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MESAS DE MÁRMOL Las mesas de mármol son también conocidas como “mármoles de control y trazado”; se fabrican de hierro fundido y se suministran de tres clases de precisión, los cuales son:  De precisión.  Rasqueteados o rectificados.  En dependencia del pedido. El mármol o mesa plana de control es utilizado para la medición y control de cualquier tipo de pieza y para las operaciones en que se precise un control de la superficie plana. Se construyen también con dos tipos de materiales ya sea este en acero o en granito negro. Los de acero están provistos de unas fuertes nervaduras en la parte inferior que impiden la deformación, estos mármoles reciben un tratamiento de tipo térmico con el fin de eliminar las tensiones internas del material. Por general tres pies de apoyo para evitar balanceamiento por mínimo que este sea, ya que sabemos por geometría que tres puntos delimitan un plano, la superficie del plano de control viene trabajada a mano con una última operación de rasqueteado que la da una óptima plenitud, aunque tiene una serie numerosísima de puntos de contacto que favorecen el resbalamiento de la pieza o de los instrumentos de control. Normalmente la superficie no se rectifica para evitar que algunos granos abrasivos de la muela queden incrustados en la superficie y puedan perjudicar la pieza a controlar. El mármol de diablaza en los últimos tiempos ha tenido una gran difusión porque ofrece numerosas ventajas respecto a las de acero, ya que están constituidos por piedra natural como el granito, no son sujetos a tensiones internas y son muy resistentes al rozamiento, muy duros e indeformables. El coeficiente de dilatación térmica del granito negro es muy limitado y netamente inferior al del acero. Esto significa que el plano es insensible a las variaciones de temperatura. El mármol de granito es mucho más costoso que el del hacer pero su duración es mucho mayor. La gran precisión y el bajo costo de manutención compensa con el tiempo el mayor costo inicial. 

La resistencia a la flexión es del orden de 180 a 350 kg/cm 2.



La resistencia a la compresión prismática es de 2400 a 3000 kg/ cm 2



El coeficiente de dilatación lineal es de 5 a 7.5x10 -6. F. A. TORREZ F. MEC 2239 “A”

INVESTIGACIÓN # 1

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Datos principales de los mármoles de control:

Dimensiones de la superficie de trabajo del mármol Altura [mm] Ancho Longitu [mm] d [mm] 250 250 70

Desviaciones límites de la planicidad en los mármoles rectificados Peso [mm] [kg] Clase Clase Clase 2 0± 1± ± 15 0.006 0.010 0.025

400

400

90

40

0.006

0.010

0.025

400

630

115

70

0.010

0.016

0.040

630

1000

180

300

0.010

0.016

0.040

1000

1600

230

740

0.016

0.025

0.060

Planicidad y calidad del rasqueteado de los mármoles rasqueteados (número de manchas en el cuadrado de 25x25 mm) Clase 0 Clase Clase 2 1

No menos No de 30 menos manchas de 25 manchas

No menos de 20 manchas

MÁRMOLES ANGULARES DE CONTROL Sirven para comprobar “con pintura” el rasqueteado de superficies mutuamente perpendiculares. También pueden ser empleados en calidad de dispositivos auxiliares, al efectuar diferentes de control, se fabrican de hierro fundido y tienen las superficies de trabajo rasqueteadas o rectificadas (en dependencia del pedido). Los mármoles se fabrican de las clases de precisión 1 y 2.

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DATOS PRINCIPALES DE LOS MÁRMOLES ANGULARES DE CONTROL:

Desviaciones límites de la perpendicularidad Dimensiones de los de las mármoles Pe mutua superficies de trabajo, por el lado más largo

Desviaciones límites de la planicidad en los mármoles rectificados [mm]

Lado largo [mm] 250

Lado Ancho corto [mm] [mm] 150 100

Clase 1 Clase 2 Clase 1 Clase 2 [mm] ± [mm] ± [mm] ± [mm] ± 9

0.010

0.020

0.006

0.012

350

190

130

18 0.012

0.025

0.007

0.013

500

250

150

50 0.015

0.030

0.008

0.015

Planicidad y calidad del rasqueteado de los mármoles rasqueteados (número de manchas en el cuadrado de 25x25 mm) Clase 1 Clase 2 [mm] ± [mm] ± No menos No de 25 menos manchas de 20 manchas

Los mármoles de control son colados preferentemente en fundición perlítica, resistente al desgaste, para conservar su precisión de origen. A continuación composiciones de fundición recomendadas por las normas británicas núm.bl'7-1938: 

primera fundición ordinaria :

- carbono total......... 383.5% - carbono combinado.. .0,4 a 0,7 % - manganeso.......... 0,5 a 1,2% - silicio.............. i a 1,2% - azufre............. 0,15 máx. - fósforo............ 1,2 máx. En los mármoles de grandes dimensiones el rasqueteado final se suele hacer en plaza después de haberlos colocado y nivelado en lugar de empico, los mármoles de trazado se acostumbran a dejar con un acabado de cepillado fino, los mármoles de gran precisión exigen una verificación periódica y retoque para corregir los defectos de planitud que pueden haberse producido en ellos con su uso, generalmente estos exigen más de tres apoyos ,deberán reposar sobre gatos de reglaje fino (cuñas roscadas por ejemplo), de manera que aseguren una nivelación correcta del mármol y para paliar un accidente eventual del terreno, que ocasione un alabeo del mármol. Por otra parte, se recomienda colocar estos mármoles sobre un bloque de hormigón,

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el mecanizado se hará según el plan siguiente:  Cepillado de desbaste, seguido de un tratamiento de estabilización, cepillado final.  Planeado en la acepilladora. Rasqueteado (o lapeado) verificación.  Si se trata de un mármol grande su colocación y nivelación general se harán antes de la operación de rasqueteado.  Los mármoles de precisión deberán, además, controlarse y retocarse periódicamente. La mecanización se hace según el orden siguiente: -cepillado de desbaste, - estabilización. - cepillado de acabado. - planeado en cepilladora. - rasqueteado o lapidado. - verificación. La estabilización molecular que se hace pare eliminar las tensiones internas y las posteriores deformaciones debidas al envejecimiento se realiza por recocido cuyas características varían según de fundición. en general se recuece entre 450^ c y 550^ c, durante 24 horas, efectuándose el calentamiento a razón de 25^c por hora y el enfriamiento a 50^ c por hora.

Dimensiones de la superficie de trabajo del Altura Peso mármol [mm] [kg] Ancho Longi [mm] tud [mm] 250 250 70 15

Desviaciones límites de la planicidad en los mármoles rectificados [mm]

0.006

0.010

0.025

400

400

90

40

0.006

0.010

0.025

400

630

115

70

0.010

0.016

0.040

630

1000

180

300

0.010

0.016

0.040

1000

1600

230

740

0.016

0.025

0.060

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Planicidad y calidad del rasqueteado de los mármoles rasqueteados (número de manchas en el cuadrado de 25x25 mm) Clase Clase Clase Clase 0 Clase 1 Clase 2 0± 1± 2±

No menos de 30 mancha s

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No menos de 25 mancha s

No menos de 20 manchas

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CUESTIONARIO. 1. Para que sirve la mesa mármol? a) Para medir y controlar superficies. b) Para medir profundidades. c) Para medir alturas. d) Incisos b y c. e) Ninguno. 2. Que es el rasqueteado?

a) La mesa mármol es utilizado para la medición y control de cualquier tipo de pieza y para las operaciones en que se precise control de la superficie plana.

a)Es el desgaste.

b)La mesa mármol viene trabajada con

b)Es la clase de precisión con la que una ultima operación de rasqueteado que viene la mesa mármol.

le da una precisión o una optima planitud

c)Ninguno.

para la medición y control de superficies.

3.Que es una hoja de procesos.?

a)Es una hoja de dibujo mecánico.

d)Ninguno, en la hoja de procesos se

b)Es una hoja con cajetín..

coloca las características que tiene el

c)Incisos a y b.

producto fabricado o medido.

d)Ninguno.

DISTINTOS TIPOS DE MICRÓMETROS

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Micrómetro de profundidad: (Fig.1.12) consta de un manguito graduado en forma inversa al micrómetro común, ya que a medida que se introduce el tope móvil el nonius marca mayor profundidad. Tiene un apoyo en forma de T y además posee varillas calibradas que se pueden cambiar para medir mayores profundidades que la permitida por el nonius. Micrómetro para interiores: (Fig.1.13) consta de un manguito al cual se le pueden agregar varillas calibradas para medir distintas medidas interiores. El tornillo micrométrico tiene una longitud de 25mm pudiendo llegar con las varillas calibradas hasta 800mm y aún más. En pulgadas inglesas varía desde 1” hasta 32”. Para efectuar la medición se hace oscilar la punta de la varilla calibrada, manteniendo el tope del otro extremo del tambor en contacto con uno de los puntos límites de la medición, hacia ambos costados (hasta lograr la mayor medida) y hacia abajo y arriba (hasta lograr la menor medida) a fin de estar en el diámetro de la pieza.

