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UNOPAR METROLOGIA E CONTROLE GEOMETRICO RAFHAELA MENEZES MARREIRO PORTFOLOGIO AULA PRÁTICA METROLOGIA E CONTROLE GEOMÉTRICO Bauru - SP 2025 RAFHAELA MENEZES MARREIRO PORTFOLIO AULA PRÁTICA METROLOGIA E CONTROLE GEOMÉTRICO Roteiro de Aula Prática apresentado a Universidade UNOPAR como requisito para obtenção de média para a disciplina de Metrologia e Controle Geométrico. Tutor(a) à Distância: Danilio Pereira Bauru – SP 2025 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 3 2 DESENVOLVIMENTO .................................................................................................... 4 2.1 EQUIPAMENTOS PARA MEDIDAS DE PRECISÃO ............................................. 4 2.1.1 Paquímetro ................................................................................................................ 4 2.1.2 Micrômetro Externo .................................................................................................. 5 2.2 PROCEDIMENTO DE LEITURA ............................................................................... 6 2.2.1 Leitura do Paquímetro ............................................................................................. 6 2.2.2 Leitura do Micrômetro .............................................................................................. 6 2.3 VARIÁVEIS E POSSÍVEIS FONTES DE ERRO ..................................................... 7 2.3.1 Variáveis Constituintes ............................................................................................ 7 2.3.2 Possíveis Fontes de Erro ........................................................................................ 8 2.4 RESOLUÇÃO LEITURA PAQUÍMETRO .................................................................. 8 3 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 9 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 10 1 INTRODUÇÃO O presente portfólio foi elaborado com base no roteiro de aula prática da disciplina de Metrologia e Controle Geométrico, visando proporcionar ao estudante uma compreensão mais aprofundada sobre os instrumentos utilizados em medições de precisão. Durante as atividades propostas, foram utilizados instrumentos como o paquímetro e o micrômetro externo, essenciais para a realização de inspeções dimensionais. Este trabalho apresenta suas aplicações, características técnicas e métodos de leitura, promovendo o desenvolvimento de habilidades práticas relacionadas à metrologia. Além disso, aborda as principais variáveis envolvidas nas medições e as possíveis fontes de erro, fundamentais para assegurar a confiabilidade dos resultados obtidos em processos industriais. 2 DESENVOLVIMENTO A metrologia, ciência das medições, tem sua origem na antiguidade, quando as civilizações egípcia, babilônica e grega já utilizavam padrões rudimentares de medida para construção, comércio e agricultura. No entanto, a falta de uniformidade entre esses sistemas dificultava o intercâmbio e a padronização das atividades. Com o avanço da ciência e da indústria, especialmente durante a Revolução Industrial, surgiu a necessidade de medições mais precisas e padronizadas, impulsionando o desenvolvimento da metrologia científica e industrial. Em 1875, foi assinada a Convenção do Metro, estabelecendo o Sistema Internacional de Unidades (SI) e fundando o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), com o objetivo de unificar os sistemas de medição mundialmente. Hoje, a metrologia é essencial em diversos setores — da manufatura à medicina — garantindo a qualidade, a segurança e a conformidade dos produtos e processos. Definições Fundamentais de Metrologia Metrologia: é a ciência da medição e abrange todos os aspectos teóricos e práticos relacionados às medições, qualquer que seja a sua incerteza e aplicação. Metrologia Científica: ramo que se ocupa com o desenvolvimento e a manutenção dos padrões de medição, garantindo a rastreabilidade internacional dos instrumentos. Metrologia Industrial: aplicada aos processos produtivos, assegura a exatidão das medições nas indústrias, contribuindo para a qualidade e conformidade de produtos. Metrologia Legal: refere-se ao controle de medições que impactam direta ou indiretamente a proteção do consumidor, como em balanças comerciais, bombas de combustível e instrumentos médicos. Calibração: processo de comparação de um instrumento de medição com um padrão de referência para verificar e, se necessário, ajustar sua exatidão. Rastreabilidade: propriedade do resultado de uma medição que permite relacioná-lo a padrões nacionais ou internacionais, por meio de uma cadeia contínua de comparações documentadas. 