DEFECTOS EN PIEZAS MECÁNICAS

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1 DEFECTOS EN PIEZAS MECÁNICAS Defectos dimensionales: diferencia entre las dimensiones obtenidas midiendo la pieza y las teóricas dadas por el diseño o pieza prototipo. Pueden ser de tipo lineal o angular. Defectos de forma: diferencias entre la forma (línea o superficie) real de la pieza y la forma geométrica (ideal) representada en el diseño o pieza prototipo. Defectos de posición: diferencias entre la posición real de una recta o plano de la pieza respecto de otra recta o plano tomados como referencia cuyas formas geométricas (ideales) son correctas (satisfacen cierta precisión).

2 Defectos de forma Rectitud: distancia entre los puntos de la línea considerada y la recta geométrica de referencia (recta patrón). Planedad: Distancia entre cualquier punto de la superficie considerada y el plano envolvente (Plano patrón o mármol). Circularidad (Redondez): Distancia radial entre el contorno de la sección normal al eje del cilindro y el círculo ideal. Cilindridad: Distancia radial entre cualquier punto de la porción de cilindro considerada y el cilindro ideal (envolvente). Recta patrón Dist. Máx. Línea considerada Plano envolvente Dist. Máx. Superficie considerada Línea circular considerada Dist. Máx. Cilindro envolvente Dist. Máx. Círculo envolvente Superficie considerada

3 Defectos de Posición Perpendicularidad: Distancia entre la línea o superficie considerada y un plano auxiliar perpendicular al plano envolvente de referencia. Paralelismo: Distancia entre cualquier punto de la superficie o línea considerada y un plano auxiliar paralelo al plano de referencia (Plano patrón). Angularidad (Inclinación): Distancia entre cualquier punto del plano considerado y un plano auxiliar formando un ángulo con el plano envolvente de referencia. Puede involucrar tanto a ejes como a superficies. Dist. Máx. Plano auxiliar Plano auxiliar Superficie considerada Plano envolvente de referencia Dist. Máx. Superficie considerada Superficie considerada Plano inclinado auxiliar Plano envolvente de referencia (defecto de paralelismo de una superficie con relación a otra superficie) Dist máx. Plano envolvente de referencia

4 Defectos de Posición (cont.) Excentricidad: Distancia radial entre el eje de una superficie de revolución y un eje de giro paralelo tomado como referencia. Coaxialidad: Diferencia entre la posición real del eje de una superficie de revolución y un eje de giro tomado como referencia. Incluye los defectos de excentricidad y de inclinación entre ejes. Cilindro envolvente de referencia Eje del cilindro envolvente de la superficie considerada Eje de referencia Tolerancia Superficie considerada Eje del cilindro envolvente de la superficie considerada (eje de referencia)

5 Otros Defectos de Posición Salto Axial: Desviación de la superficie considerada respecto a una superficie de referencia perpendicular al eje de giro Desviación total de la lectura del comparador, en dirección paralela al eje de giro, en una vuelta completa de la pieza. La superficie que se palpa con el comparador es aproximadamente normal al eje. Eje Salto radial Salto axial Superficie normal al eje Superficie considerada Salto radial Salto Radial: Discrepancia entre el eje de giro de la pieza y el eje geométrico. Desviación total de la lectura del comparador en una vuelta completa de la pieza, en dirección radial respecto a su eje de giro, palpando superficies cilíndricas o cónicas.

6 Medición de los defectos de forma Circularidad Cilindridad Rectitud Salto axial Salto radial Las desviaciones de aguja se producen en generatrices opuestas Apoyo entre puntas Apoyo en V En las mediciones de salto radial y excentricidad están involucrados los defectos de circularidad

7 Forma geométrica de las piezas de revolución Diferencias respecto a la forma ideal al tornear, fresar, rectificar, etc. Piezas sin tolerancia de forma geométrica y de rugosidad: las diferencias quedan comprendidas dentro de las tolerancias de las medidas lineales. Defecto de circularidad: distancia radial máxima entre los círculos inscripto o circunscripto (ideales). Las diferencias de forma son de valor macrogeométrico. Contorno real D 19,8 mm Defectos corrientes (ext. e int.) de circularidad y cilindridad Eje ideal Ovalado Triangular Polígono Cónico Bombeado Adelgazado Curvado Ondulado Agujero ideal Ovalado Triangular Polígono D 20,2 mm Cónico Bomb. Ensanch. Curvado Cualq. Distancia radial máxima = T/2= 0,2 mm