Calibre con nonius micrométrico: se consigue mayor exactitud al adaptar a un micrómetro para interiores dos mandíbulas que permiten efectuar mediciones exteriores e interiores, fabricándose aparatos de estas características. Se debe tener cuidado de agregar a la medida interior realizada el espesor de las puntas. Las puntas tienen un espesor de 5mm cada una, o sea 10mm entre ambas, cantidad que debe agregarse, al medir interiores, a la lectura realizada sobre el tornillo y el nonius (Fig.1.14).

Existen equipos especiales para medidas de alta precisión como los bancos micrométricos que utilizan dispositivos especiales y microscopios que permiten efectuar medidas con precisiones de 0,001mm.

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Esferómetro Utiliza un tornillo micrométrico y se emplea para medir espesores de láminas y chapas y principalmente para medir radios esféricos. Este aparato fue creado por el Óptico Cauchoix para medir la curvatura que debían tener las lentes. Consta (Fig.1.15) de un trípode, cuyas patas se encuentran a la misma distancia unas de otras formando entre sí los vértices un triángulo equilátero y en cuyo centro se halla un orificio roscado de paso 1mm en el cual se introduce un tornillo el cual tiene solidario un disco metálico con 100 divisiones. En el trípode se encuentra montada fija una regla milimetrada en forma vertical que hace contacto tangencial con el disco, con cero en el centro de una escala doble. Cuando las tres patas fijas y la móvil (central del tornillo) se hallan en el mismo plano, el cero de la regla y del disco coinciden. Cuando el tornillo da una vuelta completa, el disco se desplaza una división de 1mm de la regla, siendo la apreciación del aparato A

1mm menor división de la regla   0,01mm número de divisiones del disco 100

de: Ejemplos de utilización: 1) Medición del espesor de una pieza: se verifica el cero del aparato colocando el esferómetro sobre una superficie perfectamente plana (mármol) hasta que las puntas estén en el mismo plano, coincidiendo por lo tanto los ceros de la regla y del disco. Se desenrosca el tornillo, se coloca la pieza cuyo espesor se desea medir sobre el mármol debajo del tornillo y se vuelve a enroscar éste hasta que la punta haga contacto con la pieza. Una vez logrado ello se leen los milímetros en la regla y, en el disco, la división que coincide con la regla, da los centésimos de milímetros.

2) Medición del radio de una esfera:

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Se conoce la distancia “a” entre las patas del trípode que es iguales entre las tres y la distancia d de éstas al tornillo central. Primeramente se coloca en cero el instrumento igual que para medir espesores, corrigiendo según haya diferencia en más o en menos. Se apoya el esferómetro sobre la esfera cuidando que hagan contacto las tres patas del trípode, desenroscando previamente el tornillo (Fig.1.16), hasta que permita apoyar el trípode, procediendo luego a enroscarlo hasta que haga contacto con la esfera. Se lee en la regla y disco la medida h y se aplica la fórmula:

R

a2  4h2 8h

(1.14)

ó también, aplicando la propiedad distributiva se tendrá: R

a2 h  8h 2

(1.15) Existen esferómetros de mayor precisión con paso del tornillo de 1/2mm y disco graduado dividido en 500 partes, siendo para este aparato la apreciación de:

A

menor división de la regla 0,5   0,001mm número de divisiones del disco 500

TIPOS DE GONIOMETROS

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INTRODUCCIÓN. Con la terminología de goniómetro se está englobando los taquímetros y los teodolitos, diferenciándose unos de otros principalmente en que el taquímetro puede leer distancias mediante métodos estadimétricos y el teodolito sólo ángulos. Cualquier trabajo topográfico, de alguna precisión requiere la presencia y utilización de instrumentos capaces de medir ángulos. Así pues, podemos definir como goniómetro todo aparato capaz de medir el ángulo formado por dos visuales, cifrando el resultado Dicho ángulo podrá estar situado en un plano horizontal y se denominará “ángulo azimutal”; o en un plano vertical, denominándose “ángulo cenital” si el lado origen de graduación es la línea cénit-nadir del punto de estación; o “ángulo de altura” si dicho lado es la línea horizontal del plano vertical indicado que pasa por el punto de vista o de puntería. En la anterior figura se puede apreciar las siguientes partes: • Una base de sustentación provista de tres tomillos nivelantes, para lograr su horizontalización. • Un circulo graduado fijo azimutal para medición de ángulos horizontales, provisto de un nivel teórico de burbuja. • Una parte móvil o alidada que, girando sobre el círculo azimutal, contiene a su vez el círculo cenital o de alturas, llamado también eclímetro. • Un anteojo situado en la alidada, móvil dentro de ella en un plano vertical, con lo que, por conjunción de dicho movimiento y el propio de la alidada, puede apuntar (colimar, en lenguaje topográfico) a cualquier punto del espacio. Todo el conjunto se sitúa sobre un trípode en el punto de estación o lugar del terreno desde el que se practican las visuales y mediciones. El aparato, según se aprecia en la figura, tiene tres ejes principales: • Eje principal o vertical, alrededor del cual gira la alidada. • Eje secundario u horizontal, alrededor del cual gira el anteojo. • Eje de colimación, o de puntería, coincidente con el eje geométrico del anteojo. Cuando el eje principal es vertical, el eje secundario está horizontal, y ambos ejes se cortan en un punto, por el cual pasa el eje de colimación; por tanto, los tres ejes se cortan en un punto. Se dice que el aparato está en estación cuando se realizan las

operaciones conducentes a lograr que físicamente se materialice el condicionado anterior, con la circunstancia adicional de que el eje principal pase por el punto del terreno previamente marcado, o punto de estación.

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Un aparato así descrito corresponde a la denominación de: teodolito, taquímetro o estación total. ELEMENTOS INDEPENDIENTES DEL GONIÓMETRO. SEÑALIZACIÓN. Las señales sobre las que se estaciona el goniómetro deben ser lo más estables posibles. Como señal permanente que se sale de la tónica de la topografía clásica, están los vértices geodésicos. Existen en el mercado hitos pequeños para señalar las estaciones, los cuales consiste en una barra hueca en la cual se introduce un dado (cerámico o plástico) y en el hueco otra barra que al golpearla produce la introducción de todo el conjunto. Otro elemento permanente es el uso de cualquier tipo de clavo, siempre que se introduzca en elementos estables. Otro elemento de señalización pero menos estable es el uso de estacas de madera de 40 a 50 cm. de longitud. TRÍPODES. Están formados por tres patas extensibles de madera o de metal ligero, que disponen en un extremo de regatones de hierro con un estribo para clavarla en el suelo. En el otro extremo del trípode se encuentra una plataforma o meseta, donde se apoya el aparato topográfico y hay un pequeño hueco en medio para la plomada óptica y el tomillo de sujeción. El hueco tiene holgura para poder poner el goniómetro sobre el punto de estación. ELEMENTOS DE UN GONIÓMETRO. PLOMADA ÓPTICA. Antiguamente se utilizaba para estacionar el goniómetro la plomada física (cuerda con un peso); actualmente se usa la plomada óptica. La plomada óptica consiste en un ocular que dispone el goniómetro, y mediante un prisma de reflexión que lleva interno, desvía la visual de forma que esta coincide con el eje vertical del aparato. Cuando se acaba el estacionamiento el centro de la señal debe quedar en coincidencia con el centro de la señal del ocular de la plomada. PLATAFORMA NIVELANTE. Los aparatos topográficos utilizan como base para realizar su nivelación tres tornillos verticales que se denominan tornillos nivelantes y que apoyan sobre la meseta del trípode. Haciendo girar los tornillos se consigue variar la longitud de éste y por tanto el instrumento se inclina más o menos y por tanto se realiza su nivelación fijándose en el nivel que tiene en su plano horizontal.

NIVELES. Es el elemento que dispone el goniómetro para corregir su nivelación u horizontalización. Deben estar construidos con notable precisión y ajuste para que el aparato sea aceptable, por eso una de las características técnicas de los goniómetros es la sensibilidad.

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Se entiende por sensibilidad al ángulo de giro correspondiente al desplazamiento de la burbuja de aire que se encuentra encerrada en una división. Ese ángulo se expresa en segundos. La sensibilidad oscila entre l' y 20” en goniómetros normales. Se han conseguido aparatos topográficos con sensibilidades de 5”, pero es muy difícil calarlo, y una vez conseguido el mínimo movimiento alrededor de la estación lo desnivela; por tanto, este tipo de instrumental se emplea sobre pilares de hormigón estables. Existen los siguientes tipos de niveles: NIVEL TÓRICO. Está constituido por un tubo de vidrio de forma tórica, de escasa curvatura y cerrado en sus extremos. El tubo está casi lleno de liquido (éter o alcohol), dejando una burbuja de aire que ocupa la parte más alta cuando se encuentra nivelado o calado. Para comprobar el centro de la burbuja, el nivel lleva más divisiones transversales equidistantes 2 milímetros. NIVEL DE BURBUJA PARTIDA. Sobre el tubo del nivel va colocado un sistema de prismas, los cuales hacen la función de suplir las reflexiones sobre el nivel y recogerlas en un anteojo las mitades superpuestas de los extremos del nivel. La separación de los extremos mide el doble del desplazamiento de la burbuja, consiguiéndose aumentar la apreciación, ya que en los niveles con divisiones (nivel tónco) se debe apreciar cada una de las divisiones, mientras que en los niveles de burbuja partida se hace coincidir sus extremos. NIVEL ESFÉRICO. Cuando no se requiere hacer una nivelación perfecta, sino aproximada se emplean estos niveles puesto que son rápidos y cómodos. Disponen de 1' de sensibilidad como mucho. Constan de una caja cilíndrica y tapada con vidrio en forma de casquete esférico e introducido en ese recipiente, éter o bencina. En el centro del casquete lleva grabado una circunferencia, y cuando la burbuja ocupa esa posición el centro del nivel se encuentra horizontal. ANTEOJO. Todos los goniómetros están provistos de anteojos para facilitar en su debida precisión, la colimación de los puntos que se pretende levantar. Consta el anteojo de dos lentes convergentes (objetivo y ocular) siendo la distancia focal del objetivo mayor que el ocular, también dispone el anteojo de una lente divergente, entre el objetivo y el ocular. Entre el objetivo y el ocular, el anteojo dispone del retículo que son dos líneas ortogonales, llamadas hilos, grabadas en el cristal y que se cortan en el centro.