2.1 EQUIPAMENTOS PARA MEDIDAS DE PRECISÃO 2.1.1 Paquímetro O paquímetro é um tipo de instrumento de medição que funciona para determinar o diâmetro, a profundidade e a espessura de um objeto. Tem uma precisão de até 0,1 mm. Este instrumento de medição pode funcionar corretamente porque é composto por vários componentes que se apoiam entre si com suas respectivas funções. Imagem 1. Características Técnicas de um Paquímetro Fonte: Wikimedia (2022). 1. Pinças externas - para medir o diâmetro externo de um objeto. 2. Pinças internas - funciona para medir o diâmetro interno de um objeto 3. Haste de Profundidade 4. Escala Principal - é uma escala que é a principal referência na leitura dos resultados da medição. Em outro sentido, a escala principal torna-se o ponto de partida da medição. 5. Escala Principal em polegadas 6. Escala Vernier - é uma escala que é de interesse secundário depois de ver a escala principal. 7. Escala Vernier em polegadas 8. Trava - funciona para manter o movimento do controle deslizante após um deslocamento de acordo com o tamanho do objeto. 2.1.2 Micrômetro Externo O Micrômetro Externo é usado para verificar o diâmetro externo do círculo por meio de precisão de 0,01 mm ou até 0,001 mm. O micrômetro do tipo Nônio oferece a mais alta precisão aceitável de 1 mícron, tal medidor é o micrômetro do tipo Nônio. Imagem 2. Micrômetro Fonte: Wikimedia (2022) A. Bigorna B. Fuso C. Grampo D. Manga E. Quadro F. Placa resistente ao calor G. Escala H. Dedal I. Parada de catraca 2.2 PROCEDIMENTO DE LEITURA 2.2.1 Leitura do Paquímetro A peça de trabalho é colocada de forma apropriada entre os bicos de medição ou penetrada pela haste do medidor de profundidade. O retentor é liberado e a lâmina móvel é empurrada de encontro à peça de trabalho com pressão moderada. A leitura é realizada localizando o traço zero no vernier. O valor inteiro em milímetros é lido à esquerda deste traço, na escala graduada principal. A seguir, à direita da marca zero do vernier, é localizado o traço da divisão do vernier que melhor se alinha com um traço da divisão na escala principal. Os traços na divisão do vernier indicam os centésimos de milímetro. Imagem 3. Leitura do Paquímetro Fonte: Conecta FG (2018) Primeiramente realiza-se a leitura da escala principal, que no exemplo acima coincide em aproximadamente 4mm. Em um segundo momento, faz-se a leitura do nônio na escala vernier que corresponde a 0,10mm. Neste caso o resultado da leitura será de 4 + 0,10 = 4,10mm. 2.2.2 Leitura do Micrômetro O micrômetro oferece maior precisa de leitura que um paquímetro podendo esta chegar a milésimos de milímetros.Deste modo, sua leitura é realizada da seguinte maneira: A. Etapa 1: Ler a medição da manga B. Etapa 2: Ler a medição do dedal. C. Etapa 3: Ler o vernier, que fornecerá o décimo de milésimo da medida decimal. Adicione a etapa 2 à etapa 1 (adicione a medida do dedal à medida da manga) e, em seguida, apenas "insira" a etapa 3 (a medida do vernier) no final. Por exemplo, se a medida é próxima a 0,1234", será encontrado 0,100 na manga (etapa 1), 0,023 no dedal (etapa 2) e então adicionaria 0,023 a 0,100 para um 0,123 combinado. Neste caso hipoteticamente 0,0004 estará na escala vernier e apenas deverá ser inserido na leitura final. Imagem 4. Leitura do Micrômetro Fonte: SULFORP (2022). 2.3 VARIÁVEIS E POSSÍVEIS FONTES DE ERRO 2.3.1 Variáveis Constituintes Convencionalmente sua leitura do paquímetro é representada por centímetros, milímetros e décimos de milímetros. O Micrômetro, um instrumento de maior precisão geralmente tem sua leitura representada pelas variáveis, milímetros, centésimos de milímetros e milésimos de milímetros. https://www.keyence.com/ss/products/measure-sys/measurement-selection/type/micrometer.jsp 2.3.2 Possíveis Fontes de Erro As possíveis fontes de erro que podem ocorrer em ambos os instrumentos, podem estar relacionados com: A. Erro no procedimento ou leitura B. Imprecisão ou desgaste do instrumento de medição. C. Variação do operador, ou erro de execução do método. 