VERNIER Y MICROMETRO

Transcripción

1 VERNIER Y MICROMETRO OBJETIVOS: Conocer y comprender el uso del vernier y el micrómetro de manera teórica y práctica. Identificar la relación de aproximación de estos dos instrumentos de medición valiéndonos del lenguaje matemático. Identificar las partes que componen al vernier y al calibrador. FUNDAMENTO TEÓRICO. CONCEPTOS: EXACTITUD Y PRECISIÓN. En ingeniería, ciencia, industria y estadística, se denomina precisión a la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones. Esta cualidad debe evaluarse a corto plazo. No debe confundirse con la exactitud. La exactitud en cambio es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real, suponiendo varias mediciones, no estamos midiendo el error de cada una, sino la distancia a la que se encuentra la medida real de la medida obtenida con el instrumento (cuán calibrado esta el aparato de medición), si bien estos dos conceptos son diferentes están ligados de manera trascendental y relevante. Exactitud baja Precisión alta Exactitud alta Precisión baja Exactitud alta Precisión alta Fig. N 1. Idea de precisión y exactitud TALLER MECANICO 1

2 ALGUNOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN. Los instrumentos de medición tales como: nivel de burbuja, plomadas, calibradores con cuadrante, calibradores con vernier (nonio), calibradores de altura con vernier, calibradores de profundidad con vernier, calibradores deslizantes, calibradores de interiores y exteriores como también los micrómetros de interior y de exteriores, son usualmente usados por los mecánicos, existen más instrumentos de medición pero solo se nombrará los más cercanos al vernier y micrómetro. Fig. N 2. Nivel de burbuja Fig. N 3. Plomadas Fig. N 4. Calibrador con Cuadrante. Fig. N 5. Calibrador con Vernier. Fig. N 6. Calibrador de altura con Vernier. Fig. N 7. Calibrador de profundidad con Vernier. Fig. N 8. Micrómetro de interior. Fig. N 9. Micrómetro de exterior. TALLER MECANICO 2

3 VERNIER. HISTORIA. Pedro Nunes, conocido también por su nombre latino como Petrus Nonius (Alcácer do Sal, Portugal, Coimbra, 1577), matemático, astrónomo y geógrafo portugués, del siglo XVI. Inventó en 1514 el nonio, un dispositivo de medida de longitudes que permitía, con la ayuda de un astrolabio, medir fracciones de grado de ángulos, no indicadas en la escala de los instrumentos. Pierre Vernier (Ornans, Ornans, 1637) matemático francés, es conocido por la invención en 1631 de la escala vernier para medir longitudes con gran precisión y basado en el de Pedro Nunes. Dada la primera invención de Pedro Nunes (1514) y el posterior desarrollo de Pierre Vernier (1631), en la actualidad esta escala se suele denominar como nonio o vernier, siendo empleado uno u otro termino en distintos ambientes, en la rama técnica industrial suele ser más utilizado nonio. Por lo tanto se puede atribuir el invento del calibre pie de rey tanto a Pedro Nunes como a Pierre Vernier. PRINCIPIO MATEMÁTICO. En el valor de cada graduación de la escala del nonio se calcula considerando el valor de cada graduación de la escala principal divido entre el número de graduaciones del nonio. Donde: A = A = Aproximación L = Valor de cada graduación en la escala principal n = Número de graduaciones del nonio. Por ejemplo un calibrador con lectura mínima de 0.05 mm deberá tener en la escala principal graduaciones cuyo valor de c/u deberá ser de 1 mm y 20 graduaciones en el nonio de tal manera que: A = L / n; A = 1 / 20 = 0.05 mm La distancia L' que deberá existir entre los graduaciones del vernier es L - L/n; L' = 1-1/ 20 = = 0.95 mm Por lo tanto la longitud D total del vernier con 20 graduaciones será: D = (n - 1) L = (20-1) 1 = 19 mm La fracción entre las dos primeros graduaciones de la escala principal y una división de la del nonio está representado por un múltiplo de L/n y se determina encontrando la graduación sobre la escala del nonio que esté más alineado con uno graduación sobre la escala principal. TALLER MECANICO 3

