Técnicas Avanzadas de Medición y Verificación en Metrología

Enviado por Programa Chuletas y clasificado en Diseño e Ingeniería

Escrito el 31 de Diciembre de 2024 en español con un tamaño de 14,16 KB

Calibre

Medir: Establecer cuántas veces equivale una magnitud con respecto a otra que tomemos como unidad.

Calibre: Instrumento de medición que consta de una regla fija graduada doblada a escuadra por un extremo y una corredera que se desliza sobre la primera. Corredera con nonio.

Longitudes: Exteriores, interiores, profundidades, espesores.

Clasificación:

Según longitud (100, 150, etc.)
Según precisión (0.1, 0.05, 0.02, etc.)
Según material
Según tipo de medida o su boca

Tipos:

Calibre tornero de patillas
Especiales para medir interiores
Calibre reloj comparador (0.01)
Calibre digital
Calibre para medidas específicas
Sondas para medir profundidades
Si se coloca la regla vertical, se convierte en gramil

Normas:

Evitar golpes
Guardar en funda
Dejarlo en gamuza durante su uso
Protegerlo de virutas, polvo y humedad
Colocar la vista enfrente del nonio para evitar paralaje
No arrastrar la boca o patillas para evitar desgaste
Apretar la corredera adecuadamente
Evitar mover la boca
Sujetar con una mano y el gatillo

Micrómetro

Capacidad de medición:

0 a 25 mm (0 a 1 pulgada)
25 a 50 mm (1 a 2 pulgadas)
50 a 75 mm (2 a 3 pulgadas)
75 a 100 mm (3 a 4 pulgadas)
Varillas intercambiables para poder hacer más medidas
Los interiores tienen una capacidad más pequeña

Según precisión: Apreciaciones de 0.01, 0.005, 0.002, 0.001 y hasta 0.0001 mm.

Según piezas a medir:

Micrómetro de exteriores
Micrómetro de interiores de 2 o 3 patas
Sonda micrométrica
Micrómetro extragrande
Micrómetro para alambres
Micrómetro pasa o no pasa
Micrómetro con platillos
Micrómetro para roscas
Micrómetro con topes finos o en punta para medir circunferencias

Puesta a cero: Con los topes en contacto, girar el tambor con una llave de uña.

Normas:

Evitar golpes
Guardar en caja
Usar gamuza
Proteger del polvo
Cuidar la vista del tambor
No arrastrar los topes
Piezas limpias y con buen acabado
El tope no puede ser forzado
Usar siempre el atacador
Al medir circunferencias, comprobar que se mide el diámetro y no cuerdas

Reloj Comparador

Instrumento de verificación que sirve para comparar unas medidas con otras, no la medida directa sino la comparación con otra ya conocida. Se emplean mecanismos de engranajes y palancas para ampliar la señal.

Aplicaciones:

Verificación de paralelismos entre dos caras y comprobación y medición de ángulos
Comprobación de la redondez de ejes y agujeros
Centrado de piezas, herramientas y partes giratorias de las máquinas
Medición y clasificación de piezas
Alineado de caras y ejes de matrices

Accesorios y tipos:

Soportes:
- De base magnética, brazos rígidos y eje vertical rígido
- De base magnética en V, brazos rígidos y eje vertical inclinable
- De brazo articulado 360º con bloqueo en su movimiento
- De brazo flexible
- Con base de granito y eje vertical rígido
Para verificación de paralelismos y para medición de piezas se usan los minímetros, relojes amplificadores o microkator que funcionan con un mecanismo interno tipo palanca. Recorrido: 1 o 2 décimas pero apreciación en micras.
Alexómetro: Con palpador adaptado para medir interiores.
Comparadores con ayudas neumáticas y comparadores con señales luminosas y acústicas.

Tabla de especificaciones:

Precisión 0.01 mm, Recorrido 10 mm, Tolerancia entre 20 y 80 micras
Precisión 0.001 mm, Recorrido 0.5 a 1 mm, Tolerancia entre 5 y 15 micras
Precisión 0.0001 mm, Recorrido entre 0.01 y 0.02 mm, Tolerancia entre 2 y 5 micras

Normas:

Palpador siempre perpendicular
Soltar el palpador suavemente para no golpear la punta
Levantar el palpador al desplazar
Sujetar por la caña, con brida de apriete
Al medir cilindros, comprobar que se hace en el extremo del cuadrante

Calibres Pasa - No Pasa

Elementos de verificación que poseen las dos medidas exactas de una tolerancia, para que la pieza sea válida ha de pasar por el lado"pas" y no poder pasar por el lado"no pas".

