Tema 2: Metrología y Calidad PDF

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Universidad de Santiago de Chile

2024

Francisco Valenzuela Gálvez

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metrology quality control measurement systems engineering

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This document covers the fundamentals of metrology and quality control in mechanical engineering. It discusses measurement systems, uncertainties, and tolerances, highlighting the importance of these concepts in modern manufacturing.

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Tema 2 Departamento de Ingeniería Mecánica 9597 Proceso Mecánicos Parte II Metrología y Calidad SISTEMAS Y TÉCNICAS DE MEDIDA...

Tema 2 Departamento de Ingeniería Mecánica 9597 Proceso Mecánicos Parte II Metrología y Calidad SISTEMAS Y TÉCNICAS DE MEDIDA PARA EL CONTROL DE CALIDAD 1 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Tema 2 Objetvos de aprendizaje Conocer la ciencia de la metrología dimensional y los sistemas de medición. 9597 Proceso Mecánicos Contenidos de específicos Fuentes de incertidumbre en metrología Instrumentos utilizados en metrología Errores e incertidumbres Calibración de un instrumento: cálculo de incertidumbre Incertidumbre y tolerancias 2 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Introducción Tema 2 Metrología Es la ciencia de la medida que permite expresar en números todas aquellas características del Universo que están relacionadas con alguna magnitud física. 9597 Proceso Mecánicos Calibración: hace posible que las mediciones realizadas en distintos laboratorios sean equivalentes. (Patrones) Medida: resultado de un proceso de medición que consiste en determinar cuántas veces cabe en la magnitud a medir, el mesurando, otra magnitud de la misma especie, elegida como unidad. Medida = número (unidades) + incertidumbre 3 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Introducción Tema 2 Control de calidad productos y Realizar mediciones procesos 9597 Proceso Mecánicos Existe un Sistema de medición : instrumentos, equipos, procedimientos de medición... Todo Sistema de medición presenta errores en las mediciones Ninguna medición es exacta El valor real del mensurando no coincide con el valor medido 4 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 METROLOGÍA DIMENSIONAL Tema 2 METROLOGÍA: Ciencia que tiene por objeto el estudio de los sistemas de pesas y medidas. La finalidad básica de las mediciones dimensionales en la producción es garantizar y verificar la concordancia del producto fabricado con sus especificaciones de diseño. 9597 Proceso Mecánicos La necesidad actual de una mayor exactitud en las mediciones procede de la mayor precisión requerida en la fabricación, debido a nuevas exigencias: Ø Tolerancias de fabricación más estrechas. Ø Compactación y miniaturización de componentes y productos (microelectrónica). Ø Diseño compensado entre fuerzas y tensiones. Ø Mayor precisión operacional y mejores prestaciones en engranajes, rodillos, etc., lo que implica tolerancias de posición, y forma geométrica y de calidad superficial más estrechas. Ø Ensamblado automático a altas velocidades. Ø Intercambiabilidad general de piezas, componentes y repuestos. Ø Fiabilidad en el funcionamiento de máquinas y fabricaciones en general. 5 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 METROLOGÍA DIMENSIONAL Tema 2 FUENTES DE INCERTIDUMBRE EN LA METROLOGÍA DIMENSIONAL En la práctica existen muchas posibles fuentes de incertidumbre en una medición, entre ellas: Ø Definición incompleta del mensurando. 9597 Proceso Mecánicos Ø Realización imperfecta de la definición del mensurando. Ø Muestra no representativa del mensurando. Ø Conocimiento inadecuado de los efectos de las condiciones ambientales sobre la medición, o medición imperfecta de dichas condiciones ambientales. Ø Lectura sesgada de instrumentos analógicos por parte del operador. Ø Resolución del instrumento de medida. Ø Valores inexactos de los patrones de medida y/o de los materiales de referencia. Ø Valores inexactos de constantes y otros parámetros obtenidos de fuentes externas y utilizados en el algoritmo de tratamiento de datos. Ø Aproximaciones y suposiciones establecidas en el método y procedimiento de medición. Ø Variaciones en la repetición de las observaciones del mensurando bajo condiciones aparentemente idénticas. 6 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 METROLOGÍA DIMENSIONAL Tema 2 INSTRUMENTOS EN METROLOGÍA DIMENSIONAL Los equipos utilizados en los laboratorios de Metrología Dimensional son muy variados, atendiendo a las diversas magnitudes a medir, al campo de medida, a la resolución, a los principios físicos en los que se 9597 Proceso Mecánicos basan,.etc. Elección depende de la incertidumbre requerida en el proceso de medición, función a su vez de la tolerancia específica que deba garantizarse. La industria cuenta hoy día con instrumentos de medición que combinado con la informática han supuesto: Ø Automatización de los procesos de medición. Ø Eliminación de la influencia del operador. Ø Mayor repetibilidad y fiabilidad. 7 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Tema 2 INSTRUMENTOS EN METROLOGÍA DIMENSIONAL Calibres pie de metro(pie de rey) 1. Mordazas para medidas externas. 2. Mordazas para medidas internas. 3. Sonda para medida de profundidades. 4. Escala con divisiones en centímetros y milímetros. 9597 Proceso Mecánicos 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de pulgada. 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milímetros en que esté dividido. 7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada en que esté dividido. 8. Botón de deslizamiento y freno. Micrómetro 8 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Tema 2 INSTRUMENTOS EN METROLOGÍA DIMENSIONAL Reloj comparador 9597 Proceso Mecánicos Rugosímetro 9 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Tema 2 INSTRUMENTOS EN METROLOGÍA DIMENSIONAL Máquina de coordenadas Travesía rápida en Sistema de Todos los ejes medición 9597 Proceso Mecánicos So6ware Controlador Mesa de Mesa de granito apoyo 10 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 Se puede estimar de manera que es Error sistemático posible corregir la medición. La corrección no es exacta. 