Se denomina colimar un punto a la operación de centrar el objeto sobre el que se hace puntería en la cruz fiar del retículo. Para conseguir un enfoque nítido se enfoca el retículo (apuntando al cielo) con el ocular y con el enfoque se consigue la nitidez del objeto al que se está apuntando. En el anteojo deben coincidir los centros del objetivo, del ocular y de la cruz filar en un eje, llamado eje de colimación.

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Un parámetro que supone una de las características técnicas de un goniómetro, son los aumentos. El aumento es la relación entre el ángulo bajo el cual se ve la imagen a través del anteojo y el ángulo que se forma al verlo a simple vista; también se puede definir como el cociente entre la distancia focal del objetivo y del ocular. TORNILLOS DE PRESIÓN Y COINCIDENCIA. Una vez puesto en estación el goniómetro hay que fijar la dirección de puntería. Para ello, observando el retículo del ocular para situarlo en el punto del objeto a determinar, se fija el eje horizontal y vertical utilizando unos tornillos, llamados de presión y coincidencia. • Tornillo de presión: permite fijar los ejes de una forma grosera. • Tornillo de coincidencia: permite afinar la visual con pequeños movimientos hasta lograr la posición exacta. Los goniómetros que disponen de dos juegos de tornillos acimutales (movimiento general y particular) se les denominan repetidores. Con estos se puede bloquear el movimiento general y soltar la alidada, con lo que se puede situar el origen de ángulos a un punto concreto. Los goniómetros que no disponen del doble juego de tornillos acimutales se les llama reiteradotes. No permiten fijar un origen de ángulos acimutales. ELEMENTOS ANGULARES. Una vez puesto en estación el instrumento y realizada la colimación al punto que se desea visar, es preciso realizar la lectura angular correspondiente a la puntería ejecutada. Se dispone de dos juegos de limbos, uno vertical para las lecturas cenitales y otro horizontal para las lecturas acimutales. ANGULOS HORIZONTALES Y VERTICALES. A los círculos graduados en los cuales figuran marcados las lecturas angulares, se les llama limbos y varían de 0 g a 400g en graduación centesimal. 1. Ángulos horizontales. La lectura del limbo horizontal, al colimar una visual, da la lectura del ángulo a partir del cero del círculo graduado. Según la posición que ocupe el cero del limbo se tendrá: • Direcciones: cuando está situado en una posición arbitraria. • Acimut topográfico: el cero está situado en la dirección del Norte geográfico.

• Acimut geodésico: dirección del origen en el Sur geográfico. • Rumbo: origen de ángulos en la dirección del Norte magnético; es la dirección que marca una aguja imantada.

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Para medir un ángulo acimutal formado por dos visuales, se dirige el anteojo al primer punto y en sentido de crecimiento de la graduación el segundo punto, anotando sus lecturas; la diferencia entre las dos lecturas dará el ángulo inscrito. 2. Ángulos verticales. Los ángulos que se miden desde el cenit se les denomina ángulos cenitales; por tanto el origen del limbo vertical se encuentra en la vertical del lugar. No es una situación normal, pero puede ocurrir que el origen del limbo vertical se encuentre en la horizontal, a estos ángulos se les llama ángulos verticales y son positivos si la visual es ascendente y negativos si desciende. NONIUS. Hasta la aparición de los micrómetros, muchos goniómetros disponían de nomus. Consta de una regla móvil, solidariamente unida al índice cero de lectura y con su longitud cero coincidente con él, de una longitud igual a (n - 1) divisiones del limbo dividida en n partes.

Otro valor fundamental en las características de un goniómetro es la apreciación, la cual es la diferencia entre una división del limbo (G) y una del nonius (g). Se distingue entre sensibilidad y apreciación, debido a que el ojo humano alcanza a ver separados dos puntos bajo un ángulo mínimo de 30'. Cuando la coincidencia de la línea limbononius se ve con un ángulo igual o inferior a aquel, parecen una misma recta. Ello implica que es imposible incrementar la sensibilidad de los noruus de forma indefinida, pues G - g = 5 se ve bajo un ángulo inferior a 30”. Por tanto, un nonius bien construido debe producir una coincidencia; el límite se produce cuando la sensibilidad es igual a la apreciación. MICRÓMETRO. Fue un avance el micrómetro frente al nonius, ganando principalmente precisión. Existen los siguientes tipos de micrómetros: 1. De observación directa: dispone de un microscopio para leer los trazos de división grabados en el limbo, ya que no dispone de elemento auxiliar de lectura.

2. Micrómetro de escala o estima: el aumento del microscopio es lo suficientemente grande como para disponer de una escala de extensión igual a una división del limbo, sobre la que se superpone la alidada. A través del microscopio se aprecia la división del micrómetro con una magnitud de 2 mm.; la apreciación del micrómetro es de 1/10

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de su menor división, esto es 0,2 mm. Y según el límite de percepción visual de 0,2 mm., la sensibilidad y la apreciación coinciden. 3. Micrómetro encuadrado: consiste en apreciar la fracción de unidad por medio de un micrómetro, una vez hecha la coincidencia entre el índice de alidada (doble línea) y la marca de división. La coincidencia se realiza cuando se introduce la división en la doble línea, y solo es posible una división. MEDIDA ELECTRÓNICA DE ÁNGULOS. Actualmente los instrumentos topográficos que miden ángulos presentan la lectura del limbo sobre una pantalla de cuarzo líquido. Por tanto se han cambiado los limbos de vidrio y ahora se dispone de unos limbos codificados que permiten a un sensor convertir valores analógicos en digitales. Existen dos sistemas de lectura electrónica, la incremental y la absoluta.. 1. Codificador incremental. Los limbos incrementales no tienen un valor fijado en su superficie; miden incrementos de valores angulares respecto a un origen de referencia aleatorio. El sistema consiste en contar el número de interferencias que se producen al girar dos patrones, uno grabado en el limbo con trazos equidistante y otro disco con igual grabación que gira sobre el limbo. El giro de este segundo limbo produce unos cambios de luminosidad (opaco-transparente) que se analizan en unos foto sensores. La luz que genera un L.E.D. (Diodo Emisor de Luz) atraviesa el limbo y produce unas zonas claras y oscuras que se recogen en un foto sensor. Esta medida de clarososcuros se convierte en forma digital y fácilmente contables. Para aumentar la apreciación se ponen un mayor número de sensores. El ángulo vertical es similar, la diferencia es que hay que fijar la posición del cero. Cuando el eje de colimación es perpendicular a la vertical las dos escalas (limbo y alidada) se inicializan a cero. Para reinicializarlo es preciso cabecear el telescopio para que el detector explore las coincidencias y establezca el cero. 2. Codificador absoluto. Existe un limbo codificado que es leído por unas fotos sensores que se mueven con la alidada (dinámicos), o que están fijos (estáticas). Las posiciones de claro-oscuro de los sensores proporcionan el código binario que se traduce en valor angular. Existen dos métodos: • Medición estática: sobre el círculo de cristal se graba el código binario (O y 1) que al leerse por foto sensores se determina su lectura, tiene la limitación que para obtener grandes apreciaciones se necesitan limbos muy grandes.

• Medición dinámica: el limbo dispone de 2048 trazos y una pareja de fotodiodos. Un fotodiodo está fijo a la base (Lf) y establece el origen de lecturas; el otro fotodiodo es móvil y solidario al anteojo (Lm), estableciendo el ángulo que se quiere medir. En los foto sensores se generan señales senoidales que se convierten en cuadradas. La

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lectura en estos aparatos no es continua sino que varía conforme gira la alidada; se realiza su lectura después de una puntería cuando se activa el botón de lectura.

GONIOMETRO DE HERRAMIENTAS

Otro tipo de goniómetro es el siguiente

GONIOMETRO PENDULAR

CUESTIONARIO. 1. Que es un goniómetro?

a) Es una mesa plana de control. b) Es una hoja de procesos. c) Ninguno.

c) Es un instrumento para medir ángulos.

