METROLOGIA II. Livro Texto adotado: Tolerâncias, Ajustes, Desvios e Análise de Dimensões O. L. Agostinho.

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1 METROLOGIA II Livro Texto adotado: Tolerâncias, Ajustes, Desvios e Análise de Dimensões. Samuel Sander de Carvalho samuel.carvalho@ifsudestemg.edu.br Juiz de Fora - MG

2 Introdução: Nesse capítulo, falaremos de acabamento superficial. Bom, para podermos entender melhor isso vamos analisar a seguinte situação. Você escorregaria num tobogã feito de um aço que veio do piso de um ônibus? Porque? Um fator é certo. Quanto mais liso for a peça e/ou objeto, mais oneroso ela será. Já vimos que não existem peças perfeitas, sempre haverá irregularidades em suas superfícies. Nesse capítulo, o que nos interessa são as imperfeições MICROGEOMÉTRICAS.

3 Rugosidade: O que é Rugosidade? É um conjunto de irregularidades, isto é, pequenas saliências e reentrâncias que caracterizam a superfície. Também conhecidas como imperfeições microgeométricas. Alguns aspectos que sofrem influencia dependendo da rugosidade Qualidade de deslizamento; Qualidade de aderência que a superfície oferece a camadas protetoras; Estético, aparência; Outras.

4 Rugosidade: Alguns fatores que causam a rugosidade: Vibração; Desgaste da ferramenta; Utilização de ferramentas inadequadas; Outras. Deve-se entender que a rugosidade pode ser benéfica quanto maléfica. Analise esse dois casos, um bloco padrão e uma tubulação de gás, qual desses um alto nível de rugosidade será maléfico e qual será benéfico e porque?

5 Rugosidade: Definições de Rugosidade: São as mesmas já estudadas para as tolerâncias geométricas: Superfície Geométrica Superfície Real Superfície Efetiva Perfil Geométrico Perfil Real Perfil Efetivo

6 Rugosidade: Porém, na rugosidade existe um novo perfil, chamado Perfil de Rugosidade, o qual provem da filtragem de um Perfil Efetivo. A. Rugosidade ou textura primária: É a rugosidade formada por sulcos, ou seja, são marcas deixadas pela ferramenta que atuou sobre a superfície da peça. B. Ondulação ou textura secundária: É o conjunto de irregularidades causadas por vibrações do sistema de produção ou tratamento térmico.

7 Rugosidade: Porém, na rugosidade existe um novo perfil, chamado Perfil de Rugosidade, o qual provem da filtragem de um Perfil Efetivo. A. Rugosidade ou textura primária: É a rugosidade formada por sulcos, ou seja, são marcas deixadas pela ferramenta que atuou sobre a superfície da peça. B. Ondulação ou textura secundária: É o conjunto de irregularidades causadas por vibrações do sistema de produção ou tratamento térmico.

8 Rugosidade: Porém, na rugosidade existe um novo perfil, chamado Perfil de Rugosidade, o qual provem da filtragem de um Perfil Efetivo. C. Orientação das irregularidades: É a direção geral dos componentes da textura, e são classificados como: Orientação ou perfil periódico: quando os sulcos têm direções definidas. Orientação ou perfil aperiódico: quando os sulcos não têm direções definidas.

9 Rugosidade: Porém, na rugosidade existe um novo perfil, chamado Perfil de Rugosidade, o qual provem da filtragem de um Perfil Efetivo. D. Passo das irregularidades: PP: passo das irregularidades da textura primária. PS: passo das irregularidades da textura secundária. E. Altura ou amplitude das irregularidades: A altura, ou amplitude, só é examinada nas irregularidades da textura primária.

10 Rugosímetro: O que é um Rugosímetro?

11 Rugosímetro: Os aparelhos que medem a rugosidade, podem apresentar duas classes, um que faz somente a leitura e mostra resultados sobre a rugosidade, outros que além disso, ele faz a plotagem da superfície analisada. 1º Caso: 2º Caso Mais usado em chão de fábrica Mais usado em laboratórios

12 Rugosímetro: Um componente que não apareceu no desenho representativo anterior foi o filtro. Sua função é retirar as ondulações da rugosidade, ou seja, permitir a passagem dos sinais de alta frequência e reter os de baixa frequência. Perfil não filtrado Perfil de rugosidade (ondas longas filtradas) Perfil da ondulação

13 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Comprimento de amostragem(cut-off) le: Comprimento de amostragem. Nos aparelhos eletrônicos é chamado cut off. lv: É o percurso inicial que permite o amortecimento das oscilações mecânicas e elétricas iniciais do sistema. Não é utilizado na avaliação. lm: Comprimento total de avaliação. ln: É o percurso final que permite o amortecimento das oscilações mecânicas e elétricas finais do sistema. Não é utilizado na avaliação. lt: Distância total: lt = lv + lm + ln.

14 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Sistema de medição da rugosidade superficial. Existem dois tipo: Linha Média (Sistema M) Linha Envolvente (Sistema E) Daremos maior atenção ao primeiro sistema

15 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Sistema M. Definição de linha média: é a linha paralela à direção geral do perfil, no comprimento da amostragem. Toda área acima da linha média deve ser igual a área abaixo. 1324

16 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Parâmetros de Rugosidade. Rugosidade Média(Ra) É a média aritmética dos valores absolutos das ordenadas de afastamento (Yi), dos pontos do perfil de rugosidade em relação à linha média, dentro do (lm).