8 Inconvenientes mecánicos de las diferentes formas Desaparición de los asientos prensados y variación de ajustes en general. Desgaste rápido de los vértices en la superficie de los cojinetes. Debido a la influencia del calor o del frío, descomposiciones del aceite lubricante en los valles de cojinetes, y por ello oxidación que ataca y destruye al material. Marcha irregular de las ruedas. Presión unilateral sobre los rodamientos. Corte de la película de aceite. Rozamiento metálico especifico anormal y finalmente rotura. Cualquiera de estos inconvenientes requerirá Círculo real 20,2 mm 19,8 mm Especificar tolerancias de forma Máxima diferencia radial << T Distancia radial máxima = 0,1 Tolerancia de circularidad: Debe expresarse como una función de la Variación del Radio Tcircularidad = Rcírculo circunscripto r círculo inscripto

9 Forma defectuosas de igual espesor o igual anchura Defectos de forma que pasan desapercibidos según el método de medición diametral empleado Formas típicas de ejes o agujeros Ejes triangulares: Rectificado de ejes (sin centros) Ejes ovalados en el torneado: defectos de apoyo, salto o fijación. Defectos de forma poligonal: vibración, rpm bajas, apoyo insuficiente. Falta de redondez regular: Forma oval, elíptica o poligonal de Nº par de lados Falta de redondez irregular: Forma triangular o poligonal de Nº impar de lados

10 Medición de Ejes Ejes de Nº impar de lóbulos (triángulo, pentágono, etc. curvilíneos): En la MEDICIÓN BIPOLAR (micrómetro, etc) aparentan igual espesor Ejes triangulares Con soportes en V=60º y comparador (MEDICION TRIPOLAR) se reconoce el defecto y se mide la diferencia radial máxima. M = máxima diferencia del comparador Eje de Nº par de lóbulos (oval, cuadrado, etc.): En la medición tripolar con soporte en V aparecerá redondo Se reconocerá el defecto con la medición bipolar (micrómetro, pie de rey, comparador sobre mármol), y se mide la MÁXIMA DIFERENCIA DE LOS 2 DIÁMETROS

11 Medición de Ejes Método correcto Medición bipolar: para Nº para de lados Medición tripolar: para Nº impar de lados Medición Tripolar: con V y comparador (la relación entre la variación radial (R-r) y M es un factor de multiplicación K: M= K (R-r) Medición Bipolar: micrómetro, pie de rey, comparador sobre mármol (K=2) M = D-d = 2 (R-r)

12 Medición con soportes (bloques) en V Determinación del ángulo en función del Nº de vértices del polígono 2α = 180º -360º/n r R M R. cosec α n = Nº de vértices 360/n 2α α r. cosec α M = R + R cosec α - r - r cosec α = (R- r) (1+ cosec α) R : radio círculo circunscripto r : radio círculo inscripto R- r : variación radial M : lectura en el comparador, variación máxima hallada El factor de multiplicación es: K = (1+ cosec α)

13 Diseño del Método para Medición de Circularidad Debe hacerse un riguroso análisis para diseñar el método. Se requiere efectuar una adecuada selección del tipo de instrumental para no obtener resultados imprecisos en la cuantificación del defecto La verificación con bloques V detecta la falta de circularidad, pero solo cuantifica bien el defecto cuando el ángulo 2α es el que corresponde al Nº de lóbulos de la forma Medición de buje triangular 0,002 ó X - 2 Buje deformado 0,019 0,022 3 métodos incorrectos 1 correcto, pero requiere varios anillos para cubrir la gama de diámetros 0,015 0, º X = 0,010 Y = 0, º Z = 0,08

14 Determinación del Nº de lóbulos Una pieza de revolución puede o no, presentar centros en sus extremos En el caso de tener centros, la pieza se monta entre puntas en un dispositivo de laboratorio, y con un comparador se determina el número de lóbulos contando las veces que la aguja invierte su giro. El Nº de lóbulos de una pieza sin centros puede determinarse con un anillo calibrador de redondez, ajustable, y con comparador incorporado

15 Medición de agujeros Los defectos de circularidad interiores mas corrientes son el óvalo y el triángulo curvilíneo. Suelen no poseer anchos matemáticos, y resulta difícil definir si debe optarse por medición bi o tripolar 90º 120º Una medición tripolar con separación irregular de los puntos de contacto, permite medir un % aceptable de ambos defectos de circularidad. Alesámetro (bipolar??) A B

16 Medición de redondez por relevamiento completo del contorno (a) (b) TALYROND

17 Interpretación de Gráficas de Redondez

18 Ejemplos de medición con cabezas múltiples (Indi-Ron)

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