4 Los calibradores vernier pueden tener escalas graduadas en sistema métrico y/o sistema inglés. Los calibradores graduados en sistema métrico tienen legibilidad de 0.05 mm y de 0.02mm, y los calibradores graduados en el sistema inglés tienen legibilidad de " y de 1/128". Es decir: Asumiendo que la escala fija tiene 10 divisiones y cada división de longitud L, y que el nonio posee 10 divisiones y cada división tiene una longitud L. Entonces para calcular A se tendría que hacer la siguiente operación: A = L-L (1) Pero según la figura De (1) y (2) nl = nl-l (2) A=L/n De esta manera se puede calcular la aproximación de cualquier calibrador con nonio obteniendo aproximaciones de 0.05 ó 0.02mm ó " y de 1/128" que siempre están indicado en los nonios. TALLER MECANICO 4

5 PARTES DE UN CALIBRADOR CON VERNIER El calibrador está compuesto de regletas y escalas. Este es un instrumento muy apropiado para medir longitudes, espesores, diámetros interiores, diámetros exteriores y profundidades. El calibrador tiene generalmente tres secciones de medición. ELEMENTOS DE MEDICIÓN DE LOS CALIBRADORES. A = para medir dimensiones exteriores. B = para medir dimensiones interiores. C = para medir profundidad. La regleta (o escala principal) está graduada en milímetros ó 0.5 milímetros si es bajo el Sistema métrico o en dieciseisavos o cuarentavos de una pulgada si es bajo el sistema inglés. TALLER MECANICO 5

6 El Vernier (nonio o escala) en el cursor, permite lecturas abajo de los siguientes decimales. Sistema métrico 1/20 mm ó 1/50 mm Sistema inglés 1/128 pulg. ó 1/1000 pulg. Las siguientes longitudes de calibradores se usan ampliamente: Sistema métrico 150 mm, 200 mm, 300 mm Sistema inglés 6 pulg., 8 pulg., 12 pulg. TIPOS DE CALIBRADORES CON VERNIER. BOTÓN Este calibrador está equipado con un Botón en lugar del tradicional tornillo de freno. Si el botón se oprime, el cursor puede deslizarse a lo largo de la regleta, cuando el botón se suelta, el cursor se detiene automáticamente. TORNILLO DE AJUSTE. Este tipo está equipado con un tornillo de ajuste el cual se utiliza para mover el cursor lentamente cuando se usa como un calibrador fijo, este tipo permite el ajuste fácil del cursor. CALIBRADOR DE CARÁTULA. Este tipo llamado calibrador de carátula está equipado con un indicador de carátula en lugar de un nonio para permitir la lectura fácil de la escala. TALLER MECANICO 6

7 PRECAUCIONES AL MEDIR: UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Punto 1: Verifique que el calibrador no esté dañado. Si el calibrador es manejado frecuentemente con rudeza, se inutilizará antes de completar su vida normal de servicio, para mantenerlo siempre útil no deje de tomar las precauciones siguientes: 1. Antes de efectuar las mediciones, limpie de polvo y suciedad las superficies de medición, cursor y regleta, particularmente remueva el polvo de las superficies deslizantes; ya que el polvo puede obstruir a menudo el deslizamiento del cursor. 2. Cerciórese que las superficies de medición de las quijadas y los picos estén libres de dobleces. 3. Verifique que las superficies deslizantes de la regleta estén libres de daño. Para obtener mediciones correctas, verifique la herramienta acomodándola como sigue: a) Esté seguro de que cuando el cursor está completamente cerrado, el cero de la escala de la regleta y del nonio estén alineados uno con otro, también verifique las superficies de medición de las quijadas y los picos como sigue: - Cuando no pasa luz entre las superficies de contacto de las quijadas, el contacto es correcto. - El contacto de los picos es mejor cuando una banda uniforme de luz pasa a través de las superficies de medición. b) Coloque el calibrador hacia arriba sobre una superficie plana, con el medidor de profundidad hacia abajo, empuje el medidor de profundidad, si las graduaciones cero en la regleta y la escala del nonio están desalineados, el medidor de profundidad está anormal. TALLER MECANICO 7

