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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FECHA: 10/10/2017 FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN

FIMCP

PROCESOS DE MECANIZACIÓN Título de la Práctica

Mediciones lineales

Paralelo

Nombre del alumno

Juan Andrés Castro Montoya

102

Objetivo.1. Explique la teoría estadística de mediciones. 2. Describa las características, principios, funcionamiento y aplicación de los instrumentos de medición lineal, trazado plano y al aire, tomando en consideración su precisión y diseño geométrico. (ver lista de aparatos) 3. Aplicar la teoría de ajuste y tolerancia en la selección del instrumento para realizar una medición especifica. 4. Describa la importancia de la textura superficial y tolerancia geométrica en la selección de instrumentos metrológicos. 5. Explique el sistema métrico e imperial en las mediciones lineales.

Aparatos: Mármol, vernier de altura, vernier, vernier de profundidad, regla, regla de pelo, flexometro, escuadra espaldón, escuadra de pelo, compás de punta, mixto, exterior e interior, reloj comparador, base magnética, galga de radio y espesores, cuenta hilos, plantilla de afilar, calas patrones, micrómetro exterior, micrómetro de profundidad, micrómetro interior, probetas, guía de práctica.

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Teoría.-

Fig. 1. Partes del calibrador “pie de rey”

En la figura 1 se puede observar las diferentes partes que conforman el calibrador pie de rey o más conocido como calibrador vernier. La escala vernier fue inventada por Petrus Nonius (1492 1577), por lo que también se lo llama Nonius o escala Nonio. El diseño actual de la escala deslizante debe su nombre al francés Pierre Vernier, quien la perfeccionó. Los calibradores Vernier, se utilizan para realizar mediciones lineales pequeñas con mucha más exactitud que un flexo metro (véase sus usos en la fig. 2). Pueden medirse dimensiones lineales exteriores y profundidades. El Vernier es una escala auxiliar que se deslizar a lo largo de una escala principal, para permitir, en ésta, lecturas fraccionales exactas de la mínima división. Para lograr lo anterior una escala Vernier está graduada en un número de divisiones iguales en la misma longitud que n-1 divisiones de la escala principal; ambas están marcadas en la misma dirección. Una fracción de 1/n de la mínima división de la escala principal puede leerse. Además el Vernier consta de una regla graduada en escala métrica y / o pulgadas. Las mordazas sirven para medir dimensiones exteriores, mientras que las garras, sirven para medir interiores. El vástago sirve para medir profundidades. El mecanismo de bloqueo sirve para inmóvil al conjunto deslizable.

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Fig. 2. Usos del vernier La precisión de éstos instrumentos es de 0,1 mm, 0,05mm, 0,02 y 1 / 128 pulgadas. Adicionalmente, una de las marcas más empleadas de estos instrumentos es la Mitutoyo (fig. 3), seguida de la BP (comprada mayormente por su bajo precio), y la marca Stanley también entra en esta categoría

Fig. 3. Calibrador vernier marco Mitutoyo

Regla: Es un instrumento de medición con forma delgada y rectangular, el cual posee una escala graduada dividida en unidades de longitud, ya sean milímetros, centímetros, por lo general. Sirve para medir longitudes exteriores e inclusive interiores de ciertos objetos.

Figura4. Regla

Flexómetro: Es un instrumento de medición, el cual está constituido por una delgada cinta métrica flexible, dividida en unidades de medición de centímetros y milímetros y además también posee una división en pulgadas. Esta cinta al ser flexible, se enrolla dentro de una carcasa metálica o de plástico.

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Figura3. Flexómetro

Escuadra espaldón: Esta escuadra lleva en el lado menor un listón que hace de respaldo y se adapta contra la arista de referencia de la pieza. Con el lado mayor de esta escuadra se pueden verificar planos que deben ser perpendiculares con respecto a la arista de referencia. Compás de punta: Es un instrumento de medición de trazo, el cual tiene una función semejante al de cualquier compás de dibujo, la diferencia consiste en que al ser utilizado para dibujar sobre materiales diferentes al papel, no tiene punta de grafito, sino que las puntas de los brazo están afiladas terminando en punta para poder hacer un surco en la pieza que está trazando y así poder elaborar una marca sobre la pieza. Compás exterior: Este instrumento de medición es utilizado frecuentemente en el torneado de piezas tanto en los tornos paralelos para maquinado de piezas metálicas o en el torneado de madera ya que la apertura de sus brazos es más grande que los brazos de un calibrador de vernier. Por ser un instrumento de verificación, para obtener el valor numérico de la medición, se debe auxiliar de una escala o un calibrador vernier. Compás interior: De la misma forma en que se utiliza el compás de exteriores en el maquinado de pieza tanto de madera como metálicas, el compás de interiores permite la verificación del torneado de piezas huecas de difícil acceso para un calibrador vernier. Reloj comparador: Es un instrumento de medición de dimensiones que se utiliza para comparar cotas mediante la medición indirecta del desplazamiento de una punta de contacto esférica cuando el aparato está fijo en un soporte. En la esfera del reloj, hay dos manecillas, la de menor tamaño indica los milímetros y la de mayor las centésimas del milímetro. Base magnética: Es un parte del reloj comparador. Su función principal es la de hacer factible el uso del reloj comparador en lugares donde no es posible el empleo de dispositivos convencionales de fijación. Esta se encuentra limitada al uso de materiales ferro magnéticos, pero a su vez elimina el tiempo normalmente perdido en la fijación del reloj comparador.

