Controle Dimensional - EQUIPAMENTOS E SISTEMAS DE MEDIÇÃO POR COORDENADAS

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AULA 17 – EQUIPAMENTOS E SISTEMAS DE MEDIÇÃO POR COORDENADAS 
 
 Através de uma máquina de medir por coordenadas (MMC) determina-se, de forma 
universal, com um mínimo de dispositivos e instrumentos específicos, as coordenadas 
de certos pontos sobre a peças a controlar. Tais pontos 
convenientemente processados pelo computador 
associado, resultam os parâmetros geométricos da peça. 
O desenvolvimento das máquinas de medir por 
coordenadas (MMC) foi favorecido ainda pela evolução 
dos sistemas de medição de deslocamento eletrônicos, 
que permitem elevar a sua qualidade e viabilizaram a sua 
integração com sistemas automatizados de fabricação. As 
MMC’s têm em comum com tais sistemas a característica 
de grande flexibilidade. 
 • Aplicação: A utilização das MMCs conquistou espaço no universo da manufatura 
sendo introduzida em todo o ciclo produtivo: participa do desenvolvimento do processo 
de fabricação, do controle de processos e encontra grande aplicação no controle 
dimensional da qualidade do produto acabado. 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 
manual sem computador, e a um décimo com a incorporação do computador. 
 
 • Características: A MMC consiste de 
uma base de referência rigorosamente 
plana, sobre a qual desliza 
horizontalmente um corpo guiado no 
sentido Y. Esse corpo possui, por sua vez, 
outro corpo que desliza horizontalmente, 
e é perpendicular ao anterior, no sentido 
X. Finalmente, há um terceiro corpo que se 
movimenta verticalmente, e é 
perpendicular aos anteriores, no sentido Z. 
No lado externo inferior do eixo vertical Z 
é acoplado um sensor especial (mecânico, eletrônico ou óptico) que entrará em contato 
com a peça que será medida, movimentando-se de acordo com a capacidade da 
máquina. O movimento de cada eixo é registrado por um sistema de leitura eletrônico. 
Esse sistema de leitura oferece a possibilidade de zeragem em qualquer posição, 
introdução de cota pré-selecionada no indicador de qualquer eixo, e, geralmente, é 
possível o acoplamento de um sistema de processamento de dados. 
 A determinação das coordenadas dos pontos sobre 
a peça serve de base para a determinação dos 
parâmetros de elementos geométricos (dimensão, 
forma e posição) como por exemplo a distância entre 
superfícies, o diâmetro e a posição de um círculo, e 
outros. A forma construtiva das MMCs está muito 
relacionada com o volume de medição, com a área de 
acesso para a peça, com a incerteza de medição e 
algumas vezes com a própria tecnologia acumulada 
por certo fabricante. 
 
 Sensores / apalpadores 
 
 Os sensores são acoplados ao extremo inferior 
do eixo vertical (Z). São de vários tipos, e sua 
seleção deve estar de acordo com a geometria, o 
tamanho e o grau de exatidão da peça. 
Sensores mecânicos → São sensores rígidos, com 
diversas formas geométricas em sua extremidade 
de contato, para permitir fácil acesso ao detalhe da 
peça que será verificada. Uma vez realizado o 
contato na peça, os sensores devem se manter 
fixos para se fazer a leitura no sistema de 
contagem digital. 
 
Sensores eletrônicos → São unidades de apalpamento muito sensíveis, ligadas 
eletronicamente aos contadores digitais. Ao fazer contato com a peça que será medida, 
a ponta de medição desloca-se angularmente e 
produz um sinal elétrico (e acústico) que congela 
a indicação digital, mostrando o valor da 
coordenada de posição do sensor. 
 
Sensores ópticos → Quando a peça ou um 
detalhe dela é muito pequeno, impossibilitando 
a utilização de sensores normais, o ponto de 
medição pode ser determinado com o auxílio de 
microscópio ou projetor de centrar, acoplado do 
mesmo modo que os outros sensores. 
 