8 c) Verifique que el cursor se mueva suavemente pero no holgadamente a lo largo de la regleta. Punto 2: Ajuste el calibrador correctamente sobre el objeto que está midiendo. Coloque el objeto sobre el banco y mídalo, sostenga el calibrador en ambas manos, ponga el dedo pulgar sobre el botón y empuje las quijadas del nonio contra el objeto a medir, aplique sólo una fuerza suave. Medición de exteriores. Método correcto de manejar los calibradores Coloque el objeto tan profundo como sea posible entre las quijadas. Si la medición se hace al extremo de las quijadas, el cursor podría inclinarse resultando una medición inexacta. TALLER MECANICO 8

9 Sostenga el objeto a escuadra con las quijadas como se indica en (A) y (B), de otra forma, no se obtendrá una medición correcta. Medición de interiores. En esta medición es posible cometer errores a menos que se lleve a cabo con mucho cuidado. Cuidadosamente, introduzca los picos totalmente dentro del objeto que se va a medir, asegurando un contacto adecuado con las superficies de medición y tome la lectura. Al medir el diámetro interior de un objeto, tome el valor máximo (A-3) al medir el ancho de una ranura tome el valor mínimo (B-3). Es una buena práctica medir en ambas direcciones a-a y b-b en A-3 para asegurar una correcta medición. TALLER MECANICO 9

10 Medición de agujeros pequeños. La medición de pequeños diámetros interiores es limitada, estamos expuestos a confundir el valor aparente "d" con el valor real "D". El mayor valor "B" en la figura o el menor valor "D" es el error. Medición de profundidad. En la medición de la profundidad, no permita que el extremo del instrumento se incline, no deje de mantenerlo nivelado. La esquina del objeto es más o menos redonda, por lo tanto, gire el resaque de la barra de profundidad hacia la esquina. Ejemplos de métodos de medición, correctos e incorrectos. TALLER MECANICO 10

11 Punto 3: Guarde adecuadamente el calibrador después de usarlo. Cuando se usa el calibrador, la superficie de la escala se toca a menudo con la mano, por lo tanto después de usarlo, limpie la herramienta frotándola con un trapo, y aplique aceite a las superficies deslizantes de medición antes de poner el instrumento en su estuche. Tenga cuidado, no coloque ningún peso encima del calibrador, podría torcerse la regleta. No golpee los extremos de las quijadas y/o picos ni los utilice como martillo. No golpee los extremos de las quijadas No utilice el calibrador para medir algún objeto en movimiento. No mida un objeto mientras esté en movimiento. TALLER MECANICO 11

12 COMO LEER EL CALIBRADOR (SISTEMA MÉTRICO). Ejemplo 1. (Métrico). Paso 1. El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 43 mm. y 44 mm. sobre la escala de la regleta. En este caso lea 43 mm primero. Paso 2. Sobre la escala del nonio, localice la graduación en la línea con la graduación de la escala de la regleta. Esta graduación es de "6" es decir 0.6 mm El resultado seria = 43.6 mm Ejemplo 2. (Métrico). Ejemplo 3. (Métrico). TALLER MECANICO 12

13 Ejemplo 4. (Métrico). COMO LEER EL CALIBRADOR (SISTEMA INGLÉS). Ejemplo 1. (Inglés). Paso 1. El punto cero de la escala del nonio está localizado entre 2 4/16 pulg. y 2 5/16 pulg. sobre la escala de la regleta. En este caso, lea primero 2 4/16 pulg. Paso 2. Sobre la escala del nonio, localice la graduación la cual está en línea con una graduación sobre la escala de la regleta. Esta graduación es "6", este 6 sobre el nonio indica 6/128 pulg > 128/ pulg. Paso Final. TALLER MECANICO 13

