Erros relativos à peça e operador

No que diz respeito à peça a ser medida, são normalmente considerados fatores de influência o acabamento superficial (rugosidade), as propriedades termomecânicas do material (coeficiente de expansão térmica e módulo de elasticidade) e erros dimensionais, de forma e posição dos elementos de interesse da peça. Outros fatores como a correta limpeza da peça e sua fixação na máquina devem ser observados para uma correta medição. Cabe ressaltar que os fatores de influência normalmente atribuídos à peça estão sempre associados a outras condições, de origem externa à máquina de medição. Grande parte dessas condições está presente ou por necessidade de projeto (propriedades de material, massa elevada) ou por serem propriedades inerentes ao processo de produção (rugosidade, erros de forma), não podendo ser minimizados diretamente no nível da metrologia (ARENHART, 2007).

Com respeito à geometria da peça, sabe-se que ela não é perfeitamente conhecida e nem perfeitamente estável (WANDECK e SOUSA, 2008). Os desvios de forma da peça podem ser fontes consideráveis de incerteza, especialmente se o número de pontos medidos sobre a superfície é reduzido (que é uma situação comum) ou se esses pontos estão mal distribuídos sobre a peça, seja por questão de dificuldade de acesso imposta pela geometria da peça ou por uma estratégia de medição inadequada (ARENHART, 2007, KLEN, 2003).

Com respeito a dilatação da peça, deve-se atentar que a temperatura de referência para medição linear é 20°C e que peças com temperatura distantes desse valor podem invalidar o resultado da medição. As variações de temperatura são mais críticas pela própria natureza aleatória e a impossibilidade de eliminação dessa fonte de erro. Peças com pequena massa são mais sensíveis as variações da temperatura no ambiente de medição.

A limpeza da peça é um item que deve ser observado, especialmente quando as tolerâncias dimensionais e geométricas são estreitas. Materiais estranhos à peça como rebarbas e grãos de areia podem comprometer o resultado da medição e danificar a ponta do apalpador particularmente na medição por contato contínuo.

Com respeito à rigidez da peça, deve-se atentar para peças com baixa rigidez que podem se deformar-se no momento da fixação, por peso próprio ou por achatamento no momento da apalpação. Painéis de automóveis, carcaças de celulares, hélice de ventiladores, etc. são exemplos de peças com baixa rigidez e partes com formas livres. Segundo SAVIO et al. (2007), a estratégia de fixação pode ser uma fonte significativa de erro quando se trata de peça com forma livre pela sua própria complexidade geométrica. Para essas peças, o projeto do dispositivo deve idealmente representar a condição de montagem da peça onde os pontos de fixação devem equivaler aos pontos de apoio na montagem e a posição de medição deve ser o mais próximo possível da condição de trabalho da peça. Essa proposta de fixação, denominada de fixação funcional, simula a montagem da peça como apresentado na figura 4.9.

Figura 4.9 – Fixação funcional de um pára-choque de um carro (Tecnomatrix) Vale ressaltar que mesmo peças com elevada rigidez podem sofrer deformações elásticas se submetidas à força excessiva na fixação. Outra questão importante é a escolha da localização do dispositivo de fixação ou da própria peça sobre a mesa da MMC. A localização deve facilitar o acesso para medição das características geométricas e evitar desmontagens desnecessárias. Sempre que possível, as peças devem ser fixadas próximas

as escalas da máquina onde se tem menores erros geométricos proveniente das deformações da estrutura da MMC.

Ao metrologista da MMC cabe a responsabilidade de realizar a limpeza da peça, posicioná-la e fixá-la de modo que não se deforme durante a medição, selecionar o sensor e montar o cabeçote apalpador. É também responsabilidade do metrologista a correta seleção dos seguintes parâmetros:

• Número de pontos;

• Distribuição de pontos na superfície; • Velocidade de apalpação;

• Seleção de filtros que auxiliem na medição;

• Métodos de avaliação da medição e forma de apresentação dos dados finais. Na definição desses parâmetros, o metrologista deve observar os requerimentos de tolerâncias dimensionais e geométricas e as referências com base na funcionalidade da peça. Verifica-se que a definição da estratégia de medição não é tarefa trivial, especialmente quando se inspecionam peças com geometrias complexas. Segundo ARENHART (2007), o metrologista além de profundo conhecimento operacional da máquina deve estar capacitado para desempenhar uma série de tarefas, tais como:

a) Definição dos procedimentos de preparação da medição (tempo de estabilização térmica das peças, periodicidade de qualificação dos sensores, meios de fixação, etc.);

b) Interpretação dos desenhos técnicos (especificações geométricas do produto); c) Análise das características de acabamento e forma das peças;

d) Definição das estratégias de medição (sensores utilizados, parâmetros do equipamento, métodos de apalpação, número e distribuição dos pontos, etc.), utilizando práticas que minimizem a influência das fontes de erros;

e) Definição das estratégias de avaliação (eliminação de pontos espúrios, filtros, tipos de ajustes matemáticos, referências da peça para inspeção, método de avaliação das especificações, etc.), utilizando os métodos que forneçam uma avaliação o mais coerente possível com a funcionalidade da peça, de acordo com as especificações do desenho;

f) Validação do processo de medição (análise estatística do processo, estimação da incerteza de medição, verificação da adequabilidade frente às tolerâncias e/ou variação do processo de produção);

VIANA (2006) realizou uma ampla pesquisa em algumas montadoras no Brasil e constatou uma qualificação deficiente dos funcionários nas montadoras e nas empresas fornecedoras. As deficiências referem-se principalmente à definição dos parâmetros da estratégia de medição por coordenadas, à utilização dos sistemas de medição, à avaliação das fontes de erros no processo de medição e à interpretação das especificações de tolerâncias dimensionais e geométricas nos desenhos técnicos.