Tipos: MMC conforme seu nível de automação: 
 MMC com acionamento manual → Correspondem às máquinas mais simples com 
movimentação manual, leitura e cálculos realizados pelo próprio operador. Atualmente 
é uma configuração apenas didática, 
pois na prática não se pode mais 
admitir uma MMC sem computador. 
 
 
 
 
 
 MMC com acionamento manual e com computador → A associação do computador 
permite realizar trabalhos de medição complexos, com rapidez e confiabilidade. O uso 
da impressora permite a documentação dos 
resultados, com os pontos determinados, 
características de elementos geométricos, 
parecer quanto a testes de tolerâncias, etc. 
 
 
 
 
 MMC com Comando Numérico (CNC) e computador → Com este sistema dispõe-se 
da capacidade de programar a medição de uma peça, que desenrolar-se 
automaticamente. O programa é 
armazenado no computador, que 
transfere os comandos específicos ao 
CNC. 
 
 
 
 
 
 
 
Responda o Questionário 
 
1) Quais são os sensores da máquina de medir por coordenadas? 
R: Sensores mecânicos, eletrônicos e ópticos. 
 
 
2) Quais os programas da medição geométrica? 
R: Programa para a referência; Programa para ponto de origem e eixo de alinhamento; 
Programa de contornos; Programa estatísticos; Programa que grava sequências de 
movimentos; Programas que permitem medições em diferentes planos da peça. 
 
 
3) Os sistemas de medição tridimensional permitem fazer medições com quais 
vantagens? 
R: As vantagens são: Maior velocidade de medição e redução significativa dos erros 
atribuíveis às operações; Sistemas de aquisição com múltiplos apalpadores ou 
indexáveis trouxeram grande versatilidade e flexibilidade para as medições. O controle 
de especificações de produto, utilizando MMC, tornou possível a avaliação de distintas 
características dimensionais em um mesmo equipamento; A introdução de novas 
tecnologias permitiu a redução das incertezas associadas às medições, o que 
possibilitou a melhoria da qualidade dos produtos produzidos ou controlados por essas 
máquinas. 
 
 
4) A máquina de medir tridimensional MMC manual funciona em quais sentidos? 
R: X, Y e Z. 
 
 
5) No método de medição com a MMC manual são realizadas que tipos de operações? 
R: Nivelamento - O plano de referência da peça deve ficar paralelo ao plano de medição 
da mesa. A peça deve estar apoiada em três suportes reguláveis. 
Alinhamento - Os eixos de referência da peça devem ficar paralelos aos eixos da 
máquina. 
Determinação do Ponto de Origem - Com o senso mais adequado encostado na peça, 
procede-se ao zeramento dos contadores digitais. Feito isso, cada novo ponto apalpado 
terá suas coordenadas indicadas nos contadores digitais, bastando fazer as leituras 
correspondentes e compensar o diâmetro do sensor. 
 
 
6) O sistema de processamento de dados acoplado à MMC é sempre assistido por: 
R: Computador. 
 
 
7) Os programas de medição geométrica necessitam de quais funções? 
R: Funções para designar plano de referência; Funções para designar ponto de origem e 
eixo de alinhamento; Funções para medição indireta e combinação por meio de 
memórias. 
 
 
8) Quais são as vantagens da MMC com computador? 
R: As vantagens são: Grande redução do tempo de medição e de cálculos, 
especialmente em peças de geometria complexa; O sistema dispensa totalmente as 
operações de posicionamento físico da peça em relação ao sistema coordenado; A 
operação pode ser feita por qualquer pessoa que tenha conhecimentos básicos de 
metrologia, após um treinamento dado pelo fabricante quanto à utilização do software 
de medição; Aumento da exatidão da medição, pois o sistema dispensa não somente 
uma grande quantidade de instrumentos de medição como também a 
movimentação da peça no desempeno, e realiza a medição com uma pressão de contato 
constante; No caso de sistemas CNC, obtêm-se maior exatidão final pois, com a 
movimentação automática, a interferência humana fica reduzida ao mínimo.