14 Paso 1 + paso 2 La lectura correcta es 2 19/64 pulg. Ejemplo 2. (Inglés). Paso 1 + Paso /16 + 4/128 = 4 24/ /128 = 4 28/128 = 4 7/32 La lectura correcta es 4 7/32 pulg. Ejemplo 3. (Inglés). Paso 1 Leemos primero pulg. Paso 2 La graduación 18 sobre la escala del nonio está en línea con una graduación de la escala de la regleta, esta lectura es 18 pulg. /1000 ó pulg. Paso I + Paso II = = pulg. La lectura correcta es pulg. TALLER MECANICO 14

15 Ejemplo 4. (Inglés). Paso 1 + Paso 2 = = pulg. La lectura correcta es pulg. SITUACIONES EN LAS QUE USA EL CALIBARDOR. Fig. N 10. Uso del calibrador. Midiendo distancia entre dos puntos. Fig. N 11. Uso del calibrador de profundidades. Fig. N 12. Uso del calibrador. Medición del diámetro. TALLER MECANICO 15

16 MICRÓMETRO. HISTORIA La invención en el siglo XVII por Wiliam Gascoigne del tornillo micrométrico suponía una mejora del vernier, y se utilizaría en astronomía para medir con un telescopio distancias angulares entre estrellas. Su adaptación posterior para calibrar pequeñas medidas se hizo por Jean Louis Palmer, quien dará nombre al dispositivo desde entonces (epónimo en Francia). El tornillo micrómetro fue fabricado en masa y ampliamente difundido en el mercado en 1867 por Brown & Sharpe, lo que permitió el uso, de este instrumento de medida, en los talleres mecánicos de tamaño medio. Brown & Sharpe se inspiraron en varios instrumentos anteriores, uno de ellos el diseñado por Palmer. En 1888 Edward Williams Morley demostró la precisión de las medidas, con el micrómetro, en una serie compleja de experimentos. PRINCIPIO DEL MICRÓMETRO. El funcionamiento de un micrómetro se basa en que si un tornillo montado en una tuerca fija se hace girar, el desplazamiento del tornillo en el sentido de su longitud es proporcional al giro de su cabeza. Por ejemplo, si el tornillo se hace girar dentro de la tuerca fija, al dar una vuelta completa en el sentido de la flecha a, el tornillo avanza en el sentido de la flecha b una longitud igual al paso de la rosca; si se dan dos vueltas, avanza una longitud igual a dos pasos. Si el tornillo se escoge de un paso de 0,5 mm y en la cabeza se dispone una escala alrededor dividida en 50 partes iguales para poder medir cincuentavos de vuelta, se podrán medir desplazamientos de 0,5 / 50 = 0,01 mm. El micrómetro está formado por un cuerpo en forma de herradura en uno de cuyos extremos hay un tope o punta, en el otro extremo hay fija una regla cilíndrica graduada en medios milímetros, que sostiene la tuerca fija; el extremo del tornillo tiene forma de varilla cilíndrica y forma el tope móvil; mientras su cabeza está unida al tambor graduado. Al hacer girar el tambor, el tornillo se enrosca o desenrosca en la tuerca fija y el tambor avanza o retrocede junto con el tope. Cuando los topes están en contacto, el tambor cubre completamente la regla graduada y la división 0 del tambor graduado coincide con la línea o de la regla graduada. Al irse separando los topes, se va descubriendo la regla y la distancia entre ellos es igual a la TALLER MECANICO 16

17 medida descubierta sobre la escala fija sumado con las décimas, centésimas y milésimas indicadas en el tambor graduado que se encuentra en coincidencia con la línea de la regla fija. Dada la gran precisión de los micrómetros, una presión excesiva sobre la pieza que se mide entre los topes, puede falsear el resultado de la medición, además de ocasionar daño dentro del micrómetro, para evitar este inconveniente, el mando del tornillo se hace por medio del tambor moleteado, el cual tiene un dispositivo limitador de presión. Este dispositivo permite obtener una presión máxima entre los topes que es imposible de sobrepasar. 1. Tope fijo. 2. Regla fija. 3. Tope móvil. 4. Tambor graduado. 5. Chicharra. CARACTERÍSTICAS. El micrómetro es un instrumento de gran precisión que permite medidas de longitud. Su rango o capacidad de medida puede variar de 0 a 1500 mm o su equivalente en pulgadas de Los modelos menores varían de mm y se escalonan de 25 en 25 mm o bien en pulgadas de 0 12 variando de 1 en 1. Su resolución puede ser de: 0,01 mm 0,002 mm 0,001 mm 0,001 0,0001 Para ser usado, es necesario que el micrómetro esté perfectamente ajustado y comprobado con un patrón. TALLER MECANICO 17