9597 Proceso Mecánicos Tipos de error Su valor medio es cero. Error aleatorio Su variabilidad es constante Existe siempre un error que no puede conocerse, pero se espera que tenga media cero. E (e )= 0 Su variabilidad si puede estimarse s 2 (e ) 11 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 Error sistemático Los errores sistemáticos son desviaciones positivas o negativas del valor verdadero que son consistentes de una medición a la siguiente. ∑$→& !"# ($! %&) 9597 Proceso Mecánicos 𝜀! = ( 𝑐𝑜𝑛 𝑋 = 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒𝑟𝑜 Es un valor constante que puede estimarse, de manera que el valor medido puede corregirse. Sin embargo, la corrección no es exacta y siempre quedará un error que será similar al error aleatorio. Los errores sistemáticos suelen ser pocos. Ejemplo: equipo mal calibrado, temperatura ambiental que influye de manera conocida en la medición, etc. 12 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 Error aleatorio Los errores aleatorios se asocian, entre otros, con la participación humana en el proceso de medición. Entre los ejemplos están las variaciones en la preparación, la lectura imprecisa de la escala, las aproximaciones redondeadas, etc. 9597 Proceso Mecánicos Entre los componentes no humanos que contribuyen al error aleatorio están los cambios de temperatura, el desgaste gradual y/o el desajuste en los elementos funcionales de los dispositivos y otras variantes. Es una variable aleatoria cuyo valor esperado es cero y cuya varianza es contante. Y puede estimarse. $ 𝑥! 𝜀! = 𝑥! − 𝑥̅ 𝑐𝑜𝑛 𝑥̅ = * !"# 𝑛 Se supone que los errores aleatorios obedecen a una distribución estadística normal cuya media es cero y cuya desviación estándar está dada por: 𝜎 es la desviación estándar de la población ∑$!"# 𝑥! − 𝜇 % 𝑥! es la variable de interés 𝜎= 𝜇 es la media de la población 𝑛 n número de miembros de la población 13 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 No es posible conocer el valor exacto del Error de la medición Es posible estimar su varianza o su desviación típica 9597 Proceso Mecánicos Al medir una magnitud, el valor medido lleva asociado una Incertidumbre ¹ Error ê “Incertidumbre” ŝ (e) 14 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 Ejemplo: Error debido a la repetibilidad (aleatorio) 8,08 8,10 8,09 9597 Proceso Mecánicos 1 1 1 1 % ∑$!"# 𝑥! − 𝑋 “n” mediciones iguales : resultado x i 𝜎+ 𝜀 = 𝑛 La misma magnitud medida con el mismo instrumento en las mismas condiciones. Valorde la medición X ± Incertidumbre de la medición ŝ (e) 15 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre de una Medición Tema 2 Magnitud que se mide (mensurando) Sistema de Medición Instrumento o equipo de medida Operario Procedimiento de medida 9597 Proceso Mecánicos Fuentes de Incertidumbre Definición inexacta del mensurando. Desconocimiento del efecto de condiciones ambientales sobre la medición. Resolución de instrumentos de medida. Valores inexactos de los patrones de medida o de los materiales de referencia. Aproximaciones e hipótesis establecidas en el método y en el método de medida. 16 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Calibración de un instrumento de medición Tema 2 Calibración: Conjunto de operaciones que permiten establecer, bajo determinadas condiciones la incertidumbre asociada a las mediciones realizadas con dicho instrumento. 9597 Proceso Mecánicos Comparar distintos instrumentos o equipos de medición. La incertidumbre de una medición permite Comparar el valor obtenido en la medición con las tolerancias o especificaciones establecidas para la magnitud El intervalo definido por el valor obtenido en la medición más la incertidumbre asociada, debe estar dentro de la tolerancia 17 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Calibración de un instrumento de medición Tema 2 Cálculo de la incertidumbre Magnitud a medir: Variable Y La medición de la magnitud Y depende de “n” 𝑦 = 𝑓 𝑋# , 𝑋% , ….. , 𝑋$ 9597 Proceso Mecánicos magnitudes 𝑦 = 𝑐# 𝑋# + 𝑐% 𝑋% +.. +𝑐$ 𝑋$ 𝑢& 𝑦 = 𝑐#% 𝑢 % 𝑋# + 𝑐%% 𝑢 % 𝑋% + … Incertidumbre Combinada de y Caso más sencillo: combinación lineal ponderada de variables X i independientes $ 𝑢&% 𝑦 = * 𝑐!% 𝑢 % 𝑥! !"# ci Coeficientes de Incertidumbre típica de x i : sensibilidad 𝑢 𝑥! Desviación típica del error asociado a x i 18 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Calibración de un instrumento de medición Tema 2 INCERTIDUMBRE EXPANDIDA U ( y) Intervalo de incertidumbre alrededor del valor medido, en el cual puede esperarse encontrar el valor verdadero de la magnitud 9597 Proceso Mecánicos 𝑈 𝑦 =𝑘%𝑢 𝑦 Se distinguen dos casos: El valor k depende de la La función de la variable “𝑦” función de distribución de y. puede asimilarse a una normal Esta hipótesis no es admisible 19 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 RELACIÓN ENTRE INCERTIDUMBRE Y TOLERANCIA Un sistema de medición utilizado para medir una magnitud X, debe tener una incertidumbre que cumpla: 9597 Proceso Mecánicos 6𝑈 ≤ 0,1 𝑇 T : Intervalo dentro del cual debe estar comprendida la magnitud que se mide. U : Incertidumbre asociada a un sistema de medición. 