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Cálibres
(nível técnico)

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 

Têm essa denominação geral todo instrumento ou apetrecho que serve para controlar as dimensões de um objeto que foi trabalhado, em particular de eixos e de furos, a exatidão do perfil da seção, da posição relativa de planos trabalhados e de furos, de posições angulares etc., com a finalidade de verificar se as peças estão geometricamente idênticas com os projetos em desenho. 
Existem calibres para medida das dimensões efetivas das peças, e calibres fixos, para controle rápido de peças trabalhadas em tolerâncias preestabelecidas. 

Os calibres do primeiro tipo assumem diversas denominações dependendo da sua constituição e do modo de ser usado. 
Encontram-se entre eles, os mais comumente usados, tais como: o calibre de cursor, o calibre de Columbus, o calibre de cursor com parafuso micrométrico, o calibre a cursor para medidas de profundidade, o calibre a cursor para jogo de rodas, o calibre a parafuso ou Palmer, os calibres padrões ou de Johansson. 

Os calibres do segundo tipo são usados quase que exclusivamente nas produções em série nas quais os eixos e os furos devem ser executados dentro de tolerâncias preestabelecidas para que seja assegurada a intercambialidade.
Classificam-se em: calibres simples, calibres diferenciais, calibres para ângulos e curvas, calibres para filetagern, calibres para engrenagens, calibres para posições relativas de planos, calibres para posições relativas de furos, calibres de forma.

O calibre a cursor é constituído de urna haste retilínea graduada em milímetros ou em frações de polegadas, ao longo do qual pode correr uma outra haste mais curta (cursor) também graduada em relação à medida que se quer efetuar. O conjunto destas duas hastes é chamado nônio ou vernier e pode também ter outras aplicações. 
A medida, com o calibre a cursor, é efetuada por meio de dois bicos solidários um na haste graduada comprida (régua principal), e outro no cursor, entre os bordos dos quais é inserida a peça a ser medida, estes bordos devem estar em perfeito contato quando as duas graduações tiverem os zeros coincidindo. Para avaliar os décimos de milímetros da medida, o cursor tem uma graduação de 9/10 de mm, obtida dividindo o comprimento de nove milímetros da régua fixa em dez partes. Quando o zero do cursor coincide com o zero da haste, a diferença entre a primeira marca desta e a primeira marca do cursor é de 1/10 de mm. O nônio feito desta maneira permite medir os milímetros e os décimos de milímetro, estes últimos são obtidos da perfeita coincidência de uma marca do cursor com a marca da régua. Em outras palavras a aproximação da medida que se pode obter com o nônio é dada pela diferença entre a graduação da haste e a do cursor. No caso em questão, sendo 1 mm a graduação da haste e 9/10 a do cursor, temos:

1 mm - 9/10 mm = 1/10 mm, 

ou seja a medida pode ser lida com a aproximação de décimo de milímetro. Colocando o objeto a ser medido entre os bicos da haste e do cursor, se prossegue à leitura em milímetros da medida correspondente à marca da haste que precede o zero do cursor, lê-se em seguida os décimos de milímetro indicados pelo número da marca do cursor que coincide exatamente com a marca da haste. 

O mesmo resultado se pode obter com o nônio excedente, o qual difere do nônio anteriormente descrito, apenas no comprimento da escala do cursor; o comprimento desta outra escala é de 11 mm ao invés de 9, é também dividida igualmente em dez partes, mas a numeração das marcas é oposta, ou seja, começa com dez e decresce até zero. A diferença entre uma graduação da haste e uma do cursor é sempre 1/10 de mm. O nônio excedente não é porém muito usado, apesar da sua analogia com o nônio normal e a vantagem de ser mais legível já que as suas marcas estão mais distanciadas. Talvez a sua limitada aplicação seja devida à disposição inversa que pode facilmente induzir a erros. 

Se a graduação do cursor tem o comprimento de 19 mm e é dividido em 20 partes ou 49 mm divididos em 50 partes, teremos os nônios vintesimais ou qüinquagésimais que permitem avaliar com precisão de vigésimo ou qüinquagésimo de milímetro, respectivamente com o uso de um nônio especial, chamado curto, é possível executar leituras qüinquagésimos de milímetro sem aumentar excessivamente o comprimento do nônio e portanto do cursor. Devido porém a dificuldade de determinar com exatidão a coincidência das marcas, estes nônios devem ser lidos com auxílio de uma lente de aumento. O nônio curto tem a graduação da haste em meio milímetro e a do cursor em 12 mm divididos em 25 partes, temos então:

1/2 mm - 12/25 mm = (25-24)/50 mm =1/50 mm.