18 CONSTRUCCIÓN. 1. Tope móvil. 2. Pieza soporte (deslizante). 3. Tuerca redonda cónica. 4. Tambor de medición. 5. Buje cónico de arrastre. 6. Tuerca redonda. 7. Tope fijo. 8. Freno. 9. Arco. 10. Tornillo de arrastre o chicharra. 11. Tornillo de fijación. 12. Tornillo de ajuste. Requieren mayor atención, en la construcción del micrómetro, el arco, el tornillo micrométrico y las puntas de medición. Arco: Es construido de acero especial, tratado técnicamente, a fin de eliminar las tensiones; es forrado de placas aislantes para evitar la dilatación debida al calor de las manos. Tornillo micrométrico: Este tornillo garantiza la precisión del micrómetro. Está construido con alta precisión en material apropiado, como aleación de acero y acero inoxidable, templado, para darle una dureza capaz de evitar, el desgaste prematuro. Punta fija: Es construida también en aleación de acero o acero inoxidable y está fija directamente en el arco; la punta móvil es la prolongación del tornillo micrométrico. Las caras de contacto son endurecidas por procesos diversos para evitar el desgaste rápido de las mismas. DETALLE CONSTRUCTIVO Y PRECISIÓN. El paso del tornillo es generalmente de 0,5 mm, o sea, una vuelta del tambor de medición produce un desplazamiento del husillo de medición de 0,5 mm. Dividiendo ahora la circunferencia del tambor de medición en 50 partes iguales, corresponde a una resolución final de 1 / 100 mm. TALLER MECANICO 18

19 La vuelta del tambor de medición por cada división corresponde a un movimiento longitudinal del husillo de 0,01 mm. Tornillos micrométricos más recientes tienen además un tambor indicador de 1/10 mm que pueden leerse en una ventanilla; y con la ayuda del nonio podemos leer hasta 1/100 mm. COMPROBACIÓN DE LOS MICRÓMETROS. El desgaste del husillo o de los planos de medida da como resultado mediciones erróneas. El husillo no debe tener recorrido muerto. Actuando sobre la tuerca de precisión se puede eliminar algo, un pequeño que puede existir. Los defectos del husillo se ponen de manifiesto comparando diversas posiciones del husillo con calibres normales paralelos (véase Fig. 13). Los planos de medida deben estar bien lisos y ser perpendiculares al eje del husillo. Cuando el micrómetro está cerrado del todo, el punto cero de la división milimétrica debe coincidir con el de la división del tambor. Para la verificación exacta de la lisura y del paralelismo de los planos de medida se emplean calibres planos de cristal. TALLER MECANICO 19

20 Figura 13. Acoplamiento de calibres normales de caras paralelas. TALLER MECANICO 20

21 USO DEL MICRÓMETRO. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Tanto la pieza a medir como los planos de medida del micrómetro deben estar completamente limpios. Para medir una pieza se va haciendo girar el tambor hasta que los planos de medida toquen la pieza. Reviste una importante especial para la exactitud de la medida presión con que se aplican los planos de medida contra la pieza a medir. Un buen micrómetro debe estar construido de tal forma que una presión de medida de 1Kg nos de mediciones correctas. Para conseguir esa presión la fuerza ejercida por los dedos al girar el tambor tiene que ser unos 60g. Para que la fuerza de los dedos sea uniforme se necesita poseer un sentido del tacto muy fino. Apretando demasiado o demasiado poco se obtienen mediciones incorrectas. Con ayuda de la matraca sensitiva se consigue imprimir la presión conveniente. Fig. N 14. Uso del micrómetro. a) Manténgase el plano de la medida del tope fijo aplicado contra la pieza y ajuste el husillo contra la pieza. b) Fíjese el husillo accionado sobre el freno de anillo y separe el micrómetro de la pieza deslizando sobre ella. c) Hágase la lectura con buena luz. LA PIEZA Y EL INSTRUMENTO DE MEDIDA HAN DE TENER LA MISMA TEMPERATURA. Ejemplo: Suponiendo que un micrómetro haya alcanzado como consecuencia de la temperatura de la mano o por radiación (calefacción o sol) una temperatura de 35 y que la pieza a medir, que es de acero, tiene, como consecuencia de la refrigeración con ayuda de agua, la temperatura de 15. Qué valor tiene el error de la medida para una longitud de 100 mm? Solución: La diferencia de temperatura vale = 20. El coeficiente medio de dilatación para el acero es 1,15 mm para 1 m de longitud y 100 de calentamiento. TALLER MECANICO 21