20 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 EJEMPLO Se desea controlar el diámetro de un eje de dimensión nominal 25 mm. Las tolerancias para el diámetro son de ±50 µm. 9597 Proceso Mecánicos Pieza Buena tendrá un diámetro comprendido: 24,95 25,05 Se realiza el control con tres instrumentos diferentes 1) Micrómetro milesimal con U= 1 µm de incertidumbre 2) Micrómetro centesimal con U= 1,5 µm de incertidumbre 3) Calibre con U= 25 µm de incertidumbre 21 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 6𝑈 ≤ 0,1 𝑇 9597 Proceso Mecánicos 6U = 6 ´1 = 0,06 Si es adecuado para controlar 1. Micrómetro milesimal con T 100 las piezas U=1 µm de incertidumbre 2. Micrómetro centesimal con 6U = 6 ´1,5 = 0,09 Si es adecuado para controlar U=1,5 µm de incertidumbre T 100 las piezas 3. Calibre con U=25 µm de 6U 6 ´ 25 No es adecuado para controlar incertidumbre = = 1,5 T 100 las piezas 22 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 TOLERANCIA DE VERIFICACIÓN (Tv) Tolerancia “ efectiva” que debe cumplir la magnitud que se mide, dada la incertidumbre del sistema de medición Piezas Buenas 9597 Proceso Mecánicos 24,95 T 25,05 UU Pieza Buena Calibre con U= 25 µm La medida del 25 diámetro puede ser: 24,975 £ f £ 25,025 23 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 TOLERANCIA DE VERIFICACIÓN (Tv) Piezas Buenas 24,95 T 25,05 9597 Proceso Mecánicos UU Pieza Buena Calibre con U= 25 µm La medida del 25,025 diámetro puede ser: 25,00 £ f £ 25,05 Pieza Dudosa Piezas con diámetro > 25,025 no estoy seguro de que sean Buenas Por ejemplo, si obtengo una medida de 25,026 el diámetro puede valer 25,001 £ f £ 25, 051 24 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 TOLERANCIA DE VERIFICACIÓN (Tv) La tolerancia de verificación debe ser entonces 9597 Proceso Mecánicos 24,95 25,05 𝑻 U U 𝑻𝒗 24,975 25,025 𝑇: = ±50𝜇𝑚 25 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 TOLERANCIA DE VERIFICACIÓN (Tv) ¿Cuándo estoy seguro de que la pieza es defectuosa? 24,95 T 25,05 9597 Proceso Mecánicos UU Pieza dudosa Calibre con U= 25 µm La medida del 25,075 diámetro puede ser: 25,05 £ f £ 25,10 Pieza Defectuosa Piezas con diámetro > 25,075 no estoy seguro de que son Defectuosas Por ejemplo, si obtengo una medida de 25,076 el diámetro puede valer 25,051 £ f £ 25, 101 26 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 TOLERANCIA DE VERIFICACIÓN (Tv) Clasificación de las piezas como buenas, dudosas o defectuosas según el sistema de medición 9597 Proceso Mecánicos 24,95 25,05 T U U U U Piezas Piezas Piezas Tv = ± T - 2U Piezas Malas Dudosas Dudosas Malas Piezas 24,925 24,975 25,025 25,075 Buenas 27 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Incertidumbre y Tolerancia Tema 2 La tolerancia de verificación correspondiente a cada caso será: 1. Micrómetro milesimal 𝑻𝑽 = ± 𝟒𝟓 = 𝟗𝟎 µ𝒎 9597 Proceso Mecánicos 2. Micrómetro centesimal 𝑻𝑽 = ±𝟒𝟎 = 𝟖𝟎 µ𝒎 3. Calibre 𝑻𝑽 = ±𝟐𝟓 = 𝟓𝟎 µ𝒎 28 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Análisis de un instrumento de medida Objetivos Entender las fuentes de variabilidad en las mediciones 9597 Proceso Mecánicos Determinar si el instrumento de medición es satisfactorio o no. CALIDAD La calidad de un instrumento de medición está relacionada con las propiedades estadísticas de sus mediciones realizadas bajo condiciones estables. Su análisis implica el estudio de estas propiedades estadísticas 29 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Propiedades estadísticas de un instrumento de medición Ø Sesgo Ø Linealidad Ø Reproducibilidad 9597 Proceso Mecánicos Ø Repetibilidad Ø Estabilidad Sesgo: Es la diferencia entre la media de las mediciones realizadas y el valor de referencia o patrón. A menudo, se le llama exactitud. 30 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Linealidad: Si la variación del valor del sesgo a lo largo del rango de medición es lineal, existe linealidad. 9597 Proceso Mecánicos Variación lineal del sesgo 31 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Repetibilidad: Dadas “n” mediciones de un mensurando, realizadas bajo las mismas condiciones: el mismo instrumento de medida, el mismo operario, etc., se define repetibilidad como la variación de dichas mediciones alrededor de 9597 Proceso Mecánicos la media. La repetibilidad mide la precisión. 32 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Exactitud v/s Presición Tema 2 La distribución normal posee ciertas propiedades bien definidas, incluyendo el hecho de que 99.73% de la población se encuentra dentro de ±3𝜎 de la media de la población. Con frecuencia esto se considera como una indicación de la precisión de un instrumento de medición. Sección 45.1/Metrología 991 Distribución de mediciones Varianza grande 9597 Proceso Mecánicos Media de Varianza pequeña mediciones Valor verdadero Valor verdadero a) b) c) FIGURA 45.1 Exactitud contra precisión en la medición: a) exactitud alta, pero precisión baja; b) exactitud baja, pero precisión alta; c) exactitud y precisión altas. En a), el error aleatorio en la medición es grande, lo que indica una precisión baja; pero el valor de la media de medición coincide con el valor verdadero, lo que indica gran exactitud. donde s = desviación estándar de la población; x = variable de interés; m = media de la En b) el error de medición es pequeñ o (buena precisión), pero el valor medido i difiere sustancialmente del población; y n = número de miembros en la población. La distribución normal posee ciertas valor verdadero (baja exactitud). propiedades bien definidas, incluyendo el hecho de que 99.73% de la población se encuen- tra dentro de ±3s de la media de la población. Con frecuencia esto se considera como una En c), tanto la exactitud como la precisió indicaciónnde son buenasde la precisión. un instrumento de medición. La distinción entre exactitud y precisión se muestra en la figura 45.1. En a), el error aleatorio en la medición es grande, lo que indica una precisión baja; pero el valor de la media de medición coincide con el valor verdadero, lo que indica gran exactitud. En b) el 33 error deFrancisco medición es pequeño Valenzuela (buena precisión), pero el valor medido difiere sustancial- Gálvez. 2024 rev. 2 mente del valor verdadero (baja exactitud). En c), tanto la exactitud como la precisión son buenas. Por supuesto, no es posible construir un instrumento de medición que tenga una exac- titud perfecta (ningún error sistemático) y una precisión perfecta (ningún error aleatorio). La exactitud del instrumento se mantiene mediante una calibración adecuada y regular (que se explicará posteriormente). La precisión se obtiene seleccionando la tecnología de Principios de medición Tema 2 Los más importantes son la exactitud y la precisión. La exactitud es el grado en el que un valor medido coincide con el valor verdadero de la cantidad de interés. Un procedimiento de medición es exacto cuando no tiene errores sistemáticos. Los errores sistemáticos son desviaciones positivas o negativas del valor verdadero que son consistentes de una medición a la siguiente. 