2. Cuando la lectura es positiva? a)Viene con signos impresos. b)Siempre es positivo. c)Ninguno.

c)Cuando el cero del nonio se encuentra a la izquierda del cero de la escala fija es positivo.

3.Cuando la lectura es negativa?. a)Siempre es negativo. b)Viene con signos en cada cuadrante. c)Ninguno.

c)Cuando el cero del nonio está a la derecha del cero de la escala fija es negativo.

4.La lectura del ángulo obtuso es directa?. a)No. b)Si.

a)Las cuatro escalas del goniómetro están graduadas de 0o a 90o por lo que no es posible leer directamente el ángulo.

5.La lectura del ángulo agudo es directa?. a)No. b)Si.

b)El valor del ángulo agudo es leído directamente sobre el disco graduado.

TIPOS DE MECANIZADO MAQUINAS HERRAMIENTAS CONVENCIONALES.

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INVESTIGACIÓN # 4 - 5

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Esta selección de máquinas herramientas básicas muestra diversos métodos para mecanizar a una pieza (fig. 4-5.1). El tipo de tarea suele determinar la herramienta empleada. Por ejemplo, para hacer una agarradera redonda se usaría un torno, mientras que para hacer una tabla de cocina se usaría una cepilladora. Para usar las máquinas herramientas de forma eficaz, la pieza (como en el caso de la perfiladora) o la herramienta (como en el caso de la cepilladora) deben permanecer estacionarias TORNEADO. El torno, la máquina giratoria más común y más antigua, sujeta una pieza de metal y la hace girar mientras un útil de corte da forma al objeto. El útil puede moverse paralela o perpendicularmente a la dirección de giro, para obtener piezas con partes cilíndricas o cónicas, o para cortar acanaladuras. Empleando útiles especiales, un torno se puede utilizar también para obtener superficies lisas, como las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios en la pieza. FRESADO. En las fresadoras, la pieza entra en contacto con un dispositivo circular que cuenta con varios puntos de corte. La pieza se sujeta a un soporte que controla su avance contra el útil de corte. El soporte puede avanzar en tres direcciones: diagonal, horizontal y vertical. En algunos casos también puede girar. Las fresadoras son las máquinas herramientas más versátiles. Permiten obtener superficies curvadas con un alto grado de precisión y un acabado excelente. Los distintos tipos de útiles de corte permiten obtener ángulos, ranuras, engranajes o muescas.

CEPILLADO. Esta es la mayor de las máquinas herramientas de vaivén. Al contrario que en las perfiladoras, donde el útil se mueve sobre una pieza fija, la cepilladora mueve la pieza

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sobre un útil fijo. Después de cada vaivén, la pieza se mueve lateralmente para utilizar otra parte de la herramienta. Al igual que la perfiladora, la cepilladora permite hacer cortes verticales, horizontales o diagonales. También puede utilizar varios útiles a la vez para hacer varios cortes simultáneos. PERFILADORA. La perfiladora se utiliza para obtener superficies lisas. El útil se desliza sobre una pieza fija y efectúa un primer recorrido para cortar salientes, volviendo a la posición original para realizar el mismo recorrido tras un breve desplazamiento lateral. Esta máquina utiliza un útil de una sola punta y es lenta, porque depende de los recorridos que se efectúen hacia adelante y hacia atrás. Por esta razón no se suele utilizar en las líneas de producción, pero sí en fábricas de herramientas y troqueles o en talleres que fabrican series pequeñas y que requieren mayor flexibilidad.

Las máquinas herramientas más comunes preparan las piezas para su posterior ajuste y uso (fig. 4-5.2). Las taladradoras, pulidoras, prensas y perforadoras se utilizan mucho en la industria, y ejecutan las tareas con más rapidez y precisión que si las realizara de forma manual un trabajador. TALADRADO. Las máquinas taladradoras y perforadoras se utilizan para abrir orificios, para modificarlos o para adaptarlos a una medida o para rectificar o esmerilar un orificio a fin de conseguir una medida precisa o una superficie lisa.

Hay taladradoras de distintos tamaños y funciones, desde taladradoras portátiles a radiales, pasando por taladradoras de varios cabezales, máquinas automáticas o máquinas de perforación de gran longitud.

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La perforación implica el aumento de la anchura de un orificio ya taladrado. Esto se hace con un útil de corte giratorio con una sola punta, colocado en una barra y dirigido contra una pieza fija. Entre las máquinas perforadoras se encuentran las perforadoras de calibre y las fresas de perforación horizontal y vertical. PULIDO. El pulido es la eliminación de metal con un disco abrasivo giratorio que trabaja como una fresadora de corte. El disco está compuesto por un gran número de granos de material abrasivo conglomerado, en que cada grano actúa como un útil de corte minúsculo. Con este proceso se consiguen superficies muy suaves y precisas. Dado que sólo se elimina una parte pequeña del material con cada pasada del disco, las pulidoras requieren una regulación muy precisa. La presión del disco sobre la pieza se selecciona con mucha exactitud, por lo que pueden tratarse de esta forma materiales frágiles que no se pueden procesar con otros dispositivos convencionales. PRENSADO. Las prensas dan forma a las piezas sin eliminar material, o sea, sin producir viruta. Una prensa consta de un marco que sostiene una bancada fija, un pistón, una fuente de energía y un mecanismo que mueve el pistón en paralelo o en ángulo recto con respecto a la bancada. Las prensas cuentan con troqueles y punzones que permiten deformar, perforar y cizallar las piezas. Estas máquinas pueden producir piezas a gran velocidad porque el tiempo que requiere cada proceso es sólo el tiempo de desplazamiento del pistón. MÁQUINAS HERRAMIENTAS NO CONVENCIONALES Entre las máquinas herramientas no convencionales se encuentran las máquinas de arco de plasma, las de rayo láser, las de descarga eléctrica y las electroquímicas, ultrasónicas y de haz de electrones. Estas máquinas fueron desarrolladas para dar forma a aleaciones de gran dureza utilizadas en la industria pesada y en aplicaciones aerospaciales. También se emplean para dar forma y grabar materiales muy delgados que se utilizan para fabricar componentes electrónicos como los microprocesadores. ARCO DE PLASMA La mecanización con arco de plasma utiliza un chorro de gas a alta temperatura y gran velocidad para fundir y eliminar el material. El arco de plasma se emplea para cortar materiales difíciles de seccionar con otros métodos, como el acero inoxidable y las

aleaciones de aluminio. SOLDADOR LASER.

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Un láser puede vaporizar metales a temperaturas superiores a los 5.500 °C y soldar piezas como muestra la fotografía. El láser es particularmente útil porque puede efectuar agujeros o cortes en piezas metálicas sin deformarlas. DESCARGA ELÉCTRICA. Este tipo de mecanización, conocida también como erosión por chispa, utiliza la energía eléctrica para eliminar material de la pieza sin necesidad de tocarla. Se aplica una corriente eléctrica intensa entre la punta del útil y la pieza, haciendo que salten chispas que vaporizan puntos pequeños de la pieza. Como no hay ninguna acción mecánica, se pueden realizar operaciones delicadas con piezas frágiles. Este método produce formas que no se pueden conseguir con procesos de mecanizado convencionales. ELECTROQUÍMICA. La mecanización electroquímica emplea también la energía eléctrica para eliminar material. Se crea una celda electrolítica, utilizando el útil como cátodo y la pieza como ánodo y se aplica una corriente de intensidad elevada pero de bajo voltaje para disolver el metal y eliminarlo. La pieza debe ser de un material conductor. Con este tipo de mecanización son posibles muchas operaciones, como grabar, marcar, perforar y fresar. ULTRASÓNICA. La mecanización ultrasónica utiliza vibraciones de alta frecuencia y baja amplitud para crear orificios y otras cavidades. Se fabrica un útil relativamente blando con la forma deseada y se aplica contra la pieza con una vibración, utilizando un material abrasivo y agua. La fricción de las partículas abrasivas corta poco a poco la pieza. Este proceso permite mecanizar con facilidad aceros endurecidos, carburos, rubíes, cuarzo, diamantes y vidrio. HAZ DE ELECTRONES. Este método de mecanización utiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partes de la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vacío para reducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de la atmósfera. La corriente de electrones choca contra un área de la pieza delimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte en calor al chocar éstos contra la pieza, lo que hace que el material que se quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios o cortes.

Los equipos de haz de electrones se suelen utilizar en electrónica para grabar circuitos de microprocesadores.

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CALIDADES DE SUPERFICIES El estado superficial de las piezas varia según la función que han realizado o de su situación externa, que a fines comerciales ha de tener; se consideran las piezas en bruto, que son aquellas que se han de utilizar tal como se obtienen después de su proceso de fabricación (fundidas, forjadas, etc., limpias o rebabadas), y las piezas mecanizadas, en las que se consigue un determinado grado de calidad superficial mejorado, como consecuencia de un proceso de trabajo en máquinas mediante el arranque de virutas. El arranque de virutas da lugar a una superficie un tanto ondulada, con falta de paralelismo y más o menos rugosa. La expresión de las calidades superficiales se manifiesta en los dibujos mediante signos o símbolos, como figuran en la tabla que sigue: Estados

APLICACIÓN DE ESTADOS

superficiales Clase de

SUPERFICIALES Calidad de

Símbolo

superficie Súper refinado.