22 La pieza medida resultaría con una medida más pequeña que la real siendo ése el error de medida. Con el objeto de evitar el error debido a la influencia del calor de la mano, tienen los palmeres, usualmente, un recubrimiento aislante. CUIDADOS QUE SE DEBE DE TENER CON LOS MICRÓMETROS. Los micrómetros son instrumentos de precisión y por este motivo resultan delicados y caros. 1. Pónganse el micrómetro sobre el banco de trabajo encima de alguna superficie blanda y téngase separados de otros instrumentos. 2. No utilice el micrómetro sino para aquellas medidas en que sea imprescindible la gran exactitud que proporciona tal instrumento. 3. No hay que realizar nunca esfuerzo para medir sino que debe medirse con tacto. 4. No atornille el husillo de medida dando vueltas a la horquilla. 5. Limpie el micrómetro después de utilizarlo y engrase, con una capa muy fina de vaselina, las partes pulidas. TIPOS DE TORNILLOS MICROMÉTRICOS. Para medición de exteriores. TALLER MECANICO 22

23 Para espesores de paredes. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Para medir roscas exteriores. Accesorios: a. Diámetro exterior. b. Diámetro del núcleo. c1. c2. c3 Diámetro de los flancos. Para exteriores con indicador de presión. La aguja debe estar en cero antes de efectuar la medición. Si la aguja alcanza valores positivos = presión de medición demasiado grande. Si la aguja alcanza valores negativos = presión de medición demasiado pequeña. TALLER MECANICO 23

24 Manejo del micrómetro en mediciones de exterior (espesor). - Se ajusta el tornillo micrométrico a sobre medida. - Se mantiene la pieza junto al tope fijo y se ajusta el husillo contra la pieza mediante el trinquete. - Se fija el husillo ajustando el anillo de sujeción de freno. Al acercarse el husillo a la pieza de trabajo, hay que girar, con gran cuidado o emplear el escape del trinquete. De una presión de medición demasiado alta resultan errores en la medición. Los topes de medida y la pieza deben presentar superficies perfectamente limpias. La pieza y el instrumento deben estar a la misma temperatura, recuerde que la temperatura de medición es de 20 grados Celsius. MIDIENDO. Piezas de trabajo fijas. Hay que tomar el tornillo micrométrico con la mano izquierda y girar el husillo de medición contra la pieza de trabajo. En sitios difícilmente accesibles, o si una mano tiene que sostener la pieza de trabajo para la medición, se ejecuta la medición, según el trabado, con la mano derecha. Cuando se mide un gran número de piezas iguales, es conveniente sujetar el tornillo micrométrico en porta-útil. TALLER MECANICO 24

25 Advertencia: Hay que controlar la posición cero y la posición inicial con especial cuidado, cuando se trata de mediciones exactas. A presión normal, los trazos cero en el manguito de escala y en el tambor de medición tienen que coincidir. En tornillos micrométricos con alcances de medición de más de 25 cm., se verifica la posición inicial con el anillo de graduación respectivo o con bloques calibrados. La mayor parte de los tornillos micrométricos se construyen de modo que diferencias posibles pueden compensarse por reajustes. TORNILLOS MICROMÉTRICOS PARA MEDICIONES DE PROFUNDIDAD E INTERIORES. Se fabrican con una precisión de lectura de 1/100 mm. y en construcciones especiales hasta 1/1000 mm. Tornillos micrométricos para medir profundidades. a) Ejecución normal b) Ejecución para medir ranuras de chavetas en árboles, los topes de profundidad son intercambiables. TORNILLOS MICROMÉTRICOS PARA MEDICIONES DE INTERIOR. - Ejecución con piezas intermedias cambiables, alcance de medición 50 a 1800 mm. - Ejecución con alcance de medición de 5 a 30 mm. TALLER MECANICO 25

