UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CENTRO TECNOLÓGICO

ENGENHARIA MECÂNICA

METROLOGIA DIMENSIONAL

7º TRABALHO: ORIENTAÇÕES

GEORGIA EFFGEN SANTOS

VITÓRIA

2013

Sumário1 - OBJETIVO:................................................................................................................................3

2 - MÉTODO:................................................................................................................................3

3 - INTRODUÇÃO:.........................................................................................................................3

4.1 – AVALIAR O ERRO DA PEÇA EM RELAÇÃO À SUPERFICIE DE REFERÊNCIA.............................4

4.1.1 – INSTRUMENTOS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS:.................................................................4

4.1.2 – PROCEDIMENTO:..............................................................................................................4

4.2 - AVALIAR O ERRO DA PEÇA EM RELAÇÃO À SUPERFICIE DE REFERÊNCIA.............................4

4.2.1 – INSTRUMENTOS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS:.................................................................5

4.2.2 – PROCEDIMENTO:..............................................................................................................5

4.3 – AVALIAR O DESVIO MÁXIMO DA PEÇA................................................................................5

4.3.1 – DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:.................................................................5

4.3.2 – PROCEDIMENTO...............................................................................................................6

4.4 – AVALIAR OS MÁXIMOS DESVIOS DA PEÇA...........................................................................6

4.4.1 – DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:.................................................................6

4.4.2 – PROCEDIMENTO:..............................................................................................................6

4.5 AVALIAR OS DESVIOS MÁXIMOS DAS PEÇAS:.........................................................................7

4.5.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:...................................................................7

4.5.2 PROCEDIMENTO..................................................................................................................7

4.6 – AVALIAR POSSÍVEIS ERROS..................................................................................................7

4.6.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:...................................................................7

4.6.2 PROCEDIMENTO..................................................................................................................8

4.7 AVALIAR O ERRO APLICÁVEL..................................................................................................8

4.7.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS.....................................................................8

4.7.2 PROCEDIMENTO..................................................................................................................8

5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES:..................................................................................................9

5.1 – MEDIÇÃO 1..........................................................................................................................9

5.1.1 – RESULTADOS MEDIDOS....................................................................................................9

5.1.2 – AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA.....................................................................9

5.2 MEDIÇÃO 2...........................................................................................................................10

5.2.1 – RESULTADOS MEDIDOS:.................................................................................................10

5.2.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA:.....................................................................10

5.3 MEDIÇÃO 3...........................................................................................................................11

5.3.1 RESULTADOS MEDIDOS.....................................................................................................11

2

5.3.2 VALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA.........................................................................11

5.4 MEDIÇÃO 4...........................................................................................................................11

5.4.1 RESULTADOS MEDIDOS.....................................................................................................11

5.4.1.1 GIRANDO O CONJUNTO EIXO E CAIXA............................................................................11

5.4.1.2 FIXANDO O EIXO E GIRANDO APENAS A CAIXA..............................................................11

5.4.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMETRICA......................................................................11

5.5 MEDIÇÃO 5...........................................................................................................................12

5.5.1 RESULTADOS MEDIDOS:....................................................................................................12

5.5.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA:.....................................................................12

5.6 MEDIÇÃO 6...........................................................................................................................13

5.6.1 RESULTADOS MEDIDOS:....................................................................................................13

5.6.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA......................................................................13

5.7 MEDIÇÃO 7...........................................................................................................................13

5.7.1 RESULTADOS MEDIDOS.....................................................................................................13

5.7.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA......................................................................13

6 CONCLUSÕES ...........................................................................................................................13

3

1 – OBJETIVO:O objetivo do presente trabalho é aferir medições em peças preestabelecidas,

afim de encontrar erros de fabricação e indicar qual a tolerância geométrica

apropriada à se identificar no projeto da mesma.

2 - MÉTODO:Foram utilizadas peças diferentes em cada medição. Cada uma delas foi

medida de forma a identificar os principais erros geométricos que a mesma

poderia apresentar. As aferições foram anotadas e analisadas.

3 - INTRODUÇÃO:No processo de produção de peças alguns desvios são cometidos pela falta de

rigidez da máquina. Alguns destes erros não podem ser controlados apenas

pela tolerância dimensional, e então, a tolerância geométrica é adicionada ao

projeto de fabricação da peça, afim de controlar essas variações. A tolerância

geométrica pode ser classificada de várias formas diferentes, dependendo do

formato da peça. Neste relatório serão abordados análises de medições, afim

de avaliar as possíveis tolerâncias geométricas de cada peça ponderadas

neste presente trabalho.

