Guia Completa de Metrologia, Mesura i Qualitat Industrial

Conceptes Fonamentals de Metrologia

Definicions Bàsiques en Metrologia

• Mesurar: Comparar dues magnituds de la mateixa naturalesa i agafar una d'elles com a patró.
• Patró: Unitat de mesura.
• Magnitud: Tot allò que es pot mesurar.
• SI (Sistema Internacional): Serveix per unificar els patrons de mesura i obtenir resultats de tot allò que es pot mesurar.
• Metrologia: Ciència per estudiar les mesures.
• Mesurament: Acció de mesurar.

Errors i Qualitat de la Mesura

• Exactitud (mida/mesurament): Una mida o mesurament és més exacte quan el seu valor s'aproxima més al valor convencional o valor veritable.
• Precisió (aparell): És quan un aparell és capaç de donar la mesura exacta de manera repetida.
• Apreciació (aparell): És la mida més petita que pot proporcionar un aparell de mesura (sensibilitat).
• EA (Error Absolut): Sempre que realitzem una mesura, almenys cometem un error equivalent al de l'apreciació de l'aparell.
• ER (Error Relatiu): Informa de la qualitat d'una mesura.

Formes de Mesura i Instruments

Tipus de Mesura

1. Directe: L'aparell de mesura ens proporciona directament el valor de la magnitud.
2. Indirecte: Per determinar el valor de la magnitud cal realitzar alguna operació matemàtica.
3. Per Comparació: Ens informa de la desviació dimensional (%) d'una peça respecte d'un patró.
4. Verificació: Només ens interessa saber que les cotes nominals estan dins dels marges establerts.

Instruments de Mesura Comuns

Comparador

Aquests instruments donen apreciacions des de mil·lèsimes a deu mil·lèsimes de mil·límetre.

1. Amplificació Mecànica: Centèsimes i mil·lèsimes.
2. Òptics: Mesuren apreciacions de 0.002 mm.
3. Pneumàtics i Electrònics: Apreciació de 0.0001 mm.

Galgues

Són instruments de comparació de mesura que serveixen de patró o mesura de referència. Les farem servir per mesurar obertures molt petites o per verificar el joc resultant del muntatge de dues peces en què la zona a mesurar sigui de difícil accés.

Micròmetre

Es basa en el mecanisme de transmissió cargol-femella per convertir un moviment de rotació en un desplaçament lineal del cargol o de la femella, segons quin dels dos elements es trobi fix o lliure. Si mantenim la femella fixa, com és el cas del Palmer, quan el cargol dona una volta completa dins de la femella, el cargol va unit a un sensor que es desplaça fent-lo girar, i la peça a mesurar es col·loca entre aquest sensor i un topall fix.

Calibres Passa/No Passa

Serveixen per verificar les peces produïdes en un sistema de fabricació en sèrie, comprovant si una determinada dimensió es troba dins del marge d'error permès. Es classifiquen:

1. Per a Forats o Tampó: Són dos discos d'acer units per una barra de secció hexagonal. Un d'aquests discos té el diàmetre màxim i l'altre el mínim.
2. Per a Eixos: És el més senzill de tots, és el d'anell format per dues peces individuals, una passa i una altra no passa, i ens permet apreciar si l'eix té ovalació.

Normalització i Qualitat Industrial

Normalització

Es defineix com un conjunt de prescripcions tècniques que especifiquen, unifiquen i simplifiquen aspectes referents als processos industrials. Afecta en:

• La forma, la composició, les dimensions, les propietats físiques i químiques dels materials.
• La terminologia i la simbologia.
• Els mètodes de càlcul, d'assaig de materials, la seva mesura i la seva utilització.

Avantatges de la Normalització

1. Afavoreix l'intercanvi comercial de matèries primeres, subproductes o productes acabats.
2. Redueix considerablement el temps de disseny i fabricació. Proporciona a la indústria resultats fidedignes contrastats per la ciència, la tècnica o l'experiència.
3. És sinònim de qualitat, seguretat i intercanviabilitat dels productes acabats. A més, permet la comparació davant de diferents ofertes.
4. La normalització beneficia tant el proveïdor com el client.

Qualitat

Un producte és de qualitat si compleix estrictament les especificacions tècniques i, per tant, la funció per a la qual es va dissenyar.

Gestió de Qualitat

Determina quan i com s'ha de fer el control de qualitat, incloent quan i com s'han de realitzar les mesures correctes si són necessàries.

Control de Qualitat

Consisteix a fer les mesures d'aquells paràmetres de disseny crítics. Sovint normalitzat segons les normes ISO (International Organization for Standardization) de la sèrie 9000 (9001, 9004).

Tolerància i Ajustos

Tolerància

És una quantitat dimensional que indica l'interval de dimensions entre les quals s'ha de fabricar una peça.

Ajust

És quan dues peces encaixen amb una relació dimensional coneguda. La condició necessària perquè hi hagi un ajust entre un eix i un forat és que tinguin la mateixa cota nominal.

Sistema ISO d'Ajustatges

• Forat H: Ajust forat base.
• Eix h: Ajust sistema eix base.