Rugosidad 

Aplicaciones

0,04

superficie 0,06 Especial

Superficies de medición, de

0,1

0,16 Máxima

los calibres de deslizamiento altamente fatigados, ajustes de precisión no desmontables. Superficies de deslizamiento

Refinado.-Las estrías no son

0,25

0,4

Muy buena

visibles a

precisión desmontables. Piezas fatigadas por flexión y

simple vista. 0,6

1

1,6

Buena

2,5

transmisión de fuerzas,

4

visibles pero no perceptibles al

torsión; ajustes de deslizamiento y presión. Ajustes de reposo sin

Afinado.-Las estrías son

muy fatigadas, ajustes de

Media 6

ajustes ligeros de presión de acero; superficies de

10

tacto.

deslizamiento poco fatigados, superficies sin mecanizar de piezas prensadas de presión.

Desbastado.Estrías visibles

Superficie desbastada, 25

Regular

superficies sin mecanizar de

y perceptibles

piezas prensadas y forja de

al tacto. Limpio.

presión, fundición a presión. Cáscara de fundición colada

También preparado para

63

Baja

en arena; piezas estampadas y de forja libre.

desbastado.

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Sin rebabas.

Muy baja

Piezas fundidas o forjadas.

Símbolos para expresar la tolerancia de rugosidad. Símbolo

Significado Símbolo base.- No expresa nada por sí mismo. Símbolo de mecanizado con arranque de viruta.- La a representa la rugosidad expresada por su valor o por la clase de rugosidad. Símbolo de superficie terminada, sin arranque de viruta.- La rugosidad a se obtendrá por el exceso de fabricación (ejemplo por fundición inyectada). Símbolo para expresar una particularidad, por ejemplo, que la

tolerancia de rugosidad a se ha de obtener por fresado. Disposición de las especificaciones. a) Representa el valor numérico o la clase de la rugosidad (micrómetros). b) Especifica el proceso de fabricación, tratamiento, etc. c) La longitud normalizada (base) de muestra de rugosidad. d) La dirección de las estrías del mecanizado. e) La sobre medida para el mecanizado.

REGLA DE SENOS La regla de senos es un instrumento que se emplea para la medición de ángulos, también para el control de la inclinación, con una precisión de hasta 10´´. Esta constituido por una barra de acero perfectamente plano, además de dos cilindros idénticos que son los apoyos de la barra. La recta que se forma al pasar por los ejes de los cilindros es paralela a la superficie de la barra. Si llevamos una de las extremidades de la barra a una medida de altura (h), la inclinación (a) se calcula mediante la relación: sen  

h d

Siendo (d) la distancia fija que hay entre los ejes de los cilindros. De aquí el nombre de barra o regla de senos.

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Existe otro instrumento llamado la mesa de senos que es utilizado para el posicionamiento de las piezas sobre las máquinas herramientas, esto de acuerdo a un ángulo deseado, pero que se emplea para el control y para la medida indirecta de dicho ángulo. Esta formado por una mesa que gira alrededor de un perno fijado a la base. En la extremidad opuesta de la mesa se encuentra otro perno de apoyo. Las diversas inclinaciones de la mesa se obtienen situando el perno de apoyo a las diversas alturas, mediante uno o más bloques patrón. Por último se debe atornillar la tuerca al fijador, así se bloquea la mesa. La distancia (d) entre el eje del perno de rotación y del perno de apoyo es una característica propia y precisa del utillaje. Los tipos más comunes son los de 50, 100, 150, 200, y 300 mm. Aplicando simples cálculos trigonométricos se halla el ángulo deseado, midiendo directamente la altura (h). Para emplear este instrumento se superpone una serie de bloques patrón de modo que formen una altura (h) tal que la superficie superpuesta resulte paralela al plano de la base de la mesa de senos. Y nuevamente con ayuda de la trigonometría se llega al resultado.

CUESTIONARIO. TIPOS DE MECANIZADO. 1. Que son maquinas herramientas convencionales?

a)Son maquinas de limpieza.

d)

b)Son maquinas de mecanizado.

herramientas básicas muestra diversos

c)Son herramientas de mecanizado.

métodos para mecanizar a una pieza.

d)Incisos b y c.

Esta

selección

de

máquinas

2. Que son maquinas herramientas no convencionales?.

a)Son

maquinas

que

dan

forma

aleaciones. b)Herramientas

a c) Estas máquinas fueron desarrolladas para dar forma a aleaciones de gran

para

dar

forma

a dureza utilizadas en la industria pesada y

aleaciones.

en aplicaciones aerospaciales, también

c)Incisos a y b.

se emplean para dar forma y grabar

d)Ninguno.

materiales muy delgados.

3. Entre las maquinas herramientas convencionales están?.

a)Nivel goniométrico.

b)Entre

las

maquinas

herramientas

b)Torno.

convencionales se encuentran: torno,

c)Incisos a y b.

fresadora, cepillado, perfilador, taladro,

d)Ninguno.

etc..

4. Entre las maquinas herramientas no convencionales están?.

a)Arco de plasma.

c)Entre las máquinas herramientas no

b)Rayo láser.

convencionales

c)Incisos a y b.

máquinas de arco de plasma, las de rayo

d)Ninguno.

láser, las de descarga eléctrica y las

se

encuentran

las

electroquímicas, ultrasónicas y de haz de electrones. 5. Que es mecanizado?.

a)El cuidado de una instrumento.

c)El mecanizado es el trabajo para dar

b)El calibrado de un instrumento.

una

c)Ninguno.

maquinas o herramientas.

forma

en

especifico

mediante

CALIDADES DE SUPERFICIES. 1. Que clase de calidad de superficie es el súper refinado?. a)Especial.

b)Tiene la calidad de especial y máxima,

b)Máxima.

de superficies de medición.

c)Incisos a y b. 2. Que clase de calidad de superficie es el afinado?.

a)Muy buena y buena.

b)Tiene una calidad de superficie media,

b)Media.

ajustes de reposo sin transmisión de

c)Ninguno.

fuerza.

3. En la disposición de los símbolos para expresar la tolerancia de rugosidad que es a?.

a)Paso de la rugosidad.

b)Representa el valor numérico o la clase

b)Clase de rugosidad.

de rugosidad.

c)Ninguno. 4. En la disposición de los símbolos para expresar la tolerancia de rugosidad que es c?.

a)Altura de la rugosidad.

c)Es la longitud normalizada de muestra

b)Paso de la rugosidad.

de rugosidad.

c)Ninguno. 5. En la disposición de los símbolos para expresar la tolerancia de rugosidad que es e?.

a)Es la calidad de superficie.

c)Es la sobre medida para el mecanizado.

b)Es la clase de superficie. c)Ninguno.

REGLA DE SENOS. 1. Que es la regla de senos?.

a)Es un transportador.

b)La regla de senos es un instrumento

b)Es un instrumento que mide ángulos.

que se emplea para la medición de

c)Ninguno.

ángulos, también para el control de la inclinación

2. Cómo esta constituido?.

a)Por un mecanismo de ajuste.

c)Por una barra de acero perfectamente

b)Por un brozo tope.

plano, además de dos cilindros idénticos

c)Ninguno.

que son los apoyos de la barra.

3. Que es la mesa de senos?.

a)Es una mesa mármol.

d)Es un instrumento que es utilizado para

b)Es un calibrador fijo paralelo.

el posicionamiento de las piezas sobre las

c)Es un comparador.

máquinas herramientas.

d)Ninguno. 4. Cómo es la lectura?.

a)Directa.

c)Aplicando

b)Se lee en la esfera con graduación.

trigonométricos

c)Ninguno.

deseado.

simples se

halla

cálculos el

ángulo

5. Como se emplea?.

a)Se pone en contacto el brazo tope. b)Se pone en contacto el vástago. c)Ninguno.

c) Se superpone una serie de bloques patrón de modo que formen una altura tal que la superficie superpuesta resulte paralela al plano de la base de la mesa de senos.

TIPOS DE ELEMENTOS ROSCADOS Calibres para roscas: son similares a los calibres para ejes y para agujeros cilíndricos, nada más que vienen con roscas pasa y no pasa, para cada tipo de rosca y para roscas interiores (Fig.1.28a) y para roscas exteriores (Fig.1.28b). Estos calibres son construidos de material indeformable y con resistencia al desgaste, como son los aceros especiales, con sus partes, expuestas al rozamiento con las piezas a medir, cementadas a efectos de evitar su pronto desgaste. Tienen gran rigidez y las zonas de contacto son trabajadas y pulidas con gran precisión. Calibres para radios: son calibres para verificar perfiles. Son de acero laminado duro, inoxidable y satinado contra óxidos. Están construidos de diferentes radios, tanto para superficies circulares internas (Fig.1.28a) como externas (Fig.1.28b).

