Slide Aula 15 - Relógio Comparador - 2024-1

Fabricação de sistemas mecânicos Universidade Federal do Maranhão – UFMA Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas – CCET CAMPUS SÃO LUÍS CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA Prof. Dr. : Helio Cantanhêde e-mail : helio.cantanhede@ufma.br 1 2 Relógios 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. 3 Relógios 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 Relógios comparador ara do mostrador grapador Verificação de pontos ao longo da superfície. envolço peço mediço a zero depressão verificação de superficies planas www.qualidadeemcheck.com.br 5 Relógios comparador  Também se pode tomar como padrão uma peça original, de dimensões conhecidas, que é utilizada como referência. 6 Relógios comparador  O comparador centesimal é um instrumento comum de medição por comparação. As diferenças percebidas nele pela ponta de contato são amplificadas mecanicamente e vão movimentar o ponteiro rotativo diante da escala 7 Relógios comparador  Quando a ponta de contato sofre uma pressão e o ponteiro gira em sentido horário a diferença será positiva. Isso significa que a peça apresenta maior dimensão do que a estabelecida. 8 Relógios comparador  Se o ponteiro girar em sentido anti-horário a diferença será negativa, ou seja, a peça apresenta menor dimensão do que a estabelecida 9 Relógios comparador  Existem vários modelos de relógios comparadores. Os mais utilizados possuem resolução de 0,01 mm 10 Relógios comparador  O curso do relógio também varia de acordo com o modelo, porém os mais comuns são de 1 mm, 5 mm ou 10 mm, .250″ ou 1″ 11 Relógios comparador  A Figura 3.40 mostra um relógio comparador centesimal com capacidade de medição (curso total) de 10 mm e resolução de 0,01 mm. 12 Relógios comparador  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. A Figura 3.41 traz um relógio comparador vertical. 13 Relógios comparador  O relógio com ponta de contato de alavanca (apalpador) é um dos mais versáteis. Seu corpo monobloco possui três guias que facilitam a fixação em diversas posições. 14 Relógios comparador  Existem dois tipos de relógios apalpadores: um deles possui reversão automática do movimento da ponta de medição; outro tem alavanca inversora, que seleciona a direção do movimento de medição ascendente ou descendente 15 Relógios comparador  A Figura 3.42 mostra um relógio apalpador, que pode ser usado em: • Alinhamento e centragem de peças nas máquinas. • Excentricidade de peças. • Paralelismos entre faces. • Medições internas. • Medições de detalhes de difícil acesso. 16 Leitura no relógio comparador centesimal  A leitura de uma medida no relógio comparador centesimal deve ser feita nas duas escalas do mostrador. 17 Leitura no relógio comparador centesimal  Na escala dos milímetros, conta-se o número de voltas. Cada volta corresponde a 1 mm. Na escala centesimal, lê-se o valor correspondente. O resultado da leitura é a soma dos valores das duas escalas 18 Leitura no relógio comparador centesimal  Quando o relógio comparador está em polegada milesimal, o processo de leitura é semelhante à feita em milímetros 19 Leitura no relógio comparador centesimal  A Figura 3.43 mostra um exemplo de relógio comparador centesimal em milímetros, em que o ponteiro contador de voltas (menor) da escala de milímetros deu mais de três voltas (saiu do 3 e passou do 6), mas não completou quatro voltas. 20 Leitura no relógio comparador centesimal  Por isso, a primeira leitura é 3 mm. A segunda leitura corresponde a 43 centésimos de milímetro, ou seja, 0,43 mm. Somando as duas medidas, tem-se 3,43 mm. O sinal da medição é positivo (elevação ou ressalto) porque o sentido do ponteiro maior é horário. 21 Leitura no relógio comparador centesimal  Se o sentido do ponteiro maior for anti- horário, a medição será negativa (depressão ou rebaixo). 22 Leitura no relógio comparador centesimal  A Figura 3.44 exibe um exemplo de relógio comparador centesimal em milímetros, em que o ponteiro contador de voltas (menor) da escala de milímetros deu mais de 2 voltas (saiu do 6 e passou do 4). 