2.4 RESOLUÇÃO LEITURA PAQUÍMETRO Imagem 5. Leitura A Fonte: Adaptado pelo autor, (2022). A. Na escala principal o ponto “0” está próximo a 21mm e o nônio em 0,45mm. Neste caso a leitura é de 21 + 0,45 = 21,45mm Imagem 6. Leitura B B. Na escala principal o ponto “0” está próximo a 12mm e o nônio está em 0,3. Refletindo a leitura 12 + 0,3 = 12,3 mm. Resposta: A = 21,45mm e B = 12,3mm. 1.Quais equipamentos/ferramentas podem ser utilizados para efetuar Inspeções visando obter medidas de precisão? Descreva cada ferramenta e as formas pelas quais pode(m) ser empregada). R: Paquímetro é um instrumento utilizado para medir a distância e espessuras. Trata-se deuma régua graduada com encosto fixo, sobre a qual desliza um cursor. O paquímetro possui dois bicos de medições sendo um ligado a escala e outro no cursor. Pode ser usado para medir um anel, medir profundidade, medição externa, medição de um cilindro medições de diâmetro de uma peça cilíndrica, medições internas. Micrômetro é um instrumento Metrológico capaz de aferir as imensões lineares de um objeto (Espessura, altura, largura, profundidade, diâmetro e etc..). Com precisão da ordem de micrometros, que é a milionésima parte do metro. 2. Detalhe como é realizado o procedimento de leitura em cada ferramenta que você apresentou na sua resposta anterior. R: Paquímetro - Na escala fixa ou principal do paquímetro, a leitura feita antes do zero do nônio corresponde à leitura em milímetro, em seguida você deve cortar os traços do nônio até que um deles coincide com o traço da escala fixa depois você soma o número que leu na escala fixa ao número que leu no nônio, isso para o paquímetro analógico, para o digital o resultado aparece no visor do instrumento. Micrômetro - Basicamente a leitura é observar quantos traços de 1 mm o tambor ultrapassou e somar com o valor do traço do tambor, isso para o micrômetro mecânico e temos também o digital que o valor aparece na tela do instrumento após a medição. O micrômetro funciona a partir do deslocamento de um parafuso micrométrico numa porca, enquanto o parafuso é girado em um dos sentidos, o objeto a ser medido deve ser colocado entre o pistão e o suporte. Ao girar o controle do pistão deve-se tocar no objeto e ouve-se três cliques, após deve-se acionar a trava e depois tirar o objeto e fazer a leitura. 3. Quais são as variáveis constituintes do processo de medição e as possíveis fontes de erro? R: No geral, o erro de medição é composto por 2 partes: uma aleatória e uma sistêmica pontos a primeira compreende o percentual imprevisível desse erro não pode ser corrigido já a segunda é previsível podendo ser mensurada e corrigida ponto no caso do paquímetro e micrômetro além da falta de habilidade do operador, outros fatores podem provocar erros como a paralaxe e a pressão de medição. 4. Um de seus colegas ficou com uma dúvida em relação a algumas leituras de teste encontradas. R: A Figura a seguir apresenta as medidas encontradas em um paquímetro. Logo, com intuito de auxiliar seu colega você informou que as leituras encontradas são: A = 21,45 e B = 12,30. Explique como você chegou a esses resultados. Insira os valores da leitura encontrada e descreva rapidamente como encontrou os resultados. Figura A - O zero do nônio está em 2,1cm da escala principal, convertendo em milímetro é igual a 21mm, o 45 foi o ponto que a escala do nônio coincidiu com a escala principal. Figura B – O zero do nônio está 1,2cm da escala principal, que é igual a 12mm e o 30 foi o ponto que a escalado nônio coincidiu com a escala principal 3 CONCLUSÃO A realização desta atividade prática contribuiu significativamente para o desenvolvimento técnico do aluno, proporcionando um contato direto com os principais instrumentos de medição utilizados na indústria. A familiarização com o paquímetro e o micrômetro externo permitiu compreender a importância da precisão nas medições e da correta aplicação das técnicas metrológicas. O conteúdo abordado fortalece a base de conhecimento necessária para atuação na área da qualidade, permitindo identificar variáveis críticas e possíveis fontes de erro nos processos de inspeção. Conclui-se, portanto, que os conhecimentos adquiridos são essenciais para a formação de um profissional capacitado e atento aos rigorosos padrões exigidos no controle geométrico de peças e componentes. REFERÊNCIAS STEFANELLI, José. Micrômetro em milímetro milesimal – uso, leitura e interpretação. Disponível em: https://www.stefanelli.eng.br/micrometro-milimetro- milesimal-leitura-uso/. Acesso em: 25 jul. 2022. SULFORP. Micrômetro: Sistema Métrico. Disponível em: https://www.sulforp.com.br/23%20METROLOGIA/Micrometro/Micr%C3%B4metr o.htm. Acesso em: 25 jul. 2022. KEYENCE. Micrômetros. Disponível em: https://www.keyence.com/ss/products/measure-sys/measurement- selection/type/micrometer.jsp. Acesso em: 25 jul. 2022. WIKIMEDIA COMMONS. Nônio Paquímetro. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nônio_caliper.svg. Acesso em: 25 jul. 2022.