Relógios Comparadores. Prof. Dr. Eng. Gustavo Daniel Donatelli Anderson César Silva

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1 Relógios Comparadores Prof. Dr. Eng. Gustavo Daniel Donatelli Anderson César Silva 1

2 Conteúdos 2 Medição diferencial O relógio comparador mecânico Aspectos metrológicos Calibração de relógios comparadores Relógio comparador digital Instrumentos compostos para medição diferencial Aplicações: Sistema para medição de diâmetros internos Dispositivos dedicados à inspeção 100% Medição de desvios geométricos

3 Medição diferencial Consiste em medir por comparação com um padrão rastreável ou uma peça calibrada; A medição diferencial é uma medição indireta; A medição diferencial apresenta menor incerteza que a medição direta: O relógio comparador é um dos instrumentos mais usados na indústria para medição diferencial. 3 Fonte ZEN S.A.

4 Medição diferencial Passo 1: Zeragem com padrão Passo 2: Medição da peça Relógio comparador Padrão (bloco) Peça a medir 4 Fonte: ZEN SA Fonte: ZEN SA

5 Medição diferencial Dimensão Peça = Dimensão Padrão + A medição diferencial é usada para: Inspeção de tolerâncias dimensionais e geométricas no chão de fábrica, onde se dispõe de pouco tempo e o ambiente de trabalho é metrológicamente pouco adequado; Tarefas de medição criteriosas realizadas no laboratório e na fábrica; Verificação de máquinas ferramentas e dispositivos. 5

6 Medição diferencial 6 Na medição diferencial, o efeito do erro do instrumento é restrito, porque somente uma porção pequena da escala do instrumento é usada (determinada pela variação da grandeza a medir. Ε Distribuição de valores do mensurando Distribuição do erro de repetitividade Curva de erro Erro sistemático linear Erro sistemático constante x

7 O relógio comparador mecânico Modelo convencional Divisão de escala 0,01mm Curso total 10mm Ponteiro principal (1mm / 360 o ) Marcadores para limites de tolerância Ponteiro secundário (contador de voltas do ponteiro principal) Haste 7 Sensor esférico (intercambiável) Fonte: Mahr

8 O relógio comparador mecânico Possui um mecanismo de relojoaria que transforma o movimento linear da haste em um movimento de rotação do ponteiro (mecanismo de pinhão e cremalheira); Um sistema anti-choque evita que movimentos bruscos da haste possam ser transmitidos às engrenagens; Relógios comparadores com cursos entre 5mm e 100mm são comuns na indústria metal-mecânica (divisão de escala 0,01mm); Relógios comparadores com divisão de escala de 1µm são construídos com cursos de 1 ou 2 mm. 8

9 Outros relógios comparadores mecânicos Apalpador de alavanca (Mahr) 9 Comparador blindado (Mahr) Comparador milesimal (Mahr Milimess)

10 10 Causas do erro de medição

11 Sistema para calibração de relógios Mecânico; Curso 25mm; Resolução 1µm; Usado para comparadores centesimais. Fixação de relógio Cabeçote micrométrico Tambor graduado 11

12 Procedimento de calibração Passo 1: Verificação visual dos sistemas de medição (defeitos, limpeza, etc). Passo 2: Acionar e retornar algumas vezes o apalpador e verificar a diferença do valor inicial. Passo 3: Fixar o relógio no sistema de calibração. Passo 4: Zerar (acertar o zero do tambor do sistema de calibração com o zero do relógio). 12

13 Procedimento de calibração Passo 5: Produzir deslocamentos do ponteiro do relógio até posições pré-definidas (procedimento de calibração), no sentido de elevar a haste. Para cada posição do ponteiro, o erro é calculado pela diferença entre o valor indicado pelo relógio e o valor indicado no tambor do sistema de calibração. Passo 6: Mesma operação mas em sentido contrário, até deixar baixar completamente a haste do relógio. 13

14 Resultado da calibração: a curva de erro do relógio comparador Erro Efeito da histerese Ordem

15 O comparador digital O modelo mais simples possui um indicador digital (numérico) de quartzo líquido; A indicação pode ser zerada em qualquer ponto da faixa de operação; Medições em polegadas podem ser feitas trocando o modo de exibição no display. 15 Fonte: Mahr

16 Comparadores digitais Fonte: 16 Comparador com indicador de ponteiro (Mahr) Fonte: Mitutoyo

17 Instrumentos compostos para medição de comprimentos / diâmetros externos Comparadores de diâmetros externos (Mahr) Medidor de espessura de chapas (Interapid) 17

18 Instrumentos compostos para medição de diâmetros internos Medidor de diâmetros 3 roletes de contato (Mahr) 18 Medidor de diâmetros internos com ogiva expansível (Diatest)

19 Instrumentos compostos para medição de diâmetros internos e ranhuras Medidor de diâmetros internos 2 pontos de contato (Mahr) Medidor de diâmetros de ranhuras internas 2 pontos de contato (Mahr) 19

20 Uso do relógio comparador na usinagem 20 Relógio equipado com bases de sujeição magnética.

21 Uso do sistema de medição de diâmetros internos O instrumento deve ser zerado antes de medir com um anel padrão calibrado de diâmetro próximo ao diâmetro a medir. 21 Fonte:

22 22 Inspeção 100% com medição diferencial

23 Medição de desvios geométricos 23 Medição de erros de forma e orientação, tais como planeza, circularidade, concentricidade, perpendicularidade, etc. Para isso, além de um relógio comparador ou apalpador de alavanca, é necessário o uso de elementos de apoio e sujeição como desempeno, prismas dm V, esquadros de fixação, etc.

24 Obrigado pela atenção!