23 Leitura no relógio comparador centesimal  Por isso, a primeira leitura é 2 mm. A segunda leitura corresponde a 30 (o ponteiro maior saiu do 0 e chegou no 30) centésimos de milímetro, ou seja, 0,30 mm. Somando as duas medidas, tem-se -2,30 mm 24 Leitura no relógio comparador centesimal  O sinal da medição é negativo porque o sentido do ponteiro maior foi anti-horário. Por isso, a medição será negativa (depressão ou rebaixo). 25 Leitura no relógio comparador milesimal  A leitura no relógio comparador em polegada milesimal (resolução de 0,001″) também é feita nas duas escalas. Primeiro, observa-se o número de voltas do ponteiro menor para verificar os centésimos. Em seguida, verificam-se os milésimos no ponteiro maior. A leitura final será a soma das duas leituras. 26 Leitura no relógio comparador milesimal  A Figura 3.45 mostra um relógio comparador em polegada milesimal (resolução de 0,001″). Nesse caso, o ponteiro contador de voltas (menor) da escala de centésimos deu mais de seis voltas, mas não completou sete voltas. 27 Leitura no relógio comparador milesimal  Por isso, a primeira leitura é 0,600″. A segunda leitura corresponde a 57 milésimos de polegada, ou seja, 0,057″. Somando as duas medidas, tem-se: 0,657″ (lê-se “seiscentos e cinquenta e sete milésimos de polegada”). 28 Principais aplicações dos relógios comparadores  Os relógios comparadores são muito úteis na indústria em geral. Podem ser utilizados em operações simples de nivelamento e alinhamento de peças e máquinas e até em operações mais complexas, como a avaliação de tolerâncias geométricas de peças ou a montagem de conjuntos mecânicos. 29 Principais aplicações dos relógios comparadores  Uma peça a ser torneada, por exemplo, deve estar alinhada. Caso contrário, haverá diferença no diâmetro em toda a extensão da peça. A verificação de alinhamento entre pontas consiste em movimentar o relógio comparador sobre a superfície em várias direções. Em função das variações do diâmetro, processa-se o alinhamento da peça entre as pontas. 30 Principais aplicações dos relógios comparadores  Outra operação importante em que se pode utilizar o relógio comparador é a centragem de uma peça no torno. Nesse caso, o relógio comparador deve ser afixado em uma base magnética e montado de forma que a peça possa girar e, com isso, verificar a excentricidade dessa peça 31 Principais aplicações dos relógios comparadores 32 Principais aplicações dos relógios comparadores  Na Figura 3.47, tem-se uma peça montada na castanha de um torno mecânico, que pode ser centrada a partir da utilização de um relógio comparador. 33 Principais aplicações dos relógios comparadores  No nivelamento de peças ou máquinas, o relógio comparador deve ser montado de modo a verificar a planeza em vários pontos. Isso é feito com o deslocamento do relógio comparador sobre a superfície que será avaliada. Havendo a necessidade de nivelamento, colocam-se calços sob a máquina até que ele fique correto 34 Principais aplicações dos relógios comparadores  Para verificar o nivelamento ou planeza de uma peça, o relógio comparador também deve ser montado de maneira que permita seu movimento. A Figura 3.48 mostra um aparato usado para verificar a planeza de uma peça utilizando um relógio comparador. 35 Principais aplicações dos relógios comparadores  Verificação do paralelismo 36 Principais aplicações dos relógios comparadores  Verificação do paralelismo 37 Principais aplicações dos relógios comparadores  Verificação de perpendicularidade https://www.youtube.com/shorts/_l4LN8WiSCc 38 Principais aplicações dos relógios comparadores 39 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  A Figura 3.49 mostra o esquema de um relógio comparador em duas vistas. Os principais pontos dessa norma são descritos a seguir. 40 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  O mostrador móvel deve ser graduado com linhas nítidas, com contraste no fundo, permitindo fácil leitura. O intervalo entre as graduações não deve ser menor do que 1 mm. 41 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  O ponteiro maior deve mover-se no sentido horário quando a haste móvel for comprimida. Em repouso, o ponteiro maior deve estar, no mínimo, um décimo de uma revolução aquém do ponto superior do mostrador móvel. 