9597 Proceso Mecánicos La precisión es el grado en el que se puede repetir el proceso de medición. Una buena precisión significa que se reducen al mínimo los errores aleatorios en el procedimiento de medición. Los errores aleatorios se asocian, entre otros, con la participación humana en el proceso de medición. Entre los ejemplos están las variaciones en la preparación, la lectura imprecisa de la escala, las aproximaciones redondeadas, etc. Entre los componentes no humanos que contribuyen al error aleatorio están los cambios de temperatura, el desgaste gradual y/o el desajuste en los elementos funcionales de los dispositivos y otras variantes. Se supone que los errores aleatorios obedecen a una distribución estadística normal cuya media es cero y cuya desviación estándar está dada por: 𝜎 es la desviación estándar de la población ∑$!"# 𝑥! − 𝜇 % 𝑥! es la variable de interés 𝜎= 𝑛 𝜇 es la media de la población n número de miembros de la población 34 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Exactitud v/s Presición Tema 2 Precisión Diferencia entre Alta Baja exactitud y precisión I II de un instrumento de Es medición Ea Alta 9597 Proceso Mecánicos Es Ea Exactitud Es Curva error de III IV Es Ea Baja Es Es Ea 35 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Reproducibilidad: Es la variación obtenida al medir la misma característica sobre la misma pieza, utilizando el mismo instrumento de medida pero variando alguna condición en la medición. 9597 Proceso Mecánicos Ej. distintos operarios. 36 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Análisis de un Sistema de Medición Tema 2 Estabilidad: Es la variación total en las medidas obtenidas con un instrumento de medida, a lo largo del tiempo 9597 Proceso Mecánicos 37 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Selección de instrumentos de medición Tema 2 No es posible construir un instrumento de medición que tenga una exactitud perfecta (sin error sistemático) y una precisión perfecta (sin error aleatorio). La exactitud del instrumento se mantiene mediante una 9597 Proceso Mecánicos calibración adecuada y regular. La precisión se obtiene seleccionando la tecnología del instrumento adecuada para cada aplicación. Se aplica frecuentemente para determinar el nivel de precisión correcto la regla de 10, que establece que el dispositivo de medición debe ser 10 veces más preciso que la tolerancia especificada. Por lo tanto, si la tolerancia que se medirá es ±0.25 mm, entonces el instrumento de medición debe tener una precisión de ±0.025 mm. 38 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Características de los sistemas de medición Tema 2 RANGO: Amplitud de variación de un fenómeno 9597 Proceso Mecánicos Es la diferencia entre el mayor y el menor valor de la variable, indica la longitud del intervalo en el que se hallan todos los datos Rango 39 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Características de los sistemas de medición Tema 2 Rango de indicación “RI” Es el intervalo entre el menor y el mayor valor que el indicador del “SM” estaría en condiciones de presentar como lectura (o medida), Rango de operación “RO” Es el intervalo entre el menor y el mayor valor de la magnitud a medir, donde el “SM” opera según las 9597 Proceso Mecánicos especificaciones metrológicas establecidas. Observación: " RO " £ " RI " División de escala “DE” Corresponde al valor nominal de la variación de la lectura entre dos trazos adyacentes de la escala /analógicos). Incremento digital “ID” Corresponde al menor incremento, que un indicador digital, presenta en el digito menos significativo. Este puede ser de uno en uno, de dos en dos o de cinco en cinco. 40 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Otras caracteríticas de los instrumentos de medición Tema 2 Otro aspecto de un instrumento de medición es su capacidad para captar diferencias muy pequeñas en la cantidad de interés. La indicación de esta característica es la variación más pequeña de la cantidad que puede detectar el instrumento. Por lo general se usan los términos resolución y sensibilidad para este atributo de un dispositivo de medición. 9597 Proceso Mecánicos Resolución “R” Es la menor variación de la magnitud a medir que puede ser indicada o registrada por el “SM”. La evaluación de la resolución es hecha en función del tipo de instrumento. ü En los “SM” con la indicación digital “R” = “ID” Sensibilidad “Sb” Es la variación de la señal de salida (lectura) correspondiente a una variación unitaria de la magnitud a medir. 𝝏(𝑳) Sb : sensibilidad 𝑺𝒃 = L : lectura 𝝏(𝑴𝒎) Mm : magnitud a medir 41 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Otras caracteríticas de los instrumentos de medición Tema 2 Otras características deseables de un instrumento de medición incluyen la: ü facilidad de calibración, ü la estabilidad, ü la velocidad de respuesta, ü el rango de operación amplio, ü la confiabilidad alta y ü el costo bajo. 9597 Proceso Mecánicos La mayoría de los dispositivos de medición deben calibrarse en forma periódica. La calibración es un procedimiento en el cual el instrumento de medición se verifica contra un estándar conocido. Por conveniencia, al usar el instrumento de medición, el procedimiento de calibración debe ser rápido y simple. Una vez que se calibra, el instrumento debe ser capaz de conservar su calibración y continuar midiendo la cantidad sin desviarse del estándar. Esta capacidad de conservar la calibración se llama estabilidad y la tendencia del dispositivo a perder gradualmente su precisión en relación con el estándar se denomina desviación. 