Tipos:

Para verificar agujeros: calibres tampón
Para verificar medidas exteriores: calibres de dos herraduras, herraduras cada una con una medida, herradura con dos medidas ajustables
Para verificar roscas

Bloques Patrón

Se usan como elementos patrón para constatar otros elementos de medidas con ellos.

Tipos:

Formas cilíndricas
Prismáticas
Patrón
Varilla
Especiales

Calas Johnson (Bloques Patrón Longitudinales):

Calidad AA: entre 0.005 y 0.0025 micras
Calidad A: entre 0.07 y 0.40 micras
Calidad B: entre 0.09 y 0.50 micras
Calidad C: entre 0.11 y 0.90 micras

Normas:

Si no se utilizan, proteger del tiempo con vaselina
Guardarlas a temperatura y humedad controladas
Evitar su imantación
Usar gamuza para evitar grasa
Al unirlas, que no rocen las caras con las aristas vivas y ensamblarlas resbalando la una sobre la otra
No usar sobre superficies poco pulidas
Que la adherencia sea perfecta

Galgas

Chapas y alambres de diferentes espesores y chapas con diferentes perfiles y radios.

Galgas de espesores:

De 0.04 a 0.10 mm, intervalos de 0.01 mm
De 0.10 a 0.50 mm, intervalos de 0.05 mm
De 0.50 a 1 mm, intervalos de 0.10 mm

Normas para galgas de espesores:

Probar diferentes medidas sin forzarlas
Limpiarlas, aplicar vaselina y no usar para otros fines

Galgas de radios: Comprobar redondeos de las piezas (cóncavos, convexos o mixtos).

Galga de pasos de rosca: M, W cuadradas y trapezoidales.

Galgas para toberas o agujeros y alambres.

Galgas para soldadura.

Galgas para perfiles complejos.

Caja Luminosa

Caja horizontal o vertical que emite una luz intensa y nos permite ver con nitidez las puntas (fabricación de galgas, perfiles complejos, matrices, punzones, etc.).

Proyector de Perfiles

Capaces de ampliar entre 10 y 100 veces la sombra o superficie en 2D del objeto.

Tipos:

Sobremesa
De pie
Eje vertical
Horizontal
Proyección de superficies o sombras

Microscopio de taller: Desde 30 a 1000 aumentos.

Niveles

Comprobar la horizontalidad de un plano (lineal). La verticalidad se comprueba con un nivel combinado con una escuadra.

Tipos:

Niveles de burbuja
Niveles láser
Niveles de agua
Niveles esféricos: Comprobar la horizontalidad en todas las direcciones

Verificación: Girando el nivel 180º y apretando o aflojando el tornillo hasta que coincidan en ambas posiciones a 180º.

Máquina de Medición por Coordenadas

Determinación de las coordenadas por puntos básicos de la superficie mediante palpación directa u óptica.

Funciones:

Geometría de la pieza: Arcos, círculos, etc.
Cálculo de ángulos: Excentricidades, concentricidad, etc.
Forma de pórticos para poder desplazar los ejes ortogonales

Tipos:

Los más simples son de regletas digitales con graduaciones en cada eje y movimiento de carros manual
Los más complejos suelen moverse con terminal o CNC

Software:

Trabajos estadísticos
Mediciones de puntos
Simulaciones gráficas
Aplicación de tolerancias
Control de movimientos

Apreciación: 0.001 mm

Medición y Verificación de Roscas

Pasos:

Averiguar a qué sistema pertenece
Verificar la exactitud de las medidas de una rosca hecha o a construir

Medir diámetro nominal (DN) y paso:

Para averiguar el paso:
- Por medio del calibre: Se cogen 10 hilos de rosca, se mide la distancia y se divide por 10
- Por peines de roscas: Buscar coincidencia
- Por medio del sistema tornillo-tuerca: Distancia entre la tuerca y la cabeza del tornillo, se dan varias vueltas al tornillo y se vuelve a medir, la diferencia se divide por el número de vueltas = paso
- Enroscando a otro parecido para ver si coinciden
- Proyector de perfiles

Verificar diámetro medio:

Con micrómetro de roscas
Por el método de las 3 varillas
Por medio de calibres roscados pasa o no pasa

Medición y Verificación de Ángulos

Transportador de ángulos o goniómetro: Sirven para medir ángulos directamente.

