LABORATORIO 2 MEDICION

METROLOGIA Y MEDICION

1. INTRODUCCIÓN/JUSTIFICACIÓN.

La fabricación de productos de cualquier tipo de material tiene por obligación el control de la calidad en las superficies, el control de las rugosidades y el control de las dimensiones de cada uno de los elementos que componen los conjuntos de piezas o de cada pieza individual, es allí donde el operario debe de acuerdo a los conocimientos de los instrumentos de medición, de los instrumentos de verificación y al conocimiento y manejo de los diales de los equipos y maquinas, garantizar las medidas obtenidas en cada proceso de fabricación.

Es de saberse que para ello es necesario poseer ciertos conocimientos previos, como: la identificación de los instrumentos de medición y verificación, identificar los diales de las máquinas herramientas, los procedimientos de medición, las unidades y sus sistemas de conversión y la utilización de los instrumentos mas utilizados en el taller mecánico, con el fin de dar garantía de la mejor utilización de los recursos.

2. OBJETIVOS.

2.1 GENERAL:Garantizar las dimensiones, formas y acabados superficiales de los elementos que componen el proyecto por medio de los instrumentos de medición y verificación al momento de mecanizar y ensamblar cada pieza del conjunto.

2.2 ESPECIFICOS:- Identificar los instrumentos de medición (Calibrador pie de rey, Micrómetro) y los instrumentos de verificación (Escuadra universal, Goniómetro y nivel) con sus partes y la utilidad de cada una de ellas.- Determinar las unidades de medición (Pulgadas y milímetros) y los sistemas de conversión entre ellas.- Operar los instrumentos de medición y verificación antes mencionados determinando el uso y las condiciones de trabajo durante una medición.- Realizar el procedimiento de cálculo de la Apreciación en los diferentes diales de las máquinas del taller mecánico.

3. CONTENIDO

Nro TEMA ACTIVIDADES

- Adquisición de los conocimientos sobre:

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1 CONOCIMIENTOS TEORICOS * Instrumentos de medición y verificación* Las unidades de medida y sus conversiones* Los diales de las máquinas y su operación

2 SOLICITUD DEL HERRAMENTAL

- Realizar el listado de los instrumentos de medición y verificación utilizados en el taller mecánico y solicitarlos al almacén

3 OPERACIÓN Y MANEJO DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Y VERIFICACION

Identificar los sistemas de manejo de los instrumentos de medición y verificación:Calibrador pie de reyMicrómetroEscuadra universalGoniómetroNivel

4 MANEJO DE DIALES DE LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS

- Identificar los diales de todas las máquinas del taller mecánico y hallar los valores de la apreciación, del número de líneas por milímetro y de los avances de milímetro por vuelta del dial.

4. MARCO TEORICO

Los instrumentos para medidas lineales son aquellos que tienen escalas milimétricas o en pulgadas, y dan directamente el valor de una longitud.

Los hay para tomar medidas aproximadas, como el Flexòmetro y las reglas y otras de mayor precisión, que pueden medir centésimos o milésimos de mm, como los calibradores, micrómetros, entre otros.

4.1.1 Los instrumentos de medición. Estos elementos son utilizados para determinar las dimensiones de las superficies de algún elemento que requiera de valores de comparación y de valores reales en piezas de cualquier tipo de material.

- Flexómetro: son cintas o varillas articuladas de diversos materiales, graduadas en centímetros, milímetros y fracciones de pulgada. En el taller mecánico el usado más comúnmente es el constituido por una cinta de acero flexible de uno, dos, tres o cinco metros de largo.

Estos vienen arrollados en una caja metálica, para su mejor utilización.

Figura 1. Flexòmetro.

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Para prolongar la duración de estos instrumentos hay que tener cuidado de no doblarlos y de que no rocen las partes graduadas; es de tenerse en cuenta que en el extremo de inicio del Flexómetro va una placa doblada a 90º y sujeta normalmente con dos remaches, estos remaches poseen la sujeción exacta par permitir que la plaquita de apoyo se desplace generando la dimensión correcta, ya que en la toma de medidas desde la parte interna se debe considerar un (1) milímetro de espesor de dicha plaquita. Por lo tanto estos remaches no se deben ajustar a presión.

- Reglas graduadas y Escuadras: son flejes o varillas de distintas secciones rectangulares, graduadas generalmente en milímetros o en pulgadas.

Se utilizan para comprobar y tomar medidas con aproximaciones visuales donde no se requiere mayor precisión que las divisiones graduadas en ellas.

En las reglas métricas, por ejemplo, se podrán apreciar hasta los medios milímetros y en pulgadas se visualizan hasta 32 avos de pulgada.