42 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  Quando acionado, ele deverá atingir o ponto superior no mesmo instante em que o ponteiro menor alcançar o ponto zero do indicador de voltas. As capacidades de medição mais comuns são 3 mm, 5 mm e 10 mm. 43 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  O relógio comparador deve permitir o ajuste a zero do mostrador móvel em qualquer ponto do seu curso útil. A ponta do contato deve ser facilmente removível e intercambiável. 44 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  Em geral, o relógio possui uma extremidade esférica com raio mínimo de 1,5 mm e resistente ao desgaste. O sistema de fixação da ponta de contato na haste deve ser feito através de uma rosca M 2,5 x 0,45. 45 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  O diâmetro externo da haste de fixação deve estar compreendido entre os valores 8,000 mm e 7,985 mm. O relógio também pode possuir um sistema de fixação na tampa traseira ou outros. 46 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  As características construtivas e a inspeção dos relógios comparadores são normalizadas pela ABNT NBR 6388:1983, que fixa as condições exigíveis para aceitação dos relógios comparadores com leitura de 0,01 mm no que se refere às suas características principais, dimensionais e funcionais. 47 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  De acordo com a ABNT NBR 6388:1983, deverão constar das solicitações de compra as seguintes informações: • Leitura do relógio. • Curso do relógio. • Tipo de mostrador. • Diâmetro do mostrador. • Tipo de fixação. • Número desta norma 48 Recomendações para utilização dos relógios comparadores  A repetibilidade do relógio comparador é definida como a sua capacidade de repetir as leituras para um comprimento medido, dentro das condições normais de uso a seguir. 49 Recomendações para utilização dos relógios comparadores • Acionamento da haste móvel várias vezes, sucessivamente, em velocidades diferentes, até uma placa fixa de metal duro e indeformável. • Movimento da placa ou cilindro em qualquer direção, num plano perpendicular ao eixo da haste móvel, retornando ao mesmo ponto. • Medição de pequenos deslocamentos da ordem de 25 μm. • Levar o ponteiro devagar sobre a mesma divisão da escala várias vezes, primeiro em um sentido e depois no outro. 50 Recomendações para utilização dos relógios comparadores • Quando o relógio comparador é usado em qualquer uma das condições descritas acima, o erro de repetição não deve exceder 3 μm. 51 Recomendações para utilização dos relógios comparadores • A exatidão do relógio comparador é definida como a sua capacidade de dar, em intervalos específicos, leituras cujo erro esteja dentro dos desvios dados na Tabela 3.1. Ela deve ser aplicada para qualquer ponto de sua capacidade de medição. 52 Recomendações para utilização dos relógios comparadores A força máxima de medição para o relógio comparador deve ser de aproximadamente 1,5 N. As variações na força de medição não devem exceder 0,6 N, em qualquer ponto de sua capacidade de medição 53 Recomendações para utilização dos relógios comparadores Os resultados obtidos são mais bem analisados por meio de um gráfico, no qual os desvios observados nos relógios comparadores são traçados como ordenadas e as posições da haste móvel, ao longo de seu curso útil, são traçadas como abscissas, conforme a Figura. Desvios relativos ao deslocamento de subida e descida da haste móvel do relógio comparador. Exemplos Qual a leitura? 0,01 - 10,00mm Exemplos Qual a leitura? 0,01 - 10,00mm Exemplos Qual a leitura? .001" - 1.000" 56 Exemplos Qual a leitura? 0,01 - 10,00mm 57 Exemplos Qual a leitura? 0,01 - 10,00mm 58 59 Calibradores Calibradores são padrões geométricos largamente empregados na indústria metalmecâmica. Na fabricação de peças sujeitas a ajuste, as respectivas dimensões têm tolerâncias de fabricação fixadas pelo projeto. Para efetuar a qualificação dessas peças de forma rápida, utilizam-se os calibradores do tipo “Passa/Não passa”. https://www.youtube.com/shorts/tdptzNdfLEE 60 Calibradores Dada sua grande simplicidade e seu preço relativamente reduzido, os calibradores constituem uma solução econômica para uma série de problemas de medição na indústria, como verificação de furos, eixos, roscas etc., quanto a seu enquadramento ou não na faixa de tolerância. 