42 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Otras caracteríticas de los instrumentos de medición Tema 2 Algunas mediciones, en especial en un ambiente de manufactura, deben hacerse con rapidez. La capacidad de un instrumento de medición para indicar la cantidad en un mínimo de tiempo se denomina velocidad de respuesta. En forma ideal, el periodo debe ser cero; sin embargo, éste es un ideal imposible. Para un sistema de medición automática, la velocidad de respuesta generalmente se toma como el lapso de tiempo entre 9597 Proceso Mecánicos cuando ocurre un cambio en la cantidad de interés y cuando el dispositivo es capaz de indicar el cambio dentro de cierto porcentaje pequeño del valor verdadero. El instrumento de medición debe poseer un rango de operación amplio, que es la capacidad de medir la variable física en un periodo de interés práctico para el usuario. Por supuesto, una confiabilidad alta, que puede definirse como la ausencia de fallas frecuentes del dispositivo, y el bajo costo son atributos deseables en cualquier equipo de ingeniería. 43 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Bloques calibradores de presición Tema 2 Los bloques de calibración deben usarse sobre una superficie plana de referencia, como una placa superficial. Una placa superficial es un bloque sólido y grande cuya superficie superior tiene un acabado casi totalmente plano. Casi todas las placas de superficie actuales están hechas de 9597 Proceso Mecánicos granito duro. El granito tiene la ventaja de ser duro, no oxidarse, no ser magnético, desgastarse con lentitud, es térmicamente estable y fácil de mantener. Los bloques de calibración y otros instrumentos de alta precisión deben usarse en condiciones de temperatura estándar y otros factores que podrían afectar adversamente la medición. Por acuerdo internacional, se ha establecido que la temperatura estándar es de 20 °C. Si se usan bloques de calibración u otros instrumentos de medición en un ambiente de fábrica, donde la temperatura difiere de este estándar, se requieren correcciones para la expansión o contracción térmicas. 44 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Los instrumentos de medición se dividen en dos puntos: graduados y no graduados. Los dispositivos de medición graduados incluyen un conjunto de marcadores (llamados graduaciones) sobre una escala lineal o angular, contra la cual puede compararse la característica de interés del objeto. 9597 Proceso Mecánicos Los dispositivos de medición no graduados no poseen tal escala y se usan para hacer comparaciones entre las dimensiones o para transferir una dimensión y efectuar su medición mediante un dispositivo graduado. El más básico de los dispositivos de medición graduados es la regla (hecha de acero y con frecuencia llamada una regla de acero), que se usa para medir dimensiones lineales. Las reglas están disponibles en diversas longitudes. Las longitudes métricas incluyen 150, 300, 600 y 1000 mm, con graduaciones de 1 o 0.5 mm. 45 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Existen calibradores en estilo graduado y no graduado. Un calibrador no graduado (que se conoce simplemente como calibrador) consta de dos patas unidas mediante un mecanismo articulado, 9597 Proceso Mecánicos como se muestra en la figura. Los extremos de las patas están hechos para entrar en contacto con las superficies del objeto que se mide y la articulación está diseñada para sostener las patas en posición durante el uso. Los contactos apuntan hacia adentro o hacia afuera. Cuando apuntan hacia adentro, el instrumento se denomina un calibrador externo y se usa para medir dimensiones externas como un diámetro. Cuando los contactos apuntan hacia afuera, se denomina un calibrador interno, el cual se usa para medir la distancia entre dos superficies internas. 46 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Un instrumento similar a la configuración del calibrador es el compás divisor, excepto que ambas piernas son rectas y terminan en contactos duros con puntas agudas. Los divisores se usan para establecer distancias en escala entre dos puntos o líneas sobre una superficie y para inscribir círculos o arcos sobre 9597 Proceso Mecánicos una superficie. 47 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Existen diversos calibradores graduados para diferentes propósitos de medición. Entre los más simples se encuentran la huincha y el calibrador deslizable. Huincha, dispone sólo de escala principal, no son regulables y no 9597 Proceso Mecánicos posee nonio. Calibrador deslizable, una regla de acero a la cual se le añaden dos quijadas, una fija en un extremo de la regla y la otra móvil, como se muestra en la figura. Los calibradores deslizables se usan para mediciones internas o externas, dependiendo si se usan las caras internas o externas de la quijada. Para usarlo, las quijadas se ponen en contacto con las superficies de las piezas que se van a medir y la posición de la quijada móvil indica la dimensión de interés. Los calibradores deslizables permiten mediciones más precisas y exactas que las reglas simples. 48 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Un refinamiento del calibrador deslizable es el calibrador vernier, que se muestra en la figura. En este dispositivo, la quijada móvil incluye una escala de vernier, llamada así en honor de P. Vernier (1580-1637), el matemático francés que la inventó. El vernier proporciona graduaciones de 0.01 mm en el SI (y 0.001 pulgadas en la escala de uso común), mucho más preciso que el calibrador deslizable. 9597 Proceso Mecánicos Las variaciones del calibrador vernier incluyen el calibrador vernier de altura, usado para medir la altura de un objeto en relación con una superficie plana, como una placa: y el calibrador vernier de profundidad, para medir la profundidad de un agujero, ranura u otra cavidad en relación con una superficie superior. Permite medir una fracción o decimal, de unidad mínima, de escala principal. 