4.1 – AVALIAR O ERRO DA PEÇA EM RELAÇÃO À SUPERFICIE DE REFERÊNCIA.

FIGURA 1

4

4.1.1 – INSTRUMENTOS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS:Neste procedimento foram utilizados o desempeno de granito, para garantir a

planeza da superfície de apoio, um apoio com base de imã, para que a peça

não se movesse durante a avaliação, e relógio comparador com suporte.

4.1.2 – PROCEDIMENTO:O cilindro foi apoiado no desempeno de granito e atrás da peça foi posicionado

o apoio com base de imã, para que a mesma não se movesse durante a

aferição das medidas. A agulha do relógio comparador foi deslocado no sentido

vertical, de baixo para cima, fazendo com que o ponteiro do aparelho de

medição se movesse de acordo com o erro da peça.

4.2 - AVALIAR O ERRO DA PEÇA EM RELAÇÃO À SUPERFICIE DE REFERÊNCIA.

FIGURA 2

4.2.1 – INSTRUMENTOS E DISPOSITIVOS UTILIZADOS:Neste procedimento foram utilizados um suporte de referência, para garantir a

planeza da superfície de apoio e relógio apalpador com suporte.

4.2.2 – PROCEDIMENTO:O relógio apalpado foi movimentado horizontalmente em três posições

diferentes na superfície inferior da peça. Desta forma foram obtidas 9

medições. Os locais onde as medições foram aferidas está indicado na figura

abaixo por pontos.

5

FIGURA 3

4.3 – AVALIAR O DESVIO MÁXIMO DA PEÇA

FIGURA 4

4.3.1 – DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:Neste experimento foram utilizados régua de fio, mesa de medição, blocos

padrão e calibrador de folga.

4.3.2 – PROCEDIMENTOPrimeiramente, a peça foi posicionada da forma mostrada na figura 4, e após

isso, foi colocada contra a luz, afim de mostrar em qual parte estaria o maior

desvio da peça. Logo após a identificação da área, a peça foi posicionada em

cima de uma mesa de medição, apoiada com dois blocos padrão de mesmo

tamanho. A largura da fresta identificada anteriormente foi medida com o

calibrador de folga

6

4.4 – AVALIAR OS MÁXIMOS DESVIOS DA PEÇA

FIGURA 5

4.4.1 – DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:Suporte de contra pontas e suporte magnético com relógio comparador

4.4.2 – PROCEDIMENTO:A peça foi acoplada no contra pontas, como mostrado na figura 4. O relógio

comparador mediria os desvios em uma volta completa da peça. A aferição foi

feita de duas formas: girando o conjunto eixo e caixa; fixando o eixo e girando

apenas a caixa.

4.5 AVALIAR OS DESVIOS MÁXIMOS DAS PEÇAS:

FIGURA 6

7

4.5.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:Suporte de contra pontas, suporte magnético com relógio comparador

4.5.2 PROCEDIMENTOA peça foi acoplada no suporte de contra pontas, como mostrado na figura 5. O

relógio comparador mediria os desvios em uma volta completa da peça

4.6 – AVALIAR POSSÍVEIS ERROS

FIGURA 7

4.6.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS:Foi utilizado somente o paquímetro digital nesta medição.

4.6.2 PROCEDIMENTOO paquímetro foi posicionado na peça de maneira que a haste fixa estivesse na

extremidade do furo de forma circular da peça e a outra haste medisse a

distância. O centro furo era equidistante as duas extremidades da peça.

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4.7 AVALIAR O ERRO APLICÁVEL

FIGURA 8

4.7.1 DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOSBloco de altura ajustável, blocos padrão de altura, peça de apoio, relógio

comparador e desempeno de granito.

4.7.2 PROCEDIMENTOInicialmente foram feitos cálculos afim de saber a diferença entre a altura dos

dois blocos, h. O cálculo está demonstrado na figura X. Após o cálculo é

montada a estrutura, afim de que a peça que desejamos medir fique com sua

superfície superior plana. A planeza da superfície é medida ao movimentar a

agulha do relógios comparador na superfície.

