade
É muito importante sabermos sobre esse tema, pois como engenheiros, estaremos dia a dia expostos a situações que possam ter alguma ligação com rugosidade.
E como existem vários tipos de superfícies e faces de peças, é totalmente necessário saber qual é o melhor parâmetro para identificarmos os tipos de rugosidade e o estado que se encontram nas superfícies das peças estudadas.
A simbologia é atrelada a Norma ABNT – NBR 8404/1984, que descreve algumas indicações e símbolos complementares que identificam a superfície das peças, principalmente em desenhos técnicos. Segue o Quadro 1 com alguns símbolos:
Figura 1 – Simbologia 1
O Quadro 3, a seguir, mostra alguns complementos que são uteis na hora da visualização. Lembrando que os símbolos a seguir podem ser utilizados ao mesmo tempo pra representar uma situação ocorrente.
Figura 2 – Simbologia 2
Cada vez é dada mais importância à análise de rugosidade, visto que ela influencia em diversas propriedades de um determinado componente. Resistência à corrosão, ao desgaste e à fadiga de uma determinada peça, por exemplo, podem ser alterados pelo acabamento superficial, também o coeficiente de atrito entre duas peças, aespecularidade de uma superfície quando na presença de luz, e assim por diante. A rugosidade pode ser medida mecânica ou opticamente, dividindo-se a região medida (lm) em cinco subregiões (le) e calculando um linha média para o perfil, para a qual a área dos picos acima e abaixo da linha é igual.
Dessas medidas, é possível calcular diversos parâmetros para representar a rugosidade da superfície, sendo os principais:
• Rugosidade média (Ra)
• Altura máxima de pico (Rp)
• ´Profundidade máxima de vale (Rv)
• Altura máxima do perfil de rugosidade (Rz)
• Altura total do perfil de rugosidade (Rt)
Bibliografia, (referências bibliográficas consultadas para a realização da AP).
https://www.oficinadanet.com.br/artigo/845/instrumentos_de_medicao_-_metrologia
https://www.ebah.com.br/content/ABAAAhBYYAH/artigo-rugosimetro
PROJETORES DE PERFIL
Destina-se à verificação de peças pequenas, principalmente as de formato complexo. Ele permite projetar em sua tela de vidro a imagem ampliada da peça. Esta tela possui gravadas duas linhas perpendiculares, que que podem ser utilizadas como referência nas medições.
INTRODUÇÃO
Os meios óticos de medição foram empregados, no início, como recurso de laboratório, para pesquisas etc. Pouco a pouco, foram também conquistando as oficinas, nas quais resolvem problemas, facilitam a produção e melhoram a qualidade dos produtos. Hoje, os projetores já trabalham ao lado das máquinas operatrizes ou, muitas vezes, sobre elas, mostrando detalhes da própria peça durante a usinagem.
DESENVOLVIMENTO
O projetor de perfil destina-se à verificação de peças pequenas, principalmente as de formato complexo. Ele permite projetar em sua tela de vidro a imagem ampliada da peça. 
Esta tela possui gravadas duas linhas perpendiculares, que podem ser utilizadas como referência nas medições. O projetor possui uma mesa de coordenadas móvel com dois cabeçotes micrométricos, ou duas escalas lineares, posicionados a 90º. 
Ao colocar a peça que será medida sobre a mesa, obtemos na tela uma imagem ampliada, pois a mesa possui uma placa de vidro em sua área central que permite que a peça seja iluminada por baixo e por cima simultaneamente, projetando a imagem na tela do projetor. O tamanho original da peça pode ser ampliado 5, 10, 20, 50 ou 100 vezes por meio de lentes intercambiáveis, o que permite a verificação de detalhes da peça em vários tamanhos. 
Em seguida, move-se a mesa até que uma das linhas de referência da tela tangencie o detalhe da peça e zera-se o cabeçote micrométrico (ou a escala linear). Move-se novamente a mesa até que a linha de referência da tela tangencie a outra lateral do detalhe verificado. O cabeçote micrométrico (ou a escala linear) indicará a medida. O projetor de perfil permite também a medição de ângulos, pois sua tela é rotativa e graduada de 1º a 360º em toda a sua volta. A leitura angular se faz em um nônio que permite resolução de 10’. (Nos projetores mais modernos a indicação é digital).
Outra maneira de verificação pode ser utilizando um desenho da peça feito em acetato transparente e fixado na tela do projetor.
Bibliografia, (referências bibliográficas consultadas para a realização da AP).
http://fmnovaes.com.br/aulasmetro/projetores.pdf
TRIDIMENSIONAL OU 3D
A medição tridimensional metrologia é o melhor método de assegurar alta precisão nos processos produtivos, de forma a garantir a qualidade e eficiência dos protótipos e adequá-los quanto a seus aspectos dimensionais para sua efetiva aplicação.
RESOLUÇÃO
O controle de qualidade dimensional é tão antigo quanto a própria indústria, mas somente nas últimas décadas vem ocupando a importante posição que lhe cabe. O aparecimento de sistemas de medição tridimensional significa um grande passo nessa recuperação e traz importantes benefícios, tais como aumento da exatidão, economia de tempo e facilidade de operação, especialmente depois da incorporação de sistemas de processamento de dados. Em alguns casos, constatou-se que o tempo de medição gasto com instrumentos de medição convencionais ficou reduzido a um terço com a utilização de uma máquina de medir coordenadas tridimensional MMC manual sem computador, e a um décimo com a incorporação do computador.
Com base nos sistemas de medição de deslocamento das máquinas de medir por coordenadas, é possível conhecer a posição que um elemento localizador ocupa dentro do espaço de trabalho da máquina (figura 9.2). Este localizador, operando por princípios eletro-mecânico e articulado, é chamado de apalpador. Esclarecendo de modo grosseiro, 2 ele relaciona o ponto de contato do seu sensor com a peça a um ponto de referência conhecido dentro do sistema coordenado. Figura 9.1: Máquina de medir coordenadas (tridimensional). 
 Bibliografia, (referências bibliográficas consultadas para a realização da AP).
http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/veriano/materiais/09_Maquinamedircoordenadas.pdf