17 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Algumas Vantagens e Desvantagens de se usar o(ra) VANTAGENS: Mais utilizado no mundo; Aplicável à maioria dos processos de fabricação; Quase todos os equipamentos apresentam esse parâmetro. DESVANTAGENS: Oculta o defeito de um vale ou pico não típico; Nenhuma distinção é feita entre picos e vales.

18 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Existe uma indicação para o Ra, identificados por classes e uma tabela baseado no tipo defabricação: Determinação do comprimento de amostragem Rugosidade Ra (µm) Mínimo comprimento de amostragem (mm) até 0,1 0,25 de 0,1 até 2 0,8 de 2 até 10 2,5 acima de 10 8 CLASSE DE RUGOSIDADE RUGOSIDADE Ra (valor em µm) N N N 10 12,5 N 9 6,3 N 8 3,2 N 7 1,6 N 6 0,8 N 5 0,4 N 4 0,2 N 3 0,1 N 2 0,05 N 1 0,025

19 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Parâmetros de Rugosidade. Rugosidade Máxima(Ry) Na verdade, hoje em dia a Rugosidade Máxima é representada por Rt também conhecida por (Rugosidade Total).

20 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Parâmetros de Rugosidade. Rugosidade Máxima(Ry- 1984) Na verdade, hoje em dia a Rugosidade Máxima é representada por Rt também conhecida por (Rugosidade Total) O que seria o Ry na verdade é o Zi e tem o nome de altura máxima entre pico e vale dentro de um segmento le, ou seja, A rugosidade parcial Zi é definida como a soma dos valores absolutos das ordenadas dos pontos de maiores afastamentos (acima e abaixo da linha média) existentes dentro de um comprimento de amostragem le.

21 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Algumas Vantagens e Desvantagens do(zi) VANTAGENS: Informa a máxima deterioração da superfície vertical da peça; Tem grande aplicação na maioria dos países; Fornece informações complementares ao parâmetro Ra. DESVANTAGENS: Nem todos os equipamentos fornecem o parâmetro. Pode dar uma imagem errada da superfície, pois avalia erros que muitas vezes não representam a superfície como um todo; Individualmente, não apresenta informação suficiente a respeito da superfície.

22 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Parâmetros de Rugosidade. Rugosidade Média(Rz- 1984) Outra forma de calcular a Rugosidade média. Hoje a simbologia foi alterada para Rc , o que significa altura média. Nada mais é do que a soma das alturas de Zi, dividido pelo número de segmentos le. 1

23 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Algumas Vantagens e Desvantagens do(rc) VANTAGENS: Informa a distribuição média da superfície vertical; É de fácil obtenção em equipamentos que fornecem gráficos; Em perfis periódicos, define muito bem a superfície. DESVANTAGENS: Nem todos os equipamentos fornecem esse parâmetro; Assim como o Ry-1984 (Zi 2002), não possibilita nenhuma informação sobre a forma do perfil, bem como a distância entre as ranhuras.

24 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Parâmetros de Rugosidade. Rugosidade Total(Rt- 1984) Hoje a Rugosidade Total é chamada de Rugosidade Máxima, representada pela simbologia Rz. Trata da distância do pico mais alto até o vale mais baixo dentro do comprimento de avaliação lm.

25 Critérios para Avaliar a Rugosidade: Algumas Vantagens e Desvantagens do(rz) VANTAGENS: É mais rígido na avaliação que o Ry 1984 (Zi 2002); É mais fácil para obter o gráfico de superfície do que o Ry (Zi 2002); Tem todas as vantagens do Ry (Zi 2002). DESVANTAGENS: Em alguns casos, leva a resultados enganosos.

26 Indicação de Rugosidade: Rugosidade Para facilitar a representação do estado superficial de uma peça, foi criado simbologias, as quais são adotadas pela ABNT. Elas se dividem em 3 grupos, conforme tabela abaixo.

27 Indicação de Rugosidade: Rugosidade A partir destes símbolos básicos, podemos complementá-los com mais informações, afim de que todas as propriedades da superfície em questão sejam indicadas. a - valor máximo da rugosidade Ra (µm), ou classe de rugosidade N1 até N12; b - método de fabricação, tratamento ou revestimento; c - comprimento de amostra, em milímetro (cut off); d - direções das estrias; e - sobremetal para usinagem (mm); (f) - outros parâmetros de rugosidade (entre parênteses).

28 Indicação de Rugosidade: Direção das estrias. Rugosidade Uma estria nada mais é do que ranhuras provocada nas peças devido ao processo de fabricação. Dependendo do processo, o número de ranhuras (estrias) poderá ser maior ou menor. Além disso, em muitos casos, essas estrias poderá ter uma orientação (direção definida) sendo algumas vezes muito importante saber qual será essa direção. Assim, foram adotados algumas simbologias para poder indicar essas direções.

29 Indicação de Rugosidade: Simbologia das direções das estrias. Rugosidade

30 Indicação de Rugosidade: Simbologia antiga(abnt 1984). Em desenhos antigos é comum observar a utilização de triângulos para indicar o estado de superfície de um material. Este tipo de simbologia não é mais adotado, no entanto a tabela abaixo contém a simbologia antiga com seus respectivos significados. Obs.: Vale ressaltar que esta simbologia não é mais utilizada, por tanto, os desenhos com este tipo de representação devem ser revisados, alterando a simbologia antiga para a atual. Rugosidade