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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.18.2012.tde-30082012-102246
Documento
Autor
Nome completo
César Augusto Galvão de Morais
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2012
Orientador
Banca examinadora
Di Giacomo, Benedito (Presidente)
Abackerli, Álvaro José
Mori, Renata Belluzzo Zirondi
Título em português
Modelos de sintetização plena e reduzida de erros em máquinas de medir por coordenadas
Palavras-chave em português
Error budget
Máquinas de medir por coordenadas
Metrologia
Modelagem matemática de erros
Sintetização de erros
Resumo em português
A atual competitividade da economia mundial exige um controle de qualidade sofisticado em indústrias de manufatura, pois, devido ao grande número de empresas do setor são constantes as exigências de melhorias na produção. Deste modo, sistemas de medição rápidos, precisos e flexíveis como a MMC (Máquina de Medir por Coordenada) são introduzidos junto ao processo produtivo e, no que se refere à inspeção dimensional, eles proporcionam os quesitos pretendidos. Como todas as máquinas, a MMC está suscetível a erros, o que resulta em valores errôneos de sua resposta de leitura. Neste contexto, o objetivo principal do trabalho é descrever uma metodologia para efetuar um levantamento de erros em uma MMC, equacionando e quantificando nas suas direções preferenciais os erros incidentes durante um procedimento de medição. O levantamento de erros foi realizado em uma MMC do tipo ponte móvel sob as formas, teórica e experimental. A metodologia aplicada sob a forma teórica foi elaborada pelo método reduzido de sintetização de erros e pelo método pleno de sintetização de erros. Para estas sintetizações foram desenvolvidos matematicamente modelos da máquina por meio de uma análise de sua estrutura e também utilizando a teoria das transformações homogêneas. O levantamento de erros sob a forma experimental, sintetização experimental de erros, foi realizado de forma plena, obtendo valores dos 21 erros individuais. Para este método, foi utilizado canhão laser de medição, conjunto de óticas de medição por interferometria, apalpador eletrônico, nível eletrônico, esquadro mecânico de granito, além de dispositivos de fixação. Por meio dos valores obtidos na sintetização experimental permitiu-se conhecer a influência dos erros na ponta da sonda de medição. Os resultados mostraram que o eixo "Z" apresentou os menores erros de rotação, com amplitude menor que 1,7 arcoseg, contrariamente aos eixos "X" e "Y". Constatou-se que as sintetizações de erros apresentadas podem ser empregadas como técnica de error budget, pois permitem conhecer os erros da máquina de medir por coordenadas e também rastreá-los em todo o seu volume de trabalho.
Título em inglês
Synthesizing technique and reduced synthesizing technique of errors in coordinate measuring machines
Palavras-chave em inglês
Coordinate measuring machines
Error budget
Mathematical modeling of errors
Metrology
Synthesizing technique of errors
Resumo em inglês
The current competitiveness of the global economy requires a sophisticated quality control in manufacturing industries, because, due to the large number of companies in this sector are constant the requirements of improvements in production. Thus, fast, accurate and flexible, systems of measurement as the CMM (Coordinate Measuring Machine) are introduced at production process and, with respect to dimensional inspection, this provides the qualities intended. Like all machines, the CMM is susceptible to errors, resulting in erroneous values of their reading response. In this context, the main objective of the study is to describe a methodology of error budget in a CMM, equating and quantifying in their preferred directions the errors incidents during a measurement procedure. The error budget was held in a moving bridge CMM in the forms, theoretical and experimental. The methodology applied in the theoretical form was developed by the method of reduced synthesizing technique of errors and the method of synthesizing technique of errors. For these synths were developed mathematical models of the machine by way of an analysis of its structure and also using the homogeneous transformations. The experimental synthesizing technique of errors was made with obtaining the individual values of 21 errors. For this method, was used a laser measurement, optical set of measurement by interferometry, electronic probe, electronic level, granite square, and fixation devices. Through the values obtained in the experimental synthesizing technique enabled to know the influence of errors on the tip of the probe. The results showed that the "Z" axis had the lowest errors of rotation, with amplitude less than 1.7 arcoseg, contrary to the axis "X" and "Y". It was verified that the methods of synthesizing technique of errors can be used as error budget, because they provide to know the errors of a coordinate measuring machine and also trace them throughout their volume.
 
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Cesar_2012.pdf (7.48 Mbytes)
Data de Publicação
2012-09-06
 
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