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Document type: Tese
Access type: Acesso aberto
Title: Avaliação do desempenho metrológico dos métodos de ajuste utilizados nas máquinas de medir por coordenadas
Alternate title (s): Evaluation of metrological performance of fitting methods used in coordinate measuring machines
Author: Rosa, Vanessa Aparecida de Oliveira
First Advisor: Arencibia, Rosenda Valdes
First member of the Committee: Franco, Sinésio Domingues
Second member of the Committee: Costa, Éder Silva
Third member of the Committee: Piratelli-Filho, Antônio
Fourth member of the Committee: Novaski, Olívio
Summary: Neste trabalho foi avaliado o desempenho metrológico dos métodos de ajuste (mínimos quadrados, mínimo circunscrito, máximo inscrito e mínima zona) utilizados nos softwares dedicados às máquinas de medir por coordenadas (MMCs). Para tanto, foi desenvolvido, calibrado e aplicado um artefato-padrão, denominado Placa de Furos para Avaliação dos Métodos de Ajuste (PLAFAMA). Este artefato consiste em uma placa retangular de aço inoxidável AISI 304, com doze furos cilíndricos usinados com diferentes diâmetros nominais (10 mm, 15 mm, 25 mm e 35 mm) e graus de tolerância-padrão (IT4, IT7 e IT9). O desempenho dos métodos de ajuste foi avaliado em quatro máquinas (Zeiss, Hexagon, Mitutoyo BR e Mitutoyo QM). Para tanto, o artefato foi posicionado no volume de trabalho das máquinas e o diâmetro dos furos e o desvio de circularidade foram obtidos por meio dos quatro métodos de ajuste. A análise de variância foi aplicada para investigar se havia diferenças estatisticamente significativas entre os valores médios fornecidos por cada método. Para efetuar múltiplas comparações entre os níveis do fator método de ajuste foi aplicado o teste de Tukey. A incerteza associada à medição foi avaliada de acordo com as recomendações do Guia para a Expressão da Incerteza de Medição (GUM). Os resultados obtidos indicaram que a metodologia proposta para avaliação do desempenho dos métodos de ajuste baseada na PLAFAMA mostrou-se apropriada, podendo ser utilizada por operadores e fabricantes para esta finalidade. Observou-se que há diferenças significativas entre os valores de diâmetro obtidos pelos diferentes métodos de ajuste, sendo estas mais acentuadas para os métodos mínimo circunscrito e máximo inscrito. Notou-se também que os métodos mínimos quadrados e mínima zona apresentaram o melhor desempenho para a MMC Zeiss. Por sua vez, para as MMCs Hexagon e Mitutoyo BR o método mínimo circunscrito se mostrou superior. Todavia, o método máximo inscrito é o mais recomendado para medições na MMC Mitutoyo QM. O método mínima zona forneceu o menor valor de desvio de circularidade para as máquinas Zeiss, Mitutoyo BR e Mitutoyo QM. Por sua vez, o método mínimo circunscrito exibiu os valores máximos.
Abstract: In this work, was evaluated the metrological performance of fitting methods (least squares, minimum circumscribed, maximum inscribed and minimum zone) used in CMM software. For this, was developed, calibrated and applied an artefact, called Holes Plate for Evaluation of Fitting Methods. The artefact is a rectangular plate of stainless steel AISI 304, with twelve cylindrical holes manufactured with nominal diameters (10 mm, 15 mm, 25 mm and 35 mm) and degrees of tolerance standard (IT4, IT7 and IT9). The performance of fitting methods was evaluated in four machines (Zeiss, Hexagon, Mitutoyo BR and Mitutoyo QM). The artefact was placed at one position on the work volume of the machines. The diameter of the holes and the circularity deviation were obtained by the four fitting methods. To investigate whether there were significant differences between the average values supplied by each method, the variance analysis was applied. To make multiple comparisons between levels of the fitting method factor, the Tukey test was applied. The expanded measurement uncertainty was assessed according to the recommendations of the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). The results indicated that the proposed methodology for evaluating the performance of fitting methods based on PLAFAMA was appropriate, and that it can be used by operators and manufacturers for this purpose. It was observed that there were significant differences between the diameter values obtained by different fitting methods. These differences were more significant for the minimum circumscribed and maximum inscribed methods. It was also noted that the least squares and minimum zone methods showed the best performance for the MMC Zeiss. In turn, for CMMs Hexagon and Mitutoyo BR, the minimum circumscribed method was superior. However, the maximum inscribed method was the most suitable for measurements in CMM Mitutoyo QM. The minimum zone method gave the minimum circularity deviation value for CMMs Zeiss, Mitutoyo BR and Mitutoyo QM. In turn, the minimum circumscribed method exhibited the maximum values.
Keywords: Engenharia Mecânica
Métodos de ajuste
Coordenadas
Mínimos quadrados
Mínimo circunscrito
Máximo inscrito
Mínima zona
Least squares
Minimum circumscribed
Maximum inscribed
Minimum zone
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Quote: ROSA, Vanessa Aparecida de Oliveira. Avaliação do desempenho metrológico dos métodos de ajuste utilizados nas máquinas de medir por coordenadas. 2016. 194 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/18219
Date of defense: 18-Nov-2016
Appears in Collections:TESE - Engenharia Mecânica

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