49 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Pie de metro 9597 Proceso Mecánicos 50 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 9597 Proceso Mecánicos Fuerza excesiva Error de paralelaje Medición de interiores Medición de exteriores Medición de profundidad 51 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Animación 9597 Proceso Mecánicos 52 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Tema 2 Nonius o Nonio Intentar apreciar un valor inferior al milímetro (décimos, centésimas o milésimas de milímetro) en escalas analógicas (de rayas) resulta imposible para el ojo humano no los puede distinguir. Por este motivo, se ha ideado un ingenio capaz de detectar las facciones de milímetro llamado nonio. El nonius es una regla recta o circular que fracciona las divisiones del instrumento de medida en partes proporcionales y amplía la resolución de este. 9597 Proceso Mecánicos A A B B El principio de funcionamiento: El instrumento de la figura anterior está formado por dos reglas, la regla A es fija y está graduada en milímetros y la regla B es móvil e incorpora el nonius. El nonio (regla B) tiene una escala con una longitud total de nueve milímetros dividida en diez partes ) mediante el teorema de Tales. Por lo tanto, la separación entre dos divisiones es de: = 0,9𝑚𝑚 #* 53 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Universidad Politècnica Departamento de Ingeniería Mecànica de Cataluña Tecnologías de Fabricación Tema 2 Si hacemos coincidir los ceros de las dos escalas, la separación existente entre 1de regla fija y 1’ de regla móvil, es de: 9 1 1𝑚𝑚 − 𝑚𝑚 = 𝑚𝑚 (0,1 𝑚𝑚) 10 10 La separación entre 2 y 2’, es de 9 2 9597 Proceso Mecánicos 1𝑚𝑚 − 2 @ 𝑚𝑚 = 𝑚𝑚 (0,2 𝑚𝑚) 10 10 Figura 13. Coincidencia entre los ceros de las dos escalas Y la separación entre 3 y 3 'es 3 / 10 (0,3 mm), y así sucesivamente. Del análisis anterior, podemos deducir que la sensibilidad del instrumento con Del análisis nonioanterior, podemos incorporado es ladeducir queentre diferencia la sensibilidad el valor dedel unainstrumento división delcon nonio incorporado instrumento es la diferencia y una delentre el valor de una división del instrumento y una del nonio. nonio. En general, si el nonio divide en n partes una longitud n-1 de la regla fijo, la En general, si el nonio sensibilidad divide en o resolución es:n partes una longitud n-1 de la regla fijo, la sensibilidad o resolución es: n −1 n − n +1 1 1 s = 1− = = ⇒s= n n n n 54 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Los casos más habituales sobre regla son los siguientes: Nonius de 10 divisiones: si tomamos en la regla móvil 9 mm y los dividimos en 10 partes iguales, cada una de ellas valdrá 9 / 10 mm y su resolución será: 1 1 En general, Nonius de 10sidivisiones: el nonio divide en n partes si tomamos una longitud en la regla móvil 9 n-1 mmde la regla y los fijo, la dividimos en sensibilidad o resolución es: 10 partes iguales, cada una de ellas valdrá 9 / 10 mm y su resolución será: n −1 n − n +1 1 1 s = 1 −s = 1 == 1 = 0,1mm = ⇒s= n n n n n 10 Tema 2 Losmás Los casos casos más habituales habituales sobre reglasobre son regla son los siguientes: los siguientes: Nonius Nonius dede2010 divisiones: divisiones:si tomamos en la regla móvil 19 mm y losy dividimos en en 10 partes iguales, Nonius de 10 divisiones: si si tomamos tomamos en en la regla la regla móvil móvil 9 mm9 ymm los dividimos los dividimos en 20 partes cada iguales, unaiguales, cada de ellascada una /de valdrá́ ellas yvaldrá 19/20 mm y :su resolución será 10 partes una9de 10 mm ellas su9resolución valdrá será́ / 10 mm y su resolución será: (Fig.14): 1 1 s= = = 0,1mm n 10 Universidad Politècnica Departamento de Ingeniería Mecànica de Cataluña Tecnologías de Fabricación 9597 Proceso Mecánicos Noniusde Nonius de20 20divisiones: divisiones: si tomamos si tomamos enregla en la la regla móvilmóvil 19 mm19y mm y los dividimos los dividimos en en 20 partes iguales, cada una de ellas valdrá́ 19/20 mm y su resolución divisiones será́ 20 partes iguales, cada una de ellas valdrá 19/20 mm y su resolución será Figura 14. Nonius de 20 (Fig.14): 1 1 s= = = 0, 05mm n 20 Nonius de 50 divisiones: si tomamos en la regla móvil 49 mm y los dividimos en 50 partes iguales, Nonius de 50 cada una dedivisiones: si tomamos ellas valdrá́ Figura 49/50 15. mm Noniusende ylasu regla 50 móvil 49será́ resolución divisiones mm y los dividimos en 50 partes iguales, Figura cada una de ellas 14. Nonius devaldrá 49/50 mm y su resolución será 20 divisiones (Fig.15): 1 1 s s== 1= = 1= = 0, 05mm n n 2050 0, 02mm Los 55 instrumentos Nonius de 50que utilizamos divisiones: para en si tomamos realizar la reglamedidas Francisco angulares Valenzuela móvil 49 mm Gálvez. de precisión y los dividimos en 2024 rev. 2 incorporan 50 partes iguales, cada una de ellas valdrá 49/50 mm y su resolución será las un nonio circular para apreciar fracciones de arco más pequeñas que divisiones de su escala. (Fig.15): La resolución de este tipo de nonio se calcula de la misma manera que en el caso de un nonio recto. Generalmente, en las medidas angulares, hechas con instrumentos analógicos, es suficiente una resolución de cinco minutos aunque hay instrumentos 12 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 El micrómetro se usa ampliamente y es un dispositivo de medición muy exacto, su forma más común consiste en un husillo y en un yunque en forma de C, como se muestra en la figura. El mango se mueve en relación con el yunque fijo mediante una rosca de tornillo de alta precisión. 9597 Proceso Mecánicos En un micrómetro con una escala métrica, las graduaciones son de 0.01 mm. Los micrómetros (y calibradores graduados) modernos están disponibles con dispositivos electrónicos que despliegan una lectura digital de la medición (como en la figura). Estos instrumentos son más fáciles de leer y eliminan mucho del error humano asociado con la lectura en los dispositivos graduados convencionales. 