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INVESTIGACIÓN # 7

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Sondas o calibres de espesores: consisten en delgadas hojas de acero (Fig.1.30) que varían de espesor y sirven para medir ranuras estrechas, entalladuras o espacios entre superficies que no están en contacto pero sí muy cercanas. Están construidas generalmente de espesores de 5 a 50 centésimas de milímetros, o en pulgadas desde 0,002” a 0,025”. Forman un paquete que se despliega según la sonda que se desea utilizar. Cada hoja trae impreso el espesor que posee.

Peines o calibres para roscas: consiste en un juego de plantillas (Fig.1.31), denominadas también cuenta hilos, que tienen la forma de las distintas roscas, tanto para interiores como para exteriores. Se construyen para roscas Métricas (Internacional 60º), Whithworth (55º) y S.A.E.. En cada plantilla está impreso el valor del paso que corresponde. ROSCA MÉTRICA. Se miden todas las magnitudes en milímetros. El ángulo de flancos es de 60º.

M

símbolo que se antepone al diámetro.

TABLA #1 Diámetro Exterior (mm) 1 2 3 3,5 4 5 6

Paso (mm) 0,25 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1

Diámetro Núcleo (mm) 0,652 1,444 2,306 2,666 3,028 3,888 4,610

Diámetro Medio (mm) 0,838 1,740 2,675 3,110 3,545 4,480 5,350

ROSCA WHITWORTH

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Las dimensiones se dan en pulgadas. La magnitud del el ángulo de los flancos es de 55º , R símbolo que se antepone al diámetro. TABLA # 2 Diámetro Exterior (pulg) 1/4 1/2 1 2 3 4 5

Paso (mm) 1,270 2,117 3,175 5,645 7,257 8,467 9,237

Diámetro Núcleo (mm) 4,724 9,990 21,335 43,573 66,909 90,760 115,176

Diámetro Medio (mm) 5,537 11,345 23,368 47,187 71,556 96,182 121,090

LAS ROSCAS FINAS. Tienen pasos más pequeños y profundidades de roscas menores que las roscas corrientes, métricas o Whitworth. Hay rosca fina métrica y rosca fina Whitworth. ROSCA REDONDA. La rosca redonda con un ángulo de 30º, con filetes achatado, Rd símbolo que se antepone al diámetro. TABLA # 3 Diámetro Exterior (mm) 8 12 14 38 40 100 105

Paso (mm) 2,540 2,540 3,175 3,175 4,233 4,233 6,350

Diámetro Núcleo (mm) 5,460 9,460 10,825 34,825 35,767 95,767 96,650

Diámetro Medio (mm) 6,730 10,730 12,412 36,412 37,883 97,883 101,825

ROSCA EN DIENTES DE SIERRA. La rosca en dientes de sierra el flanco activo tiene una inclinación de 3º y el dorso que no trabaja una inclinación de 30º . TABLA # 4 Diámetro Exterior (mm) 22 24 26 28 30

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Paso (mm) 5 5 5 5 6

Diámetro Núcleo (mm) 13,322 15,322 17,322 19,322 19,586

Diámetro Medio (mm) 18,590 20,590 22,590 24,590 25,909

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32 36

6 6

21,586 25,586

27,909 31,909

ROSCA TRAPECIAL. La rosca trapecial con un ángulo de flancos es de 30º, Tr símbolo que se antepone al diámetro con filetes mas achatados. TABLA # 5 Diámetro Exterior (mm) 10 12 14 16 18 20 22

Paso (mm) 3 3 4 4 4 4 5

Diámetro Núcleo (mm) 6,5 8,5 9,5 11,5 13,5 15,5 16,5

Diámetro Medio (mm) 8,5 10,5 12 14 16 18 19,5

ROSCA PARA BUJÍAS DE AUTOMÓVILES. El perfil del filete es rosca sistema internacional. TABLA # 6

BRITISH Standard. I. A. E. Diámetro Exterior (mm) 14

Paso (mm) 1,25

Diámetro Núcleo (mm) 12,250

18

1,5

15,639 15,839

Diámetro Medio (mm) 13,035 13,165 16,776 16,976

ROSCAS EDISON. TIPO Miniatura Mignon Normal Grande Goliat

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Diámetro Exterior (mm) 9,60 13,93 26,60 33,10 39,55

Diámetro Núcleo (mm) 8,60 12,33 24,30 30,50 35,55

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Radio (mm) 0,536 0,825 1,00 1,19 1,85

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ROSCAS PARA ALTA RESISTENCIA. ROSCA CUADRADA. Lados 0,5 * P donde P = 0,2 * diámetro exterior del tornillo = Paso. ROSCAS MÁS COMUNES

Rosca triangular con punta plana

rosca triangular curva con punta redondeada

rosca cuadrada

rosca diente de sierra

rosca trapecial

rosca redondeada

rosca triangular TIPOS DE FILETES Y USOS ROSCA MÉTRICA En los pernos roscados se redondea el fondo para evitar la acción de entallado. Las puntas están aplanadas. En la tuerca las puntas están redondeadas y el fondo de rosca aplanado. ROSCA WHITWORTH El redondeamiento se establece en las puntas y en el fondo de la rosca. El paso se indica por el número de espiras que entran en 1 pulgada.

LAS ROSCAS FINAS En virtud de lo reducido del paso se obtiene un mejor auto frenado, cosa interesante en roscas que han de estar expuestas a sacudidas o vibraciones. La pequeña profundidad de rosca es cosa necesaria en piezas de paredes delgadas. ROSCA REDONDA En virtud de su perfil redondeado resulta esta rosca poco sensible a deterioros. Se emplea para husillos de válvula, acoplamientos ferroviarios, roscas de mangueras, etc. ROSCA EN DIENTES DE SIERRA

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Esta forma de roscas se emplea en el caso de fuertes presiones unilaterales, como, por ejemplo, en los husillos de presión de prensas. ROSCA TRAPECIAL Esta rosca se presta bien para tornillos de movimiento. El diámetro exterior y el del núcleo dejan juega entre sí. Los flancos han de soportar carga. Están normalizadas roscas de uno y de varios filetes. ROSCAS EDISON Las roscas Edison son utilizadas para lámparas eléctricas y tapones fusibles. COMO SE MIDE EL DIÁMETRO MEDIO REAL También llamado diámetro primitivo de una rosca. Método de las tres varillas o alambres Este método consiste en medir la distancia existente entre tres varillas o alambres situados sobre los filetes, deduciéndose el diámetro de la rosca de acuerdo con el diámetro de los alambres. La medida entre alambres es: M = d´ - e ctg b + dv *

1 + cosec b

2

, 2

siendo: M la distancia exterior entre los alambres. d

el diámetro exterior de la rosca.

d´ el diámetro primitivo de la rosca. dv el diámetro de los alambres. p

el paso de la rosca.

e

el grueso del filete (=p/2).

b

el ángulo formado por los flancos de los filetes.

Para dv (diámetro de la varilla o alambre) se tomara el denominado diámetro mejor, que entra en contacto con el diámetro primitivo de la rosca; su valor es: dv =

p (paso) 2 * cos b

. = p * sec b 2

2

2 para filetes de b = 60º , dv = 0,5773 * p; M = d – ( 1,5155 * p ) + 3 * dv para filetes de b = 55º , dv = 0,56268 * p; M = d – ( 1,6008 * p ) + 3,1657 * dv para filetes de b = 30º , M = d – ( 2,366 * p ) + 4,864 * d v

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siendo 0,0005 m la tolerancia del diámetro de los alambres se puede obtener la medición de la rosca con una tolerancia de 0,0025 m . TOLERANCIAS DE ELEMENTOS ROSCADOS En la industria moderna las piezas roscadas deben ser intercambiables y cuando se atornilla entre sí debe producirse un buen apoyo entre los flancos. Mediante el sistema de ajuste de las roscas se han fijado tolerancias límites (medidas máximas y mínimas) para los diámetros exteriores, del núcleo y de los flancos. La calidad y la exactitud de los tornillos no necesitan los mismos para toda clase de aplicaciones y por esta razón están normalizados distintos grados de calidad:  Calidad fina ( f ) I, por ejemplo, para husillos de medida;  Calidad media ( m ) II, por ejemplo, para husillos de movimiento sencillos;  Calidad basta ( g ) III, por ejemplo, para tornillos de fijación. El símbolo indicativo del grado de calidad se pone a continuación de la designación de la rosca.

CUESTIONARIO. TIPOS DE ELEMENTOS ROSCADOS. 1. Mencionar algunos de los tipos de elementos roscados?. a)Rosca métrica. d)Entre los tipos de elementos roscados tenemos b)Rosca Edison. la rosca métrica, rosca Whitworth, rosca Edison, rosca cuadrada, rosca trapecial, rosca en diente c)Rosca Whitworth. de cierra, rosca redonda, etc. d)Incisos a, b y c. e)Ninguno. 2. Que le diferencia a la rosca métrica?.

a)El sentido del roscado. b)Es utilizado en lámparas. c)Incisos a y b. d)Ninguno.

d)Lo que le diferencia entre otros tipos de rosca es el ángulo entre flancos que es de 60º.