Para comprobar medidas sobre piezas mecánicas, hay que colocarlas en forma perfectamente perpendiculares a la superficie a medir y para trasladar medidas con los compases de interior o de exteriores.

Las reglas deben ser usadas y conservadas cuidadosamente y manejadas con la mayor delicadeza posible. Además. Conviene limpiarlas y aceitarlas esmeradamente al terminar de trabajar con ellas para evitar su oxidación.

Figura 2. Reglas y Escuadras.

- Calibrador pie de rey: es el instrumento de medición más utilizado en el Taller mecánico. Es construido en acero inoxidable. Está constituido por una regla fija

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graduada en centímetros y milímetros en uno de sus lados y en el otro en pulgadas hasta 16 avos. La misma regla tiene en un extremo para medir exteriores y otro para interiores.

Figura 3. Calibrador pie de rey.

TORNILLOS AJUSTE CORREDERA

TOPE DE CORREDERA

TORNILLOS DE SUJECION TOPE

NONIO

Las partes del calibrador: este instrumento se compone de:

2 Puntas para medición de superficies exteriores (Boca fija-Boca móvil, Número 1).2 Puntas para medición de superficies interiores (Número 2).1 Barra para la medición de profundidades (Número 3).1 Regla graduada que contiene la punta fija (exteriores) y la punta fija (interiores).1 Corredera (Nonio o vernier) graduada que contiene la punta móvil (exteriores) y la

punta móvil (interiores) y que además va unida a ella la barra de profundidades.1 Pulsador que es de donde se desplaza la corredera con el dedo pulgar de la mano

derecha.1 Tornillo de fijación que se utiliza para bloquear la corredera en un punto

determinado.1 Placa en bronce (dentro de la corredera) que permite el ajuste suave entre la

corredera y la reglilla.

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2 Tornillos de regulación y ajuste de la corredera y que van a lado y lado de la misma sujetándola por la placa en bronce.

1 Placa de freno o de tope de la corredera que evita que se salga de la reglilla2 Tornillos de fijación de la placa de tope o freno de la corredera.

Sin nonios, el grado de precisión de una lectura hecha con estos instrumentos sería el mismo orden que las realizadas con reglas graduadas y metros, no siendo superior al medio milímetro.

Esta aproximación depende asimismo, de la apreciación directa del operador.

Los grados de precisión exigidos en las construcciones mecánicas son superiores a medio milímetro y sus mediciones deben hacerse con rigor y exactitud. Esto se consigue con la utilización de los calibradores pie de rey.

En la industria actual hay calibradores cuya medida se toma directamente de un limbo graduado que se llama carátula en milímetros, también los hay digitales con arreglo de la capacidad de apreciación, de acuerdo a la precisión del trabajo.

Apreciación: la apreciación de un instrumento de medición es la menor medida que se puede leer o tomar en él. En los calibradores pie de rey de 6”, 8” y 12” normalmente la apreciación es de 1/20 (0,05 mm.) y de 1/128”, aunque existen otros de 0,02 mm. y de 0,001”. En todos los instrumentos de medición, la apreciación debe estar marcada al igual que la capacidad máxima de medición.

Condiciones de manejo del calibrador

No se raya con él, no se utiliza como reglilla para el trazado No se golpea con él No se lubrican ni se refrigeran sus partes La iluminación (inclinarlo y en dirección a la entrada de luz) Se toma de la reglilla, se entrega de las puntas, se sujeta con 4 dedos y el del

pulgar se desplaza, con una mano se sujeta el calibrador y con la otra la pieza Se almacena semi abierto y sin ajustar el tornillo, en posición horizontal

acostado y de a uno No se debe extraer de las piezas mientras se esté tomando la medida, no se

desliza estando su tornillo amarrado no se debe medir mientras las piezas estén girando Para las medidas exteriores se debe inclinar el calibrador buscando el

diámetro y el paralelismo en planitudes (con un ángulo entre 30 y 45) Para las medidas interiores planas el calibrador se inclina al igual que para las

exteriores Para las medidas interiores cilíndricas el calibrador se coloca paralelo aleje

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Para medir se debe fijar las puntas de la reglilla primero y luego se desliza suavemente el nonio hasta alcanzar la superficies de la pieza

La parte interna de las puntas para exteriores es el mejor sitio para medir En una medición se debe identificar primero la unidad de medida, luego la

apreciación, luego la capacidad del instrumento y por último realizar el proceso de medir

Al medir en pulgadas se busca la unidad de medición primero, luego la línea que coincide, el factor de coincidencia (si es en 16 ò 32 ò 63 ò 128 avos), para luego realizar las operaciones de precisión en la medida.