56 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 9597 Proceso Mecánicos 57 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 La división de escala del micrómetro Sujetamos una tuerca con la mano y con la otra enroscamos un tornillo. Observemos cómo este avanza longitudinalmente con el giro. 9597 Proceso Mecánicos La distancia que avanza el tornillo con una vuelta completa se llama paso y es una distancia muy pequeña, en los micrómetros suele ser de 0,5 mm. Ahora imaginamos que dividimos la vuelta completa en 50 trocitos. Lo que estamos haciendo es dividir los 0,5 mm que avanza la parte móvil del micrómetro en 50 partes y obteniendo la precisión: 0,5 𝑚𝑚 𝐷𝑖𝑣𝑖𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑎𝑙𝑎 = = 0,01 𝑚𝑚 50 𝑚𝑚 58 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 El micrómetro es un instrumento de medición de medidas lineales utilizado cuando la medición requiere una precisión mayor que la proporcionada por un calibre pie de rey y es fabricado con una resolución de 0,01 mm y 0,001 mm. Para ello cuenta con dos puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala incluye un nonio. 9597 Proceso Mecánicos Imagen de un micrómetro de interiores Nonio de un micrómetro 59 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Lectura del micrómetro La mayoría de los tornillos micrométricos empleados en el sistema métrico decimal tienen una longitud de 25 mm, con un paso de rosca de 0,5 mm, de modo que girando el tambor una vuelta completa el palpador avanza o retrocede 0,5 mm. En la superficie del tambor tiene grabado en toda su circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que ha realizado, una división equivale a 0,01 mm. 9597 Proceso Mecánicos Para realizar una lectura, nos fijamos en la escala longitudinal, sabiendo así la medida con una apreciación de 0,5 mm, el exceso sobre esta medida se ve en la escala del tambor con una división de escala de 0,01 mm. 60 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Partes del micrómetro Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores, podemos diferenciar las siguientes partes: 9597 Proceso Mecánicos 1. Cuerpo: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por dilatación. 2. Tope: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material duro (como "metal duro") para evitar el desgaste así como optimizar la medida. 3. Espiga: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar desgaste. 4. Tuerca de fijación: que permite bloquear el desplazamiento de la espiga. 5. Trinquete: limita la fuerza ejercida al realizar la medición. 6. Tambor móvil, solidario a la espiga, en la que está grabada la escala móvil de 50 divisiones. 7. Tambor fijo: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de 0 a 25 mm. 61 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Si seccionamos el micrómetro podremos ver su mecanismo interno: 9597 Proceso Mecánicos Donde podemos ver la espiga lisa en la parte que sobresale del cuerpo y roscada en la parte derecha interior, el paso de rosca es de 0,5mm, el tambor móvil solidario a la espiga que gira con él, el trinquete en la parte derecha de la espiga, con el mecanismo de embrague, que desliza cuando la fuerza ejercida supera un limite. 62 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 El extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde esta roscada la espiga, esta tuerca esta ranurada longitudinalmente y tiene una rosca cónica en su parte exterior, con su correspondiente tuerca cónica de ajuste, este sistema permite compensar los posibles desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego máximo entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrómetro. 9597 Proceso Mecánicos 63 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 Sobre el cuerpo esta encajado el tambor fijo, que se puede desplazar longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la correcta lectura del micrómetro, y que permanecerá solidario al cuerpo en las demás condiciones. 9597 Proceso Mecánicos 64 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor móvil, es el número entero de vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de rosca de la espiga es de 0,5mm, la escala fija, grabada en el tambor fijo, tiene una escala de milímetros enteros en la parte superior y de medios milímetros en la inferior, esto es la escala es de medio milímetro. 9597 Proceso Mecánicos 65 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos de medición para dimensiones lineales Tema 2 El tambor móvil, que gira solidario con la espiga, tiene gravada la escala móvil, de 50 divisiones, numerada cada cinco divisiones, y que permite determinar la fracción de vuelta que ha girado el tambor, lo que permite obtener una división de escala de 0,01mm en la medida. 9597 Proceso Mecánicos 66 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos comparativos Tema 2 Los instrumentos comparativos se usan para confrontar las dimensiones entre dos objetos, como una pieza de trabajo y una superficie de referencia. En general, no son capaces de proporcionar una medición absoluta de la cantidad que interesa; en lugar de eso, miden la magnitud y dirección de la desviación entre dos objetos. 9597 Proceso Mecánicos Entre los instrumentos que se encuentran en esta categoría están los calibradores mecánicos y electrónicos. Calibradores mecánicos; indicadores de carátula Los calibradores mecánicos están diseñados para magnificar en forma mecánica la desviación, para permitir la observación. El instrumento más común en esta categoría es el indicador de carátula (reloj comparador), que convierte y magnifica el movimiento lineal de un apuntador de contacto en la rotación de una aguja de carátula. La carátula se gradúa en unidades pequeñas como 0.01 mm y 0,001 mm. Los indicadores de carátula se usan en muchas aplicaciones para medir rectitud, planicie, paralelismo, cuadratura, redondez y medidas exteriores. 67 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Instrumentos comparativos Tema 2 Preparación de indicador de carátula, para medir una pieza externa; conforme la pieza gira alrededor de Capítulo 45/Medición su centro,elas inspección variaciones en la superficie exterior en relación con el centro se indican en la carátula. Indicador de carátula 9597 Proceso Mecánicos Contacto A 45.7 Preparación cador de carátula, Pieza cilíndrica Centro edir una pieza ; conforme la ira alrededor de su las variaciones en rficie exterior en Placa superficial n con el centro se en la carátula. 