Metrologia

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Capítulo 9

MÁQUINAS DE MEDIR POR COORDENADAS
9.1 IMPORTÂNCIA
Ao longo de alguns anos ocorreu intensivo desenvolvimento tecnológico nos processos de usinagem das peças, destacando-se o surgimento dos centros de usinagem com comando numérico. Paralelamente, refinaram-se as exigências quanto à conformidade geométrica dos componentes de sistemas mecânicos resultando em especificações mais severas deprojeto, de modo a garantir um elevado desempenho funcional dos mesmos. Pelo não desenvolvimento da tecnologia de medição no mesmo ritmo, criou-se uma defasagem tecnológica a tal ponto, que o controle de certas peças tornava-se extremamente difícil e economicamente inviável. A aplicação racional da tecnologia de medição por coordenadas tornou-se viável com o desenvolvimento dos computadores quepassaram a ter: enormes potencialidades matemáticas; flexibilidade de comunicação e conexão com um processo; resistência a ambientes industriais; pequeno porte e baixo custo.

Através de uma máquina de medir por coordenadas (figura 9.1) determina-se, de forma universal, com um mínimo de dispositivos e instrumentos específicos, as coordenadas de certos pontos sobre a peças a controlar. Tais pontosconvenientemente processados pelo computador associado, resultam os parâmetros geométricos da peça. O desenvolvimento das máquinas de medir por coordenadas (MMC) foi favorecido ainda pela evolução dos sistemas de medição de deslocamento eletrônicos, que permitem elevar a sua qualidade e viabilizaram a sua integração com sistemas automatizados de fabricação. As MMC's têm em comum com tais sistemas acaracterística de grande flexibilidade.

9.2 MEDIÇÃO POR COORDENADAS
Com base nos sistemas de medição de deslocamento das máquinas de medir por coordenadas, é possível conhecer a posição que um elemento localizador ocupa dentro do espaço de trabalho da máquina (figura 9.2). Este localizador, operando por princípios eletro-mecânico e articulado, é chamado de apalpador. Esclarecendo de modogrosseiro, 1

ele relaciona o ponto de contato do seu sensor com a peça a um ponto de referência conhecido dentro do sistema coordenado.

Figura 9.1: Máquina de medir coordenadas (tridimensional). A determinação das coordenadas dos pontos sobre a peça serve de base para a determinação dos parâmetros de elementos geométricos (dimensão, forma e posição) como por exemplo a distância entre superfícies, odiâmetro e a posição de um círculo, e outros. Para determinar o comprimento de um bloco prismático, é suficiente conhecer as coordenadas dos pontos sobre as faces extremas. O cálculo do comprimento é bastante simples se o bloco estiver posicionado paralelamente a um dos eixos coordenados, tornando-se mais trabalhosa a obtenção do resultado caso a posição do bloco seja aleatória no espaço. Paradeterminar o diâmetro de um círculo, basta conhecer as coordenadas de três pontos deste círculo. A operação de cálculo relativa a uma posição espacial qualquer é bem mais complexa do que aquela para o círculo contido em plano paralelo a um dos planos definidos por dois eixos coordenado. Nos dois casos, uma solução rápida, precisa e confiável só é possível com o emprego de um computador/ calculadora paraefetuar o processamento. A figura 9.3 mostra recursos básicos de processamento geométrico usualmente encontrados em sistemas computadorizados. Esta figura mostra também que os cálculos, em geral, não se baseiam exatamente nos pontos de contato do sensor com a peça, mas sim nas posições dos centros do sensor após o contato, e na compensação do seu raio conforme condições específicas de cada tipode elemento medido.

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Figura 9.2: Medição de coordenadas: exemplo de medição.

Figura 9.3: Determinação de elementos geométricos por coordenada.

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Figura 9.4: Formas construtivas de máquinas de medir por coordenada.

9.3 CONFIGURAÇÕES MECÂNICAS
Os cálculos de comprimentos, distâncias entre eixos, diâmetros, ângulos, desvios de planicidade e todos os outros parâmetros geométricos, são...
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