3. Que le diferencia a la rosca Whitworth? a) El sentido del roscado. d) Lo que le diferencia entre otros tipos de rosca b) Es utilizado en lámparas. es el ángulo entre flancos que es de 55º. c) Incisos a y b. d) Ninguno. 4. Que le diferencia a la rosca trapecial? a)El ángulo entre sus flancos. a) Lo que le diferencia entre otros tipos de rosca b)El sentido del roscado. es el ángulo entre flancos que es de 30º. c)Incisos a y b. d)Ninguno. TIPOS DE FILETES Y USOS. 1. Que tipos de filetes existen?. a)Solo es un tipo de filete. b)Son 4 clases de filetes. c)Incisos a y b. d)Ninguno.

b)Son 4 clases de filetes y son: Filete bajo, filete más bajo, filete achatado y filete más achatado.

2. Cuales son las roscas de alta resistencia?. a)Rosca Edison. d)Entre las roscas de alta resistencia tenemos: b)rosca redonda. Diente de sierra, lado inclinado 5º; Rosca c)Incisos a y b. cuadrada; Diente de sierra perpendicular al eje d)Ninguno. del tornillo; Diente de sierra alemán. 3. Cual es el uso de la rosca Edison?. a)Es utilizado en bujías. b)Es utilizado en lámparas. c)Ninguno.

b)Las roscas Edison son utilizadas en lámparas y tapones fusibles.

TIPOS DE TERMÓMETROS Y PSICRÓMETROS Existen distintos parámetros para medir en la atmósfera y dos formas de hacerlo, una a través de la apreciación sensorial, es decir, percibiéndolas a través de nuestros sentidos y otra a través de instrumentos. Los instrumentos nos dan un valor exacto del parámetro. Para que las observaciones realizadas en distintos lugares sean comparables. TERMÓMETROS

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Termómetro: registra la temperatura Descripción: Mide la temperatura de aire. Pueden ser de líquido en vidrio (mercurio o alcohol), de líquido en metal, basados en la deformación (bimetálico) o basados en la variación de un parámetro eléctrico: resistencia (resistores, termistores) o capacidad (termocap). Los más comúnmente usados son de líquido en vidrio. Están compuestos por un bulbo conectado a una columna capilar de diámetro muy pequeño (menor a 0.1 mm) en una cámara de vacío. La escala está detrás del capilar y todo el conjunto encerrado en un tubo de vidrio (pirex). El alcohol suele colorearse para hacer más fácil su lectura. Para medir debajo de -39ºC se usa una mezcla de mercurio con talio pudiendo llegar a -58ºC. Termómetro de máxima: registra la temperatura más alta del día Descripción: Es un termómetro de mercurio que tiene un estrechamiento del capilar cerca del bulbo o depósito. Cuando la temperatura sube, la dilatación de todo el mercurio del bulbo vence la resistencia opuesta por el estrechamiento, mientras que cuando la temperatura baja y la masa de mercurio se contrae, la columna se rompe por el estrechamiento y su extremo libre queda marcando la temperatura máxima. La escala tiene una división de 0,5ºC y el alcance de la misma es de -31.5 a 51.5ºC Termómetro de mínima: registra la temperatura más baja del día Descripción: Están compuestos de líquido orgánico (alcohol) y llevan un índice coloreado de vidrio o marfil sumergido en el líquido. El bulbo tiene en general forma de horquilla (para aumentar la superficie de contacto del elemento sensible). Cuando la temperatura baja, el líquido arrastra el índice porque no puede atravesar el menisco y se ve forzado a seguir su recorrido de retroceso. Cuando la temperatura sube, el líquido pasa fácilmente entre la pared del tubo y el índice y éste queda marcando la temperatura más baja por el extremo más alejado del bulbo. La escala está dividida cada 0,5ºC y su amplitud va desde -44,5 a 40,5ºC

Termómetros de suelo: Se utilizan para medir la temperatura del suelo y a distintas profundidades. Se recomienda que todo el termómetro esté sumergido para evitar el error por columna emergente. Los termómetros que miden distintas profundidades se colocan dentro de un compartimiento de plástico, cerámica o cualquier material que adquiera la temperatura de la tierra. La resistencia eléctrica de un conductor o un semiconductor varía con la temperatura. En este fenómeno se basa el termómetro de resistencia, en el que se aplica una tensión eléctrica constante al termistor, o elemento sensor. Para un termistor dado, a

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cada temperatura le corresponde una resistencia eléctrica diferente. La resistencia se puede medir mediante un galvanómetro, lo que permite hallar la temperatura. Para medir temperaturas entre -50 y 150 ºC se utilizan diferentes termistores fabricados con óxidos de níquel, manganeso o cobalto. Para temperaturas más altas se emplean termistores fabricados con otros metales o aleaciones; por ejemplo, el platino se puede emplear hasta los 900 ºC aproximadamente. Usando circuitos electrónicos adecuados, la lectura del galvanómetro se puede convertir directamente en una indicación digital de la temperatura. Es posible efectuar mediciones de temperatura muy precisas empleando termopares, en los que se genera una pequeña tensión (del orden de milivoltios) al colocar a temperaturas distintas las uniones de un bucle formado por dos alambres de distintos metales. Para incrementar la tensión se pueden conectar en serie varios termopares para formar una termopila. Como la tensión depende de la diferencia de temperaturas en ambas uniones, una de ellas debe mantenerse a una temperatura conocida; en caso contrario hay que introducir en el dispositivo un circuito electrónico de compensación para hallar la temperatura del sensor. Los termistores y termopares tienen a menudo elementos sensores de sólo uno o dos centímetros de longitud, lo que les permite responder con rapidez a los cambios de la temperatura y los hace ideales para muchas aplicaciones en biología e ingeniería. El pirómetro óptico se emplea para medir temperaturas de objetos sólidos que superan los 700 ºC, cuando la mayoría de los restantes termómetros se fundiría. A esas temperaturas los objetos sólidos irradian suficiente energía en la zona visible para permitir la medición óptica a partir del llamado fenómeno del color de incandescencia.

El color con el que brilla un objeto caliente varía con la temperatura desde el rojo oscuro al amarillo y llega casi al blanco a unos 1.300ºC. El pirómetro contiene un filamento similar a un foco o bombilla. El filamento está controlado por un reóstato calibrado de forma que los colores con los que brilla corresponden a temperaturas determinadas. La temperatura de un objeto incandescente se puede medir observando el objeto a través del pirómetro y ajustando el reóstato hasta que el filamento presente el mismo color que la imagen del objeto y se confunda con ésta. En ese momento, la temperatura del filamento (que se puede leer en el reóstato calibrado) es igual a la del objeto.

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Otro sistema para medir temperaturas, empleado sobre todo en termostatos, se basa en la expansión térmica diferencial de dos tiras o discos fabricados con metales distintos y unidos por los extremos o soldados entre sí. PSICRÓMETROS Psicrómetro: Mide la humedad relativa. Hay dos tipos de psicrómetros los de ventilación forzada y los de ventilación natural. Psicrómetro de ventilación natural. Descripción: Consiste en un juego de dos termómetros iguales, uno de ellos llamado termómetro seco y el otro termómetro húmedo ya que tiene su bulbo recubierto por una muselina húmeda mediante una mecha que lo pone en comunicación con un depósito de agua destilada. Su funcionamiento es muy fácil de entender. El agua empapa la muselina y se evapora. Para evaporarse necesita calor, calor que toma del bulbo del termómetro. El agua evaporada es reemplazada por la que llega a través de la mecha. Este transporte de agua se ajusta a la velocidad de evaporación. Al termómetro le llega la misma cantidad de agua que se evapora. La velocidad de evaporación depende de la humedad del aire. Si el aire está seco habrá mayor evaporación y si el aire está saturado no podrá admitir más cantidad de vapor y por lo tanto no habrá evaporación. El acceso a la humedad relativa, tensión de vapor y punto de rocío se hace mediante tablas, ingresando a las mismas con los datos de las lecturas de ambos termómetros. Psicrómetro de ventilación forzada. Este tipo de psicrómetro es igual que el de ventilación natural con la excepción de que la ventilación es forzada por lo que tiene un ventilador incorporado y cuyo funcionamiento es debido a un motor.

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CUESTIONARIO. 1. Que es un termómetro? a)Es un instrumento que mide la presión. b)Es un instrumento que mide caudales. c)Es un instrumento que mide la radiación. d)Ninguno. 2. Que es un pirómetro?.

d)Es un instrumento que mide temperas.

a)Es una unida de longitud.

c)El pirómetro óptico es un instrumento

b)Es un instrumento que mide la presión.

que se emplea para medir temperaturas

c)Es

un

instrumento

que

la de objetos sólidos que superan los 700 ºC.

mide

temperatura. d)ninguno. 3. Que es un psicrómetro?. a)Es un instrumento que mide el tiempo.

c)Es

b)Es una unidad de longitud.

humedad relativa.

un

instrumento

que

mide

la

c)Ninguno. 4. Como esta constituido un psicrómetro?. a)Consiste en un juego de dos a)Consiste

en

un

iguales,

juego uno

de de

dos

termómetros.

termómetros

ellos

b)Consiste con un transportador.

llamado termómetro seco y el otro

c)Incisos a y b.

termómetro húmedo.

d)Ninguno. 5. Que tipos de termómetros hay?. a)Pirómetro, termistores, etc.

d)Termómetro de máxima, Termómetro

b)Termómetros de suelo.

de

c)Amperímetro, voltímetro, etc.

termistores , termopares, pirómetro, etc.

mínima,

Termómetros

de

suelo,

d)Incisos a y b.