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Galga de radio y espesores: Son instrumentos que se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación de las cotas con tolerancias estrechas cuando se trata de la verificación de piezas en serie. Cuenta hilos: Consiste en una serie de láminas que se mantienen juntas mediante un tornillo en un extremo, mientras que el otro tiene salientes que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada). Con este instrumento se logra determinar rápidamente el paso. Se debe probar con cada lámina hasta que una asiente adecuadamente. Calas patrones: Son bloques patrones utilizados para calibrar instrumentos de medición. Se utilizan también para el ajuste de calibradores por comparación, proporcionando así el modo más perfecto de ajuste de relojes comparadores e instrumentos electrónicos. Son bloques de material duro, estabilizado, cada uno con una medición exacta. Micrómetro exterior: Es un instrumento de medición para el exterior del objeto a medir, en que su funcionamiento se basa en el principio de un husillo micrométricamente mecanizado con paso 0,5mm que avanza 0,5mm a cada vuelta completada. En un micrómetro con capacidad de 25mm (1"), el cilindro se gradúa longitudinalmente con 50 trazos correspondientes al número de hilos del husillo micrométricamente.

Figura4. Micrómetro Exterior

Micrómetro de profundidad: Es un instrumento de medición, el cual tiene las mismas funciones que el micrómetro exterior, pero en lugar de tener un arco, posee una base de apoyo. Además la escala está en sentido inverso, es decir la regla se oculta progresivamente bajo el tambor, siendo ese valor oculto, el de la medida.

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Procedimiento. Previo al inicio de la práctica se explicó el correcto uso de cada uno de los instrumentos de mediciones lineal y sus respectivas incertidumbres. Luego se eligió 2 probetas, de las cuales se registraron sus mediciones con cuatro instrumentos diferentes, los cuales son flexómetro, regla, vernier y micrómetro. Una vez registrada las medidas se bosquejo e indico cada una de las mismas adicional a esto se procedió a utilizar el software ATUCAD para realizar el dibujo mecánico Resultados.Pieza #1

Figura 5 Pieza 1

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Pieza #2

Figura 6 Pieza 2

INSTRUMENTO COTA

FLEXÓMETRO

REGLA

VERNIER

MICRÓMETRO

A

100

99

99,50

59,76

B

69

69

69,80

69,80

C

35

34

34,85

-

D

25

24

24,85

24,50

E

5

4

4,80

4,83

F

15

15

14,55

-

G

39

40

39,80

-

H

4

4

4,55

-

I

2

2

1,85

-

J

22,5

23

22,23

-

K

65

66

66,10

-

L

44

44

44,15

-

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PROCESOS DE MECANIZACIÓN M

50

50

50,00

50,05

N

50

50

50,00

50,04

P

19

19,5

19,23

-

Q

9

8

7,88

7,45

R

4

4

3,95

S

10

10

10,00

-

T

4

4

3,95

-

U

5

5

4,87

4,90

V

20

20

20,41

19,59

W

46

46

45,90

-

X

2

2

1,90

-

Tabla 1 Mediciones de piezas

DIBUJOS MECANICOS

Figura 7 Pieza 1

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Figura 8 Pieza 2

Conclusiones: Mediante la realización de la práctica se pudo aprender a tomar adecuadamente las lecturas en los nonios en el caso de un Vernier, según su respectiva precisión en unidades métricas, el conocimiento del manejo de un calibrador de este tipo es de suma importancia para las mediciones de dimensiones como altura, ancho y profundidad con exactitud, y esta se desea tener según los requerimientos del trabajo a realizarse, como por ejemplo, determinar el desgaste milimétrico d los moñones de un cigüeñal después del trabajo que este desempeño en un motor de combustión interna. Por otra parte se pudo establecer la diferencia entre las incertidumbres y la exactitudes que tienen los diferentes instrumentos utilizados en esta práctica donde dependiendo la aplicación y los requerimientos de acabado de una pieza seleccionaremos el instrumento adecuado. Recomendaciones: Para el caso del vernier al momento de realizar las lecturas en los nonios, ajustar la parte móvil con la parte fija con el tornillo de ajuste (o mecanismo del que disponga el instrumento) para que la lectura sea más exacta, y así evitar el error sistemático; o, en la medida de lo posible, tomar la lectura del nonio justo después de apoyar la pata móvil del vernier en una de las dimensiones de la pieza mecánica. En los dos casos anteriores, jamás hay que forzar la pata móvil en la superficie de contacto de la pieza a medir; sino, que el contacto con la pieza sea tan justo como sea posible.

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Bibliografía: http://ocw.upc.edu/sites/default/files/materials/15013923/47570-4350.pdf http://labfisicasabino.files.wordpress.com/2008/06/practica-nc2b0-1-nc2b0-2.pdf Manual del estudiante STARRET. Abril 2012. http://metrologia.fullblog.com.ar/calibre-pie-de-rey-711224354220.html