O calibre a cursor mais difundido é o calibre Columbus, que possui a característica de poder indicar ao mesmo tempo a mesma medida para diâmetros externos, diâmetros internos e profundidades. Tanto a haste graduada como o cursor são providos de dois pequenos bicos, construídos com os bordos de medida alinhados e usados em par para medidas externas e para medidas internas. Ao cursor é também ligada uma lingüeta que, correndo em uma guia entalhada na haste, sai desta última permitindo, de tal maneira, as medidas de profundidade. 
Normalmente a haste traz duas graduações, uma dividida em milímetros (escala métrica), e a outra em 1/ 16 avos de polegadas (escala inglesa) com os respectivos nônios que dão as possibilidades de ler o décimo, o vigésimo ou o qüinquagésimo de milímetro e 1/64 ou 1/128 de polegada. O comprimento da haste pode variar de 130 a 1 000 mm e o comprimento dos bicos é proporcional ao comprimento da haste segundo os seguintes valores:

Comprimento útil
da graduação

Comprimento
dos bicos

130

40

200

60

250

75

300

90

500

150

750

150

1 000

150

Os sistemas de trava do cursor podem ser simples, com parafusos de pressão ou engenhos diversos, com alavancas ou não dependendo da casa construtora do calibre. O calibre Columbus é normalmente construído em aço inoxidável temperado o que lhe confere dureza, resistência ao uso e indeformabilidade com o tempo. As superfícies graduadas são freqüentemente cromadas, opacas a fim de se obter melhor visibilidade na colimação das marcas. 

Para medidas mais precisas recorre-se ao calibre de cursor com parafuso micrométrico, geralmente provido de nônio vintesimal ou qüinquagésimal, cujo cursor pode ser acionado por pequeno deslocamento, de um parafuso micrométrico o qual é unido a outro cursor que deve ser, antes de executar a operação, travado na haste. 

Outras aplicações do calibre a cursor encontram-se no calibre a cursor para medidas de profundidades com base de apoio e haste deslocável, no calibre a cursor para medidas de altura, com haste vertical em uma base e nônios com bicos deslizantes e, o calibre para engrenagens, também chamado duplo calibre a cursor de Brown e Sharpe nome dos idealizadores. 
Este último é formado por dois calibres normais dispostos em 90o (ilustração acima); um deles, chamado modulador, possui o cursor fixo e haste móvel e sobre o cursor se lê a distância que separa a extremidade da haste das pontas dos bicos, ou a distância entre a circunferência de ponha e a circunferência primitiva da roda dentada; o outro possui ao contrário o cursor móvel e mede a espessura do dente. 
A medida da espessura do dente compreende então duas operações, ou seja: 

1) o posicionamento da haste móvel do calibre modulador de modo que, apoiando a superfície terminal desta sobre a ponta do dente, a ponta dos bicos esteja sobre a circunferência primitiva; 
2) a leitura da espessura do dente é efetuada com o segundo calibre. 

Deve-se notar que a medida assim obtida não é exata, enquanto que a espessura do dente é indicada pela corda ced e não pelo arco ctd, dando lugar a um erro que pode às vezes não ser desprezível, por exemplo, quando se tratar de pinhões com pequeno número de dentes. Também a altura do modulador para ser exata deve ser igual ao módulo m aumentada a fração ef que subentende o arco de circunferência primitiva compreendido entre o lado do dente.

O duplo calibre a cursor pode ter outras aplicações como a medida de espessura a uma distância preestabelecida, por exemplo, diâmetro de um tronco de cone a uma determinada distância da base menor. O calibre a parafuso ou palmer baseia-se no princípio segundo o qual o deslocamento de um parafuso em relação ao seu eixo é proporcional ao número de giros e ao passo do próprio parafuso. Este calibre é normalmente chamado micrômetro e, devido à sua particular constituição, necessita de trato delicado. Os calibres padrões ou Johansson são também chamados travas de planos paralelos.

Os calibres fixos são assim chamados, porque são fabricados para uma dimensão de medida fixa, ou regulado para uma dimensão de medida que não é modificada durante o seu emprego. Os calibres fixos para furos são os calibres a tampão, os calibres chatos, os calibres de barra, de extremidade esférica ou de extremidade em ponta etc.; os calibres fixos para eixos são os calibres a garfo, os calibres a anel etc.