- El micrómetro o palmer: este instrumento es el más difundido para la medición directa de las piezas mecánicas con la aproximación de 0,01 mm. y 0,001de mm.; en pulgadas de 0.001” y 0.0001”. Los hay digitales con toma para computador que se utilizan par aplicaciones estadísticas.

Los micrómetros constan de un robusto arco de metal (Figura 4), en cuyas extremidades se encuentran dos planos de contacto, con superficies perfectamente planas y lisas.

Uno de los contactos es fijo y el otro es la extremidad de una varilla redonda con parte roscada.

En el sentido paralelo a dicha varilla rígidamente sujeta al cuerpo del micrómetro hay una guía tubular graduada longitudinalmente en milímetros arriba y en medios milímetros abajo.

Sobre la guía antedicha unida a la extremidad de la varilla hay otra guía, dividida circularmente en cincuenta partes iguales.

Cuando los dos contactos están unidos, la extremidad de la guía exterior corresponde al cero de la guía milimetrada; Girando ésta para abrir los contactos, se pueden leer longitudinalmente los milímetros y los medios milímetros y circularmente los centésimos de milímetros.

Figura 4. Micrómetros.

Micrómetro para exteriores Tambor graduado

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Micrómetro para interiores

Cada vuelta de la guía exterior corresponde al desplazamiento de 0.5 mm y la varilla está roscada muy prolijamente con tal paso.

Prácticamente, para medir una pieza se coloca entre los dos contactos y se arrima suavemente el contacto móvil, para lo cual se opera exclusivamente el crique (perilla del trinquete) que hace girar el tornillo. Una vez tomada o bien establecida la medida, se aprieta el freno que tiene formas muy variadas, según la marca o procedencia.

Como no resulta práctico construir varillas muy largas, el alcance de medición de los micrómetros es generalmente de 25 milímetros.

Por lo tanto, además de los mencionados de 0.01 mm a 25 milímetros, existen micrómetros de 25 a 50, de 50 a 75 y de 75 a 100 milímetros.

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Para grandes diámetros, hasta 1000 milímetros, el armazón del micrómetro está constituido por caños especiales soldados y para mediciones interiores o de profundidad tienen formas determinadas apropiadamente. Hay micrómetros con contactos adecuados para medir roscas y engranajes.

En los diales de las máquinas, normalmente la apreciación se encuentra marcada en ellos, no obstante en caso de no poseerla, ésta debe ser hallada.

Apreciación en los diales de las máquinas: todos los diales de las máquinas deben llevar marcada su apreciación, por efectos de mantenimientos, uso y deterioro de las marcas de la apreciación de los diales, no se encuentran los valores de la apreciación pero, existe una manera de hallarla.

Para encontrar la apreciación de los diales de las máquinas se utiliza la fórmula:

En donde:

A = ApreciaciónD = DesplazamientoN = Número de líneas por vuelta

Procedimiento para hallar la apreciación de un dial de una máquina herramienta:

- Se ubica el carro o la mesa de a máquina en un punto cualquiera del recorrido.- Se coloca el dial en cero.- Se toma la medida en cualquier punto estando el dial en cero.- Se gira el carro o la mesa una vuelta completa (pueden ser dos o más vueltas, las necesarias para apreciar el movimiento de éstos).- Se toma nuevamente la medida del desplazamiento del carro o de la mesa de la máquina exactamente en el punto en que se tomó con el dial en cero.- Se restan las medidas tomadas para hallar el valor del desplazamiento (D)- Se cuentan las líneas del tambor del dial.- Se realiza la fórmula anterior hallando la apreciación del dial.

Ejemplo:

Si el desplazamiento fuè de 0.5 mm.Y el número de líneas del dial es de 50Y se di``o una sola vuelta

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TABLA DE DECIMALES

Número: 321123,45

C

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ET

RO

3 2

1 1

2

3 4 5

PARTE ENTERA PARTE DECIMAL

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CONVERSION DE UNIDADES

1A. COMO CONVERTIR (MILIMETROS A FRACCIONES DE PULGADA) (Primer método)

1.1 Se divide el valor de los milímetros por 25,4

1.2 El resultado se multiplica por 128

1.3 Queda un fraccionario con denominador 128 y el resultado de la división como

numerador

- Si el resultado tiene decimales, se aproximan los decimales a la unidad

siguiente

1.4 Si es reductible el resultado se reduce, hasta la mínima expresión (numerador

impar)

EJEMPLOS:

- CONVERTIR 20 mm. a fracciones de pulgada.