4 Calibradores fijos 68 Un calibrador fijo es una réplica física de la dimensión de una pieza que2024 Francisco Valenzuela Gálvez. serev. va2 a in nar o medir. Existen dos categorías básicas: el calibrador maestro y el calibrador lí calibrador maestro es una réplica directa del tamaño nominal de la dimensión de Por lo general, se usa para preparar un instrumento de medición comparativa, por Instrumentos comparativos Tema 2 Calibradores electrónicos Los calibradores electrónicos son una familia de instrumentos de medición y calibración, basados en transductores, capaces de convertir un desplazamiento lineal en una señal eléctrica, que se amplifica y transforma en un formato de datos conveniente, como la lectura digital. En los últimos años se han incrementado rápidamente las aplicaciones de 9597 Proceso Mecánicos los calibradores, conducidas por avances en la tecnología de microprocesadores. Están sustituyendo en forma gradual a muchos de los dispositivos de medición y calibración convencionales. Entre las ventajas de los calibradores electrónicos están: 1) buena sensibilidad, exactitud, precisión, repetibilidad y velocidad de respuesta; 2) capacidad para medir dimensiones muy pequeñas, hasta de 0.025 mm; 3) facilidad de operación; 4) reducción de errores humanos; 5) despliegue de la señal electrónica en diversos formatos y 6) capacidad de interconexión con sistemas de computadoras para procesamiento de datos. 69 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Calibradores fijos Tema 2 Un calibrador fijo es una réplica física de la dimensión de una pieza que se va a inspeccionar o medir. Existen dos categorías básicas: el calibrador maestro y el calibrador límite. Un calibrador maestro es una réplica directa del tamaño nominal de la dimensión de la pieza. Por lo general, se usa para preparar un instrumento de medición comparativa, por ejemplo un indicador de carátula; o para calibrar un dispositivo de medición. 9597 Proceso Mecánicos Un calibrador límite se fabrica para ser una réplica inversa de la dimensión de la pieza y se diseña para verificar la dimensión de uno o más de sus límites de tolerancia. Un calibrador límite con frecuencia tiene dos calibradores en uno, el primero comprueba el límite inferior de la tolerancia en la dimensión de la pieza y el otro verifica el límite superior. Generalmente, estos calibradores se conocen como calibradores pasa/no pasa, debido a que un límite del calibrador permite que la pieza se inserte, mientras que el otro límite lo impide. El límite pasa se usa para verificar la dimensión en su máxima condición material; éste es el tamaño máximo para una característica interna, como un orificio y el tamaño máximo para una característica externa como un diámetro exterior. El límite no pasa se usa para revisar la mínima condición material de la dimensión en cuestión. 70 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 mite inferior de la tolerancia en la dimensión de la pieza y el ot Popularmente, estos calibradores se conocen como calibrado que un límite del calibrador permite que la pieza se inserte, m impide. El límite pasa se usa para verificar la dimensión en su éste es el tamaño máximo para una característica interna, co máximo para una característica externa como un diámetro ex usa para revisar la mínima condición material de la dimensión Los calibradores fijos deben ser dimensionalmente estab Los materiales que se usan generalmente para estas herramie Calibradores fijos o acero para herramienta con tratamiento térmico y acabado Tema 2 resistencia al desgaste es muy importante se usa carburo ceme para determinar tolerancias cuando se fabrica un calibrador la dimensión del calibrador corresponde a un 10% de la tole Los calibradores fijos deben ser dimensionalmente estables y resistentes al pieza que se va a verificar. desgaste. Los calibradores de límite comunes son los calibradores se usan para verificar las dimensiones de piezas externas y los utilizan para revisar dimensiones internas. Un calibrador de co Los materiales que se usan generalmente para estas herramientas son con forma de C con superficies de calibración localizadas en las aleaciones de acero o acero para herramienta con tratamiento térmico y muestra en la figura 45.8. Tiene dos botones de calibración, el p y el segundo es el calibrador no pasa. Los calibradores de cont acabado de alta exactitud. dimensiones externas como diámetro, anchura, grosor y superf Los calibradores de anillo se utilizan para revisar diámet 9597 Proceso Mecánicos cación dada, generalmente se requiere un par de calibradores, Si la resistencia al desgaste es muy importante se usa carburo cementado. Botón de calibrador FIG La regla de 10 se usa para determinar tolerancias cuando se fabrica un Marco no pasa Botón de calibrador con una calibrador fijo; esto es, la tolerancia de la dimensión del calibrador pasa de exa corresponde a un 10% de la tolerancia en la dimensión de la pieza que se va a Pieza de trabajo verificar. Yunque Los calibradores de límite comunes son los calibradores de contacto y de anillo que se usan para verificar las dimensiones de piezas externas. Un calibrador de contacto consiste en un marco con forma de C con superficies de calibración localizadas en las quijadas del marco. Tiene dos botones de calibración, el primero es el calibrador pasa y el segundo es el calibrador no pasa. Se usan para comprobar dimensiones externas como diámetro, anchura, grosor y superficies similares. 71 Francisco Valenzuela Gálvez. 2024 rev. 2 Calibradores fijos Tema 2 Los calibradores de anillo se utilizan para revisar diámetros cilíndricos. Para una aplicación dada, generalmente se requiere un par de calibradores, uno de pasa y el otro de no pasa. Cada calibrador es un anillo cuya abertura se mecaniza a uno de los límites Sección 45.3/Instrumentos de m de tolerancia del diámetro de la pieza. Para facilidad de manejo, la parte 95

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