Os calibres fixos devem sempre apresentar: um lado chamado não passa, para o controle da dimensão mínima do eixo ou da dimensão máxima de um furo; um lado chamado passa para o controle da dimensão máxima do eixo ou da dimensão mínima do furo. Os dois lados com as dimensões limites do eixo ou do furo, podem constituir dois calibres simples distintos, ou um único calibre, chamado calibre duplo ou preferencial. 
Os calibres fixos podem ser classificados com base em seu emprego em: calibre de trabalho, são os normalmente empregados pelos operários para a verificação das peças durante a sua elaboração; calibre de recepção, empregados para aceitação das peças; calibres de controle ou simplesmente controle, usados periodicamente para a verificação dos calibres de trabalho e de recepção.

Os calibres com a superfície de medida curva se distinguem em: calibre de extremidade esférica, quando as superfícies de medida fazem parte de uma mesma esfera; calibres de extremidade cilíndrica, quando a superfície de medida faz parte de um mesmo cilindro; calibres de extremidades apontadas, quando as superfícies de medida fazem parte de esferas ou cilindros diversos com o raio de curvatura menor que a metade da dimensão de medida do calibre. 
Na operação de controle com calibre fixos estão sempre indicadas as medidas limites assinaladas com as letras P (passa) e NP (não passa), e as quotas nominais para as quais eles foram construídos; é também indicada a temperatura de referência, para as dimensões assinaladas, universalmente reconhecidas como sendo de 20oC. 
Os calibres diferenciais usam-se para eixos com diâmetros até 120 mm e para furos até 80 mm.

Os calibres lixos ajustáveis oferecem a possibilidade de regular e de substituir as faces de medida, geralmente fazendo parte de cavilhas, que serão usadas durante as medidas. Por este motivo e devido à economia que resulta, os calibres ajustáveis tendem a substituir os calibres fixos propriamente ditos.

Os calibres para ângulos e para curvas são modelos que repetem com grande precisão ângulos de valores diversos e curvas côncavas ou convexas de vários raios de curvatura. Um exemplo de tais calibres são os blocos angulares.

Os calibres para filetagem são tampões filetados para filetagens internas e anéis filetados para filetagens externas. Constroem-se também calibres filetados diferenciais.

Os calibres para engrenagem são modelos metálicos que repetem o perfil do dente ou do vão entre dois dentes.

O calibre para posições relativas de planos são calibres diferenciais usados para o controle da distância entre dois planos, em particular entre dois rebaixos de um eixo. São formados por duas chapas colocadas à distância mínima e duas chapas colocadas à distância máxima admissível.

Os calibres para posição relativa de furos são empregados paria controlar a posição de um furo em relação a um outro furo com um plano de referência, e são constituídos de cavilhas e planos retificados colocados à distância de controle prescrita.

Os calibres de forma servem para o controle de perfis diversos. São modelos que reproduzem exatamente o perfil e que são encostados à peça para fazer ressaltar eventuais irregularidades. Calibre de forma é, por exemplo, usado para engrenagens que foram anteriormente descritas.

Calibre de uma corrente, é o diâmetro nominal dos anéis que formam a malha da corrente.

Calibre de boca de fogo é o diâmetro da alma, normalmente expresso em milímetros e medido internamente ao cano. 

Calibres para laminadores. A parte central mais grossa dos cilindros dos laminadores, também chamada mesa, apresenta em negativo a forma que se quer estampar na peça. Portanto, se se quer obter simples lâminas, a mesa será lisa; mas se se tratar de barras, a mesa apresentará sulcos, oportunamente perfilados, que constituem os sucessivos calibres ou passagens. 
Tais. calibres podem ser esboçadores e finais. Os calibres esboçadores executam o trabalho preparatório transformando as massas ou os lingotes em barras de diversas seções com espigões arredondados; a eles quer se dar geralmente a forma retangular, ogival ou oval. 
Os calibres finais, também chamados de forma recebem o material do último esboçador e, pouco a pouco, conferem-lhe a forma definitiva. Segundo a disposição sobre as mesas dos cilindros, os calibres podem subdividir-se em:
calibres repartidos se eles forem talhados metade no cilindro superior e metade no cilindro inferior, como ocorre para uma barra redonda, ou quadrada ou retangular; calibres compenetrantes se o entalhe é praticado todo ele em um cilindro.

NOTA: O mesmo tema, para o nível médio, está no item 16 dessa Sala: Aparelhos de Medida.


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