FIGURA 9

5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES:

5.1 – MEDIÇÃO 1

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5.1.1 – RESULTADOS MEDIDOS

FIGURA 10

EM 1: dMÁX = - 0,205 mm

EM 2: dMÁX: 0,27 mm

EM 3: dMÁX: 0,03 mm

EM 4: dMÁX: 0,25 mm

5.1.2 – AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICAPara esta peça os erros geométricos possíveis são: cilindricidade, planeza,

simetria, circularidade e perpendicularidade. Na presente aferição foram

medidos os possíveis erros geométricos de perpendicularidade. Admitindo a

menor aferição -0,205mm e a máxima 0,27mm, para que a peça esteja de

acordo com os projeto, a tolerância geométrica de perpendicularidade deve ser

0,475mm.

FIGURA 11

5.2 MEDIÇÃO 2

10

5.2.1 – RESULTADOS MEDIDOS:

FIGURA 12

EM 1: 0

EM 2: -1μm

EM 3: -0,9 μm

EM 4: -1,25 μm

EM 5: 1,2 μm

EM 6: 0,5 μm

EM 7: 0,7 μm

EM 8: -0,6 μm

EM 9: -0,7 μm

5.2.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA:Na peça avaliada, os possíveis erros geométricos são plausíveis: planeza,

paralelismo, simetria e perpendicularidade. No caso da medição aferida, foram

avaliadas os erros geométricos de planeza da face inferior da peça. Sendo a

menor medida -1,25 μm e a maior 1,2 μm, concluímos que a tolerância

geométrica deve ser, no mínimo 1,45 μm, afim de que a peça esteja dentro do

possível projeto.

FIGURA 13

11

5.3 MEDIÇÃO 3

5.3.1 RESULTADOS MEDIDOSA largura da fresta é 71,5 μm

5.3.2 VALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICANa presente peça, os erros geométricos que podem ser considerados são:

planeza, perpendicularidade e paralelismo. Como a depressão máxima da peça

é de 71,5 μm, esta será a tolerância geométrica de planeza, medida na face da

peça.

FIGURA 14

5.4 MEDIÇÃO 4

5.4.1 RESULTADOS MEDIDOS

5.4.1.1 GIRANDO O CONJUNTO EIXO E CAIXADmáx: 0,05mm

Dmín: -0,01mm

5.4.1.2 FIXANDO O EIXO E GIRANDO APENAS A CAIXADmáx: 0,05mm

Dmin: -0,01mm

5.4.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMETRICANa peça aferida, os erro geométricos possíveis são cilindricidade, coaxilidade,

circularidade, planeza e simetria. Nas medições foram medidos os erros

geométricos de planeza da superfície superior da peça. Em ambas as formas

de medições, colhemos os mesmos dados de dimensões máxima e mínima.

Desta forma a tolerância geométrica de planeza da peça é 0,06mm.

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FIGURA 15

5.5 MEDIÇÃO 5

5.5.1 RESULTADOS MEDIDOS:Dmáx: 0,12mm

Dmín: -0,01mm

5.5.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA:Na peça aferida, os erro geométricos possíveis são cilindricidade, coaxilidade,

circularidade, planeza e simetria. Nas medições foram medidos os erros

geométricos de circularidade da superfície superior da peça. De acordo com os

dados colhidos a tolerância geométrica de circularidade da peça é 0,13mm.

FIGURA 16

5.6 MEDIÇÃO 6

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5.6.1 RESULTADOS MEDIDOS:Ddireita: 35,29mm

Desquerda: 35,99mm

5.6.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICANa presente peça avaliada os seguintes erros geométricos são aceitáveis:

planeza, paralelismo, perpendicularidade, simetria. Nesta medição são

avaliados os erros geométricos de simetria. Como a dimensão máxima é de

35,99 e a mínima é de 35,29, concluímos que a tolerância dimensional de

simetria da peça é de 0,7mm.

FIGURA 17

5.7 MEDIÇÃO 7

5.7.1 RESULTADOS MEDIDOSDmáx: 28 μm

5.7.2 AVALIAÇÃO DA TOLERÂNCIA GEOMÉTRICA Na peça avaliada neste experimento os seguintes erros geométricos são

possíveis: planeza, inclinação, paralelismo. Na presente medição é avaliado o

erro geométrico de inclinação da superfície superior da peça. A partir do

resultado medido, concluímos a tolerância geométrica de inclinação da peça é

de 28 μm.

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FIGURA 18

6 – CONCLUSÕES

A partir das aferições feitas neste presente relatório, conclui-se que, realmente,

apenas as tolerâncias dimensionais não são suficientes para assegurar que

uma peça possua realmente a sua funcionalidade após o processo de

fabricação. Deste modo, as tolerâncias geométricas são de suma importância

na garantia da qualidade de alguns projetos específicos de produção.

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