61 Calibradores A ABNT NBR 6406:198029 fixa os princípios e as características construtivas dos calibradores usados na verificação de peças fabricadas segundo a ABNT NBR 6158:199530 Indica também as condições de recebimento de peças, além de regras e tabelas para o cálculo das tolerâncias de fabricação dos calibradores e contra calibradores. 62 Calibradores  Os calibradores fixos podem ser divididos em três grupos, de acordo com sua função: • Calibradores de fabricação para dimensões limites: usados na verificação de peças. • Calibradores de referência e contra calibradores: usados no controle e regulagem de calibradores. • Blocos padrão: usados para verificar outros tipos de calibradores e para aferir instrumentos de medição por leitura. 63 Calibradores  No caso da verificação das dimensões limite, os calibradores devem estar de acordo com o princípio de W. Taylor, ou seja, a dimensão limite “Passa” deve ser verificada com um calibrador de comprimento igual ao comprimento de ajustagem da peça (calibrador “Passa”) e a dimensão limite “Não passa” deve ser verificada com um calibrador que apalpe a superfície da peça em dois pontos diametralmente opostos e verifique uma posição de cada vez 64 Calibradores  São recomendados os tipos de calibradores indicados na Tabela, de uso corrente no controle da fabricação de peças. 65 Calibrador tampão para furos  Esse tipo de calibrador tem superfície de medição externa. Nesse caso, o lado “Passa” deve passar na dimensão máxima do furo e não na dimensão mínima do furo. Esse tipo de calibrador pode ser utilizado na verificação de furos que não dependem de tolerâncias muito rígidas. 66 Calibrador tampão para furos  Durante a verificação de um furo com calibrador tampão, deve-se verificar se o lado a utilizar está correto para não danificar a peça ou o calibrador. Nesse caso, deve-se verificar que o lado “Não passa” vem pintado de vermelho. A Figura mostra o esquema de verificação de um furo com um calibrador tampão 67 Calibrador de boca  O calibrador de boca tem forma de meio anel e é utilizado na verificação de superfícies planas.  Da mesma forma que o calibrador tampão, este também possui o lado “Passa” e o lado “Não passa”. 68 Calibrador e Verificador de Rosca  Verificador de rosca, do tipo canivete, instrumento que contém vários perfis de roscas (em metros ou em polegadas). Nesse caso, o verificador deve se encaixar perfeitamente no perfil de rosca a ser verificado. 69 Calibrador e Verificador de Rosca  O calibrador de rosca pode ser um calibrador de anel do tipo usual, composto por dois anéis, com um lado “Passa” e um lado “Não passa”, usado para a calibração da rosca externa. A Figura mostra um calibrador de roscas externas. 70 Calibrador e Verificador de Rosca  Existe também o calibrador de roscas internas composto por dois tampões, tipo parafusos, sendo que um lado passa e o outro não passa, para a calibração de rosca interna.  De acordo com a NBR ISO 1502:2004,31 a extremidade mais longa é o lado passa e a extremidade mais curta é o lado não passa Referências Gerais; 1. Farago, f. t., ph.d., Handbook of Dimensional Measurement. Industrial Press Inc. 200, Madison Avenue, New York, n.y. 10016. 2. Hill, R.; Jensen, C. H. Modern Engineering Tolerancing. Mcgraw-hill Reyerson Limited. 3. Galyer, J.F. W.; Shotbolt, C.R., Metrology for Engineers. Cassel – London Complementar; 1.Agostinho, O. L.; Rodrigues, A. C.S. Lirani, J., Princípios de Engenharia de Fabricação Mecânica. Tolerância, Ajustes Desvios e Análise de Dimensões. Edgard Blücher, Ed. Da Universidade de São Paulo. 2. Novaski, O. Introdução à Engenharia de Fabricação Mecânica. Editora EdgardBlücher Ltda. 3. Albuquerque, O. P. e. Tolerâncias e Ajustes. Edições Engenharia. 4. Alvim & Moraes. Fabricação Mecânica – Rio de Janeiro, GB., Almeida Neves– Editores Ltda. 5. GROOVER, Mikell P. Introdução aos processos de fabricação. Grupo GenLTC, 2000 6. GROOVER, Mikell P. Fundamentos da moderna manufatura. Tradução Givanildo Alves dos Santos, Luiz Claudio de Queiroz, v. 5, 2017. 7. SILVA NETO, Joao Cirilo da; CUNHA, Lauro S. Metrologia e controle dimensional: conceitos, normas e aplicações. Brasil: Campus, 2012. 35