Nonius normal: Coge 23º de la graduación circular y se divide en 12 o 24 partes, por lo que la apreciación será de 5’ o 2’ y 30’’.

Escuadras

Una pieza con los lados que forman un ángulo. Se fabrican a alta calidad, templado y estabilizado.

Tipos:

90º, 45º, 60º, 30º, 120º. Pueden estar biselados o con tacón.
Falsa escuadra
Escuadra de montaje
Escuadra cilíndrica

Bloques Patrón Angulares

Parecidos a los bloques patrón longitudinales (Johnson) pero con forma de cuña.

Apreciación: 1’’, 0.5’’ y 0.25’’

Reglas de Senos

Reglas de acero rectificado, adosado por la parte inferior dos cilindros de igual diámetro y a una distancia L. Para formar un ángulo, se colocan calas patrón en la medida E debajo de un cilindro. Aplicando la función seno se puede calcular con exactitud ángulos menores de 45º.

Uso: Instrumento auxiliar de medidas y calibración de niveles.

Verificación de Formas

Rectitud: Consiste en verificar que una arista esté comprendida entre dos aristas paralelas a una distancia equivalente a la tolerancia permitida (reglas, escuadras biseladas).

Planitud: Consiste en verificar que un plano esté comprendido entre dos planos paralelos a una distancia equivalente a la tolerancia permitida (mármoles y patrones de vidrio).

Redondez: Comprobar que una pieza en forma de círculo, a la altura de una sección por un plano, esté contenida entre dos círculos que están a una distancia equivalente en tolerancias (apoyando la pieza y con un comparador girarla; soporte en V y comparador; entre puntas y reloj comparador).

Conicidad:

Bloque Micyl: Bloque patrón con semicilindros que pivota alrededor de un eje manteniendo H y h
Micrómetro para conicidades, interiores o exteriores
Calibres fijos cónicos
Varillas y bolas calibradas
Reloj comparador y regla de senos

Medición y Verificación de Engranajes

Tipos de engranajes: Cilíndricos rectos, helicoidales, cremalleras, cónicos rectos, helicoidales, hipoides, corona, sin fin.

Principales variables: Diámetro primitivo (DP), Altura del diente (HD), Espesor, perfil evolvente, intervalos entre dientes y excentricidad.

Métodos:

Calibre o micrómetro de doble regla: Medir el espesor cordal, que dependerá del módulo y el número de dientes
Micrómetro de platillos: Medir el espesor cordal, con ayuda mediante tablas
Medición del intervalo entre dientes: Comprobar que el paso está bien repartido entre dientes y hueco, medir con varillas calibradas mediante cálculos
Excentricidad del DP con el eje del engranaje: Mediante reloj comparador y varillas; mediante rodadura sobre una medida patrón y comparador

Errores en la Medición

Errores del método de trabajo:

Tarea mal definida
Error de planificación (mala postura)
Error conceptual (no dar importancia a una décima)
Imprecisiones de cálculo (desechar decimales)
Documentación incorrecta (mal traducida)

Errores del operario:

Conceptual (no saber medir)
Fatiga por trabajo
Prejuicios (creer hacerlo de otra manera)
Fallos de lectura
Fallos de memoria o escritura

Errores del instrumento:

Fuerza de palpado
Desgaste por uso
Sin calibrar o mal calibrado
Incertidumbre excesiva (medida cerca de la tolerancia)
División mala de la escala

Errores de la pieza a medir:

Lugar inadecuado (máquina)
Sujeción o acabado

Errores ambientales:

Polvo
Suciedad
Humedad
Vibraciones
Campos eléctricos o magnéticos

Composición de un juego de calas

1 cala de 1.0005 mm
9 calas de 1.001 a 1.009 mm (incrementos de 1 micra)
49 calas de 1.01 a 1.49 mm (incrementos de 1 centésima)
49 calas de 0.5 a 24.5 mm (incrementos de 0.5 mm)
4 calas de 25, 50, 75 y 100 mm (incrementos de 25 mm)
2 calas de 1.000 mm (protectores)

Entradas relacionadas:

Etiquetas: