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MATERIA: PROCESOS DE MECANIZACION AREA PRACTICA: METROLOGIA Año lectivo: 2 T 2018 - 2019 Paralelo #: 115 Alumno: Serrano Rivera Gustavo Arturo PRACTICA #: 1 TÍTULO. - MEDICIONES LINEALES. Objetivo. - (Presentados en el pre-informe)

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, flexómetro, escuadra de 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, telescópicas, telescópicas esféricas, probetas, guía de práctica. Teoría. Vernier de Altura El medidor de altura es un dispositivo para medir la altura de piezas o las diferencias de altura entre planos a diferentes niveles. También se utiliza como herramienta de trazo, para lo cual se incluye un buril. El medidor de altura, creado por medio de la combinación de una escala principal con un vernier para realizar mediciones rápidas y exactas, cuenta con un solo palpador y la superficie sobre la cual descansa, actúa como plano de referencia para realizar las mediciones. El calibrador de altura tiene una exactitud de 0.001 de pulgada, o su equivalente en cm. Se leen de la misma manera que los calibradores de vernier y están equipados con

ESPOL - FIMCP escalas vernier de 25 o 50 divisiones y con una punta de buril que puede hacer marcas sobre metal.

Figura 1. Calibrador Vernier de Altura

Vernier de profundidad Es un tipo de calibre especial que sirve para medir dimensiones de profundidad en piezas pequeñas, que van desde unos pocos centímetros hasta unas fracciones de milímetro. Además, es sumamente delicado y debe usarse con mucha precaución para que las medidas que se realicen sean correctas. El calibre de profundidad, al igual que cualquier otro tipo de calibre o pie de rey consta de una regla con una escuadra en un extremo, sobre la cual se desliza otra regla destinada a indicar la medida y puede apreciar longitudes de 1/10, 1/20 o 1/50 de milímetro utilizando el nonio. Mediante una serie de piezas acopladas a estas reglas, el calibre, nos permite medir dimensiones interiores, exteriores y profundidades. Las partes que componen un calibre son: 1. Regla graduada 2. Soporte medición 3. Botón de deslizamiento

ESPOL - FIMCP 4. Tornillo de sujeción

Figura 2. Calibrador Vernier de Profundidad Flexómetro El flexómetro es un instrumento de medición el cual es coincido con el nombre de cinta métrica, con la particularidad de que está construido por una delgada cinta metálica flexible, dividida en unidades de medición, y que se enrolla dentro de una carcasa metálica o de plástico. En el exterior de esta carcasa se dispone de disponen de un sistema de freno para impedir el enrollado automático de la cinta, y mantener fija alguna medida precisa de esta forma.

Figura 3. Flexómetro Compás de punta Este instrumento de trazo 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 la punta de grafito que se requiere para este propósito. En vez de la punta de grafito, las puntas de los brazos están afiladas terminando en punta (de ahí su nombre) para poder hacer un surco en la pieza que se está trazando y así poder elaborar el dibujo sobre la pieza. Los compases de puntas tienen diferentes medidas para facilitar su uso en función del tamaño de la pieza que se requiere trazar. Compases de Punta Utilizados para medir entre líneas o puntos, transportar medidas tomadas de una regla de acero, y para trazar círculos o arcos. Las puntas son aladas y los brazos paralelos permitiendo que las mediciones se efectúen por comparación visual. Están limitados en su alcance por causa de la abertura de sus brazos, y son ineficientes en trazos inclinados en relación a la superficie.

ESPOL - FIMCP Compases de Centrar Utilizados para trazar líneas paralelas a partir de un borde o para localizar el centro de una pieza cilíndrica. Compases de interiores y de exteriores Este instrumento es muy comúnmente utilizado ya que la apertura de sus brazos es más grande que los brazos de un calibrador vernier. Es un instrumento de verificación, por lo cual utilizamos como instrumento de comparación al Calibrador Vernier.

Figura 4. Compás de punta

Reloj comparador El reloj comparador, también llamado comparador de esfera, es una herramienta ideal para comparar, es decir, para comprobar los ejes de las piezas que se colocan. Inclusive, sirven para clasificarlas, dando a conocer las diferencias entre cada una de ellas. Es un instrumento que sirve para medir y es utilizado mayormente en las industrias. Puede llegar a ser tan preciso tanto en centésimas como en milésimas de pulgada. Su funcionamiento se basa continuar el movimiento de la aguja del reloj, la cual debe ser circular, y no lineal, como se puede mostrar a un inicio. La forma de leer este reloj comparador es sencilla, porque como un reloj normal, cuenta con dos manecillas, que empiezan en la posición de cero. La diferencia está en que usted debe tomar la medida cuando ambas agujas estén en medio de dos divisiones.

Figura 5. Reloj Comparador

Micrómetro Un micrómetro, también llamado Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión, del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001mm). Funciona con 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala.

ESPOL - FIMCP La escala puede incluir un nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se quieran tomar (0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc. Existen principalmente 3 tipos los cuales son: • • •

Exterior Interior Profundidades

Micrómetro exterior Estos son ampliamente utilizados en la industria, su forma y dimensiones varian según el rango de medidas que se necesiten. Dentro de sus aplicaciones más comunes se usa para medir alambres, esferas, ejes y bloques.

Figura 6. Partes principales

Micrómetro Interior Este sirve para medir el diámetro de un barreno o medidas interiores, el funcionamiento es idéntico al micrómetro exterior y también existen diversos rangos de tamaños dependiendo las medidas que se necesiten.

Figura 7. Partes principales

Micrómetro profundidad Este micrometro como su nombre lo dice sirve para medir profundidades, Para aumentar la capacidad de lectura se disponen de unos ejes de diferentes medidas que son intercambiables

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Figura 8. Partes principales Dentro de cada tipo de micrometro que vimos antes podemos encontrar 3 tipos diferentes según la forma en que se leen. Ya sean, analógicos, digitales o de carátula.

Figura 9. Tipos según su lectura

Escuadra de espaldón También es conocida como escuadra de carpintero. El espaldón es la parte opuesta a la regla de un grosor mayor para que se pueda apoyar la escuadra en un canto de la pieza que se quiere verificar, y con ello permitir que el proceso y la verificación sean más confiables, además de ángulos de 90° este instrumento puede verificar también ángulos de 45° ya que en el vértice del ángulo de 90° el espaldón está inclinado en un ángulo de 45°. La regla de esta escuadra está graduada en centímetros y en pulgadas, por lo que se pueden realizar mediciones, por lo que convierte a este instrumento tanto de medición como verificación.

Figura 10. Escuadra de Espaldón

Galga de radio Galga de radios, fabricada en acero inoxidable, que permite la medición (en milímetros) de radios cóncavos y convexos con un rango de medición de 1 a 7 mm y con una precisión de lectura de 0,5 mm.

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Figura 11. Galga de radio

Galga de espesores Sirven para medir de forma precisa espacios entre piezas. Fabricada en acero al carbono endurecido y pulido. Hojas marcadas con graduaciones. Medición de 0,051 - 0,635 mm.

Figura 12. Galga de espesores

Cuenta hilos Para poder verificar el paso de un tornillo se utiliza este implemento al que también se le llama cuenta hilos. El calibrador de cuerdas está formado por una serie de láminas con diferente número de pasos o hilos por pulgada que están cortados en cada una de las diferentes láminas, cuando se requiere saber el paso o los hilos por pulgada de algún tornillo, se van comparando las diferentes láminas hasta que alguna coincida y se verifica cuantos hilos o a que paso corresponde. Hay dos tipos de calibradores de cuerdas, uno, como ya vimos que corresponde a la normalización del sistema inglés que cuantifica el número de hilos en una pulgada y el SMD que prefiere denominar el paso entre diente y diente, así por ejemplo a un tornillo de de 5 mm de diámetro le corresponderá un paso de 0.8 mm y su denominación sería M 5 x 0.8.

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Figura 13. Cuenta Hilos

Plantilla de afilar Son útiles para el uso en el afilado y ajuste de herramientas para roscas. Tienen una escala muy útil para encontrar el número de hilos por pulgada a través de graduaciones en 14, 20, 24 y 32 avos de pulgada en los Núms. C391 y C396. Las graduaciones en el Nº C398M son en 1mm y 0,5mm. Están hechos de acero al temple resorte y acabado cromo satinado. Las aristas de medición están rectificadas.

Figura 14. Plantilla de afilar

Calas patrones Los bloques patrón, calas o galgas patrón, bloques patrón longitudinales (BPL) o bloques Johansson -en honor a su inventor- son piezas macizas en forma de paralelepípedo, en las que dos de sus caras paralelas (o caras de medida) presentan un finísimo pulido especular que asegura excepcional paralelismo y planitud, pudiendo materializar una longitud determinada con elevada precisión. Generalmente se presentan por juegos de un número variable de piezas y gracias al fino acabado de sus caras de medida se pueden adherir entre sí mediante un simple deslizamiento manual, combinándose en la cantidad necesaria para disponer de cualquier valor nominal existente dentro de su campo de utilización, con escalonamientos de hasta 0,5 micras.

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Figura 14. Calas Patrones

Procedimiento. - Levantar un dibujo mecánico a mano alzada de tres probetas a medir. Realice las mediciones de cada cota de las piezas indicadas, de ser posible con cada uno de los instrumentos indicado en el cuadro de resultados.

Figura 15. Mediciones de la primera pieza

Figura 16. Mediciones de la segunda pieza

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Figura 17. Mediciones de la tercera pieza Resultados. - Adjunte dibujos de las probetas utilizadas con las cotas de las mediciones realizadas. Dibujos deben ser realizados por algún CAD.

Figura 18. Pieza 1 (3D)

Figura 19. Pieza 1 - Plano

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Figura 20. Pieza 2 (3D)

Figura 20. Pieza 2 – Plano

Figura 20. Pieza 3 (3D)

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Figura 20. Pieza 3 – Plano Conclusiones:

Al existir distintos instrumentos de mediciones, se pueden obtener distintas medidas según la resolución de cada uno de ellos, por ello, mediante las diversas mediciones realizadas se comprobó que el micrómetro tiene más precisión con respecto a las demás (flexómetro, regla, vernier) con incertidumbre de +0.001 mm respectivamente. Recomendaciones: -Tratar de ser lo más preciso posible en la lectura de datos, ya que algunas veces la mala toma de datos se debe a la poca precisión de lectura del observador en los distintos instrumentos de medición. -Antes de tomar cualquier lectura, es importante verificar el estado del instrumento de medición, ya que puede estar en defectuoso por mucho uso de alguna de sus partes o por no estar calibrado respectivamente. Referencias: [1] https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-ynormalizacion/calibrador-de-altura/ [2] https://iessaenzburuaga.educarex.es/carrotools/72_calibre.html [3] http://flexometro.galeon.com/ [4] http://www.dis.uia.mx/taller_industrial/blog/?grid_products=compas-de-puntas [5] http://www.demaquinasyherramientas.com/herramientas-de-medicion/relojcomparador [6] http://www.ingmecafenix.com/otros/medicion/micrometro/ [7] http://www.dis.uia.mx/taller_industrial/blog/?grid_products=escuadra-de-carpintero

ESPOL - FIMCP [8] http://www.bt-ingenieros.com/herramientas-de-mecanica/19-galga-para-espesoresde-26-medidas.html