TIPOS DE LEVAS Leva, pieza de una máquina empleada para imprimir un movimiento repetitivo lineal o alternativo a una segunda pieza, denominada palpador. Las levas se utilizan, por ejemplo, para abrir y cerrarlas válvulas de admisión y escape de un motor de automóvil o para controlar una secuencia de interruptores de control en equipos eléctricos y muchas otras máquinas. En ocasiones son necesarias levas de formas complejas para obtener el movimiento deseado.

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Levas de disco, cilíndrica y de traslación Las levas son un componente crucial en muchos procesos automatizados, porque determinan el movimiento repetido que realiza otra pieza de la máquina. Por ejemplo, las levas pueden controlar el movimiento de la cuchilla de una picadora de carne o de las válvulas de un automóvil. Estas figuras muestran tres tipos de levas y las piezas que transmiten su movimiento, llamadas palpadores. Hay tres tipos de levas de uso habitual; la más frecuente es la leva de disco ilustrada en la figura a. En este tipo de leva, el perfil está tallado en un disco montado sobre un eje giratorio. El palpador puede ser una placa que se desplaza verticalmente en línea recta o un rodillo o cuchilla que se desliza o pivota sobre un eje. El palpador suele estar comprimido por un muelle para mantener el contacto con la leva. El segundo tipo de leva es la leva cilíndrica mostrada en la figura b, en la que el palpador es un rodillo que se desplaza a lo largo de una ranura tallada en un cilindro concéntrico con el eje de la leva cilíndrica. El tercer tipo es la leva de traslación mostrada en la figura c, donde el perfil que define el movimiento está tallado en una placa que realiza un movimiento alternativo de traslación.

El palpador mostrado en la figura a es una cuchilla con muelle que se mueve de arriba hacia abajo. En las figuras se observa que el movimiento del palpador se puede modificar con facilidad para obtener una secuencia deseada cambiando la forma del perfil de la leva. Sistema de distribución en un automóvil

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Eje de levas de un motor comercial: 1. levas o excéntricas 2.cuellos o gorrones de apoyo 3.piñón para el accionamiento del distribuidor Perfil de una leva Esquema de funcionamiento de una leva

Dibujo representado como la leva abre

La válvula a través del balancín

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Sistema clásico de accionamiento de las válvulas A. eje de balancines B. balancín E. empujador V. varilla de empujador

Motor con válvulas en culata inclinadas unos 50 grados

Accionamiento de las válvulas en un motor de tres 1.válvula de escape 2.balancín 3.válvulas de admisión 4.balancín de admisión 5.semi balancín 6.eje de levas 7.rueda y cadena 8.levas 9.disposición de las válvulas en la cámara B. colocación de la bujía

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Balancín mostrando el mecanismo de ajuste del juego u holgura de válvula. 1,. tornillo de ajuste. 2, balancín. 3, ranura para hacer girar el tornillo. 4, contratuerca.

Accionamiento directo de las válvulas por eje de levas en culata.

Motor mostrando claramente la disposición de su varillaje de la distribución.

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Motor con dos ejes de balancines en culata.

Midiendo la ovalización posible de un eje de levas mediante un comparador.

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Medición con un micrómetro del vuelo de la leva.

CUESTIONARIO. 1. Que es una leva?. a)Es un calibrador. b)Es una sercha. c)Ninguno. 2. Cuantas clases de levas hay?. a)Tres clases. b)Dos clases. c)Ocho clases. d)Ninguno. 3. Cuales son los tipos de levas?.

c)Es una pieza de una máquina empleada para imprimir un movimiento.

a)Hay tres clases de leva de uso habitual.

a)Leva cilíndrica. b)Leva de disco. c)leva de traslación. d)Incisos a, b, y c.

d)Los tipos de levas son: leva de disco, leva cilíndrica, leva de traslación.

4. La leva de disco en que podría ser utilizada?. a)Por ser un sercha para la unión de puntos c)La leva de disco es utilizado, para abrir y formando curvas. cerrarlas válvulas de admisión y escape de un b)Leva es la salida de una embarcación del motor de automóvil. puerto. c)Ninguno. 5. La leva de traslación que movimiento tiene?. a)Movimiento continuo. d )El movimiento está tallado en una placa b)Movimiento circular. que realiza un movimiento alternativo de c)Incisos a y b. traslación. d)Ninguno.

ENGRANAJES Engranaje, rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.

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ENGRANAJES SIMPLES El engranaje más sencillo es el engranaje recto, una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perímetro. Los engranajes rectos transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos. En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Si se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. La rueda loca gira en sentido opuesto al eje impulsor, por lo que mueve al engranaje impulsado en el mismo sentido que éste. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado depende del número de dientes de cada engranaje. Un engranaje con 10 dientes movido por un engranaje con 20 dientes girará dos veces más rápido que el engranaje impulsor, mientras que un engranaje de 20 dientes impulsado por uno de 10 se moverá la mitad de rápido. Empleando un tren de varios engranajes puede variarse la relación de velocidades dentro de unos límites muy amplios. Los engranajes interiores o anulares son variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón, un engranaje pequeño con pocos dientes. La cremallera (barra dentada plana que avanza en línea recta) funciona como una rueda dentada de radio infinito y puede emplearse para transformar el giro de un piñón en movimiento alternativo, o viceversa.

Los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos. ENGRANAJES HELICOIDALES Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar de 90º como en un engranaje recto. Los engranajes helicoidales sencillos tienen la

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desventaja de producir una fuerza que tiende a mover las ruedas dentadas a lo largo de sus ejes. Esta fuerza puede evitarse empleando engranajes helicoidales dobles, o bihelicoidales, con dientes en forma de V compuestos de medio diente helicoidal dextrógiro y medio diente helicoidal levógiro.

Los engranajes hipoides son engranajes cónicos helicoidales utilizados cuando los ejes

son perpendiculares pero no están en un mismo plano. Una de las aplicaciones más corrientes del engranaje hipoide es para conectar el árbol de la transmisión con las ruedas en los automóviles de tracción trasera. A veces se denominan de forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para transmitir rotación entre ejes no paralelos. Otra variación del engranaje helicoidal es el engranaje de husillo, también llamado tornillo sin fin. En este sistema, un tornillo sin fin largo y estrecho dotado de uno o más dientes helicoidales continuos engrana con una rueda dentada helicoidal. La diferencia entre un engranaje de husillo y un engranaje helicoidal es que los dientes del primero se deslizan a lo largo de los dientes del engranaje impulsado en lugar de ejercer una presión de rodadura directa. Los engranajes de husillo se utilizan para transmitir rotación (con una gran reducción de velocidad) entre dos ejes perpendiculares.

FABRICACIÓN DE ENGRANAJES

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Máquinas para cortar engranajes de principio a fin - de biselados pequeños a engranajes helicoidales grandes. El maquinado de engranajes incluye fresado, formado, biselado en espiral o corte recto de bisel, brochado y rodado La capacidad completa de esmerilado incluye desde el esmerilado interno/externo de superficies hasta el esmerilado de los dientes del engranaje

ENSAMBLADO DE ENGRANAJES Ensamble de engranajes de 2.5 a 152 cm. de

diámetro, de unidades sencillas a grandes coronas dentadas Certificación ISO9001 y QS9000

TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN Verificación de tolerancias, endurecimiento, integridad de los dientes de los engranajes y extensas pruebas metalúrgicas APOYO DE INGENIERÍA Tecnología de diseño - Modelado de sólidos y análisis de elementos finitos

Engranajes mas conocidos

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Diferencial de un automóvil (Corona)

Caja de velocidades

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CUESTIONARIO. 1. Para que se emplea el engranaje?.

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a)Como acople. b)Para la medición de un elemento roscado. c)Ninguno. 2. Que clase de engranajes hay?. a)Engranajes censillos. b)Engranajes helicoidales. c)Incisos a y b. d)Ninguno.

c)Es empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. c)Engranajes censillos, y engranajes helicoidales.

3. En los engranajes censillos que tipos hay?. a)Engranajes rectos. c)Engranaje recto, engranajes interiores o b)Engranajes cónicos. anulares, engranajes cónicos. c)Incisos a y b. d)Ninguno. 4. Que le diferencia el engranaje helicoidal al engranaje recto?. a)Que trabaja directamente con correas. b) Los dientes de estos engranajes no son b)Los dientes del engranaje. paralelos al eje de la rueda dentada, sino que c)Ninguno. se enroscan en torno al eje en forma de hélice. 5. Que variaciones tiene el engranaje helicoidal al engranaje de husillo?. a)Que trabaja directamente con correas. c)engranaje de husillo, un tornillo sin fin largo b)Los dientes del engranaje. y estrecho dotado de uno o más dientes c)Ninguno. helicoidales continuos.

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1.

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