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Desenvolvimento computacional de círculos de referência para aplicação em estimativas de erro de circularidade
Felipe Guimarães Neves, Fabricio Tadeu Paziani

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


1. Introdução

Na engenharia mecânica, a área responsável pelo estudo de desvios de fabricação de peças é a metrologia. Dentro dessa ampla área há 2 grandes divisões: os desvios de forma e de norma. Enquanto os desvios de norma avaliam em valores absolutos o quanto uma medida destoa do previsto em projeto, os desvios de forma estudam o quanto o perfil se aproxima ou afasta de uma figura geométrica conhecida.

No presente projeto, os estudos se concentraram nos desvios de circularidade. Sendo assim, há a tentativa de atribuir um valor escalar ao desvio geométrico de circularidade.

2. Objetivos

Objetiva-se elaborar uma rotina de programação capaz de receber dados de medição e fornecer os desvios de circularidade do perfil medido. Além disso, dos 4 métodos analisados, comparar o menor erro obtido. Os métodos em questão são: Círculo dos mínimos quadrados, máximo círculo circunscrito, mínimo círculo inscrito e círculo de mínima zona.

Cada um desses métodos apresenta uma característica única que o distingue dos demais. O erro de circularidade de uma peça é o menor dentre todos eles.

3. Metodologia

O método adotado para cada método foi particularizado. Para o círculo de mínimos quadrados, foram feitos cálculos já conhecidos em bibliografias da área. Assim, o valor numérico de desvio para esse método foi o de menor custo computacional.

Para os círculos MCI e MCC, o método utilizado apresenta a mesma lógica sequencial. Foram aplicadas três etapas de filtragem para seleção de pontos candidatos a traçarem o círculo buscado.

A primeira etapa trata-se de uma lógica de valores crescentes ou decrescentes. Um ponto candidato a máximo deve ter dois pontos vizinhos com valores inferiores ao seu próprio enquanto um candidato a mínimo esses pontos vizinhos devem apresentar valores absolutos maiores.

A segunda etapa analisa a distância angular entre pontos candidatos. Um ponto candidato deve estar minimamente espaçado entre outro para que a circunferência traçada seja coerente com o perfil medido.

A terceira e última etapa analisa a tríade de pontos como um todo. Para uma representação fiel ao perfil, um dos três pontos deve estar em uma

semicircunferência enquanto o outro par de pontos na semicircunferência oposta. Assim, a soma total da distância angular entre eles ultrapassa 180°.

4. Resultados

Os resultados obtidos para os três métodos são coerentes com o previsto e ainda os círculos de MCI e MCC foram elaborados inteiramente pelos autores, sendo assim um método original.

5. Conclusões

O presente trabalho não pode ser concluído em sua totalidade devido à pandemia de COVID-19. No entanto, foi possível facilitar as próximas etapas de desenvolvimento visto que o último método utiliza os pontos candidatos do MCI e MCC.

Sendo assim, foi possível contribuir para a área de pesquisa e será concluído em trabalhos futuros do orientador e orientado.

 


Palavras-chave


Metrologia Mecânica Dimensional; Erro de circularidade; Círculos de Referência.

Referências


AMUEL, G.; SHUNMUGAM, M. Evaluation of circularity from coordinate and form data using computational geometric techniques. Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology, Elsevier, v. 1, n. 24, p. 251–263, 2000.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6409: Tolerâncias geométricas - Tolerâncias de forma, orientação, posição e batimento - Generalidades, símbolos, definições e indicações em desenho. Rio de Janeiro, 1997.

SUI, W; ZHANG, D. Four Methods for Roundness Evaluation. Physics Procedia, v. 24, p. 2159-2164, 2012. Doi: 10.1016/j.phpro.2012.02.317.

Whitehouse, D. J. Handbook of surface metrology. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1994.