=

RESULTADO = Pulgadas

- CONVERTIR 13,4 mm. a fracciones de pulgada.



11



=


1B. COMO CONVERTIR (MILIMETROS A FRACCIONES DE PULGADA) (Segundo método)

1.1 Se multiplica el valor de los milímetros por 5,04 (ya que 25,4 x 5,04 = 128)

12

1.2 Queda un fraccionario con denominador 128 y el resultado de la división como

numerador


siguiente

- Si es reductible el resultado se reduce, hasta la mínima expresión (numerador

impar)

EJEMPLOS:

- CONVERTIR 20 mm. a fracciones de pulgada.

=




2. COMO CONVERTIR (FRACCIONES DE PULGADA A MILIMETROS)

Se divide el numerador por el denominador

El resultado se multiplica por 25,4

13

EJEMPLOS:

- CONVERTIR de pulgada a milímetros

= 0,25 * 25,4 = 6,35 RESULTADO = 6,35

milímetros


= 0,375 * 25,4 = 9,53 RESULTADO = 9,53 milímetros



- CONVERTIR de pulgadas a milímetros


3. COMO CONVERTIR (FRACCIONES DE PULGADA A MILESIMAS DE PULGADA)

3.1 Se divide el numerador por el denominador

3.2 El resultado se multiplica por 1000

3.3 El resultado será en milésimas de pulgada

EJEMPLOS:

14

- CONVERTIR de pulgada a milésimas de pulgada

= 0,25 * 1000 = 250 RESULTADO = 0.250 pulgadas




= 0,297 * 1000 = 296.8 RESULTADO = 0.297 pulgadas



4. COMO CONVERTIR (MILIMETROS A MILESIMAS DE PULGADA)

4.1 Se multiplica el valor en milímetros por 1000

4.2 El resultado se divide por 25.4

4.3 El resultado será en milésimas de pulgada

EJEMPLOS:

15

- CONVERTIR 20 mm. a milésimas de pulgada

20 x 1000 = 20000 / 25,4 = 787 RESULTADO = 0.787 pulgadas

- CONVERTIR 6,33 mm. a milésimas de pulgada

6,33 x 1000 = 6330 / 25,4 = 249 RESULTADO = 0. 249 pulgadas

- CONVERTIR 78,35 mm. a milésimas de pulgada

78,35 x 1000 = 783500 / 25,4 = 3084 RESULTADO = 3084 pulgadas

- CONVERTIR 20 mm. a milésimas de pulgada

138,5 x 1000 = 138500 / 25,4 = 5452 RESULTADO = 5452 pulgadas

5. COMO CONVERTIR (MILESIMAS DE PULGADA A FRACCIONES DE PULGADA)

5.1 Se multiplica el valor en milésimas por 128

5.2 El resultado da un numerador


siguiente

- Si es reductible el resultado se reduce, hasta la mínima expresión

(numerador impar)

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5.3 El denominador se coloca siempre en 128 avos

EJEMPLOS:

- CONVERTIR 0.273 milésimas de pulgada a fracciones de pulgada

0,273” x 128 = 34,944 RESULTADO = pulgadas


0,440 x 128 = 56,32 RESULTADO = pulgadas


0,750” x 128 = 96 = pulgadas

= pulgadas

RESULTADO = pulgadas

BIBLIOGRAFIAS

- CASILLAS, A. L.. Máquinas (Cálculos de taller). Hispanoamericana. España. “640 p”.

- GONZALEZ G., Carlos, ZELENI, V.. Metrologìa. Mc Graw Hill. México. 1996. “692 p”.

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TALLER LABORATORIO MEDICIÓN

1. Determinen que diferencia existe entre un instrumento de Medición y uno de verificación, explicar.

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2. CONVERTIR 5.450 milésimas de pulgada a fracciones de pulgada.

3. CONVERTIR 2001 milímetros a milésimas de pulgada, explicar el procedimiento.

4. CONVERTIR 17 3/8” a milímetros.

** Encierre las respuestas correctas

5. SON INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN:

a. Micrómetrob. Granetec. Calibrador pie de reyd. Compás de puntas

6. 3 / 4 DE PULGADA EQUIVALE A:

a. 18,00 mm.b. 19,05 mm.c. 19,25 mm.d. 17,00 mm.

7. 0.1 MILÍMETROS EQUIVALE EN MILÉSIMAS DE PULGADA A:

a. 0,0005” b. 0,004”c. 0,4”d. 0,04”

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** Identificación de instrumentos

8. MENCIONE Y SEÑALE LAS PARTES COMPONENTES DE CADA UNO DE ESTOS INSTRUMENTOS DE MEDICION Y VERIFICACIÒN

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