26 - Ejecución con alcance de medición de 5 a 35 mm. - Ejecución con apoyo en tres puntos, alcance de medición 6 a 300 mm. TORNILLOS MICROMÉTRICOS PARA MEDIR ROSCAS INTERIORES. - Ejecución con piezas intercambiables. - Ejecución con piezas intercambiables, y piezas intermedias. TALLER MECANICO 26

27 TORNILLO MICROMÉTRICO CON BRAZOS DE MEDICIÓN. Al emplear este tornillo micrométrico, hay que proceder con especial cuidado, porque, debido al efecto de palanca producido por los pies de medición junto con el tornillo, pueden resultar fuerzas que no solamente pueden dar lugar a mediciones erróneas, sino también a un deterioro del tornillo micrométrico. AL MEDIR PROFUNDIDADES - Se ajusta el tornillo micrométrico a medida inferior. - Se le aprieta contra la superficie de referencia. - Se mueve el husillo de medición girándole contra la superficie que hay que medir, hasta tocarla. Ahora se puede quitar el tornillo micrométrico, para la lectura, hay que prestar atención a que el apoyo sea especialmente bueno. Para medir profundidad de ranuras en árboles o piezas redondas de trabajo, se puede emplear un tornillo micrométrico con puente acodado. Este caso hay que prestar atención a que la profundidad de la ranura debe ser el resultado de dos mediciones. TALLER MECANICO 27

28 MICRÓMETROS PARA USOS ESPECIALES. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA Los micrómetros se construyen también en formas diversas adaptadas a las distintas exigencias de los distintos trabajos. Se utilizan para verificar piezas en serie, espesores de planchas y de paredes de tubos. Otros tipos se utilizan preferentemente para medir espesores de: - Materiales blandos fácilmente deformables, como son el Plomo, Cobre, papel, cartón, etc. - Laminas muy finas de metales preciosos oro, plata, Platino. El que sus bocas sean más grandes impide su penetración en el material que se está midiendo, evitando la formación de huellas en el mismo. COMO LEER EL MICRÓMETRO SIN VERNIER. Fig. N 15. Lectura del micrómetro, caso A, B Y C. Ejemplo N 1. Como primer ejemplo comprobaremos la lectura en (A) de la Figura 15. Aquí hallamos que el tambor se ha hecho girar hacia afuera hasta dejar al descubierto la marca en el cilindro. A exactamente 0.300, el borde del tambor quedaría directamente en esa línea, y la marca cero en el tambor coincidiría con la línea horizontal. Ahora la pregunta es: en cuanto se ha pasado la línea 0.300? TALLER MECANICO 28

29 Para determinar esto, se observa cuál línea en el borde del tambor coincide con la línea horizontal en el cilindro, hallando que la misma es la cuarta línea a partir del cero; esto corresponde de a 0.004", porque cada línea de tambor representa 0.001". Añadiendo este valor de 0.004" a la cantidad 0.300" indica en el cilindro, obtenemos la lectura completa, que es 0.304" (0.300" " = 0.304"). Ejemplo N 2. Ahora comprobaremos la lectura mostrada en (B) de la Figura 15. En este caso el N 2 es el numero mayor que queda expuesto en el cilindro, dando una lectura de 0.200". sin embargo la línea corta que sigue el cilindro, ha sido también pasada, y como el espacio entre este número 2 y la línea siguiente representa 0.025", tenemos que añadir 0.200". Esto da por resultado una lectura de = 0.225" hasta ahora. Además observamos que la marca cero en el tambor ya ha pasado la línea horizontal en el cilindro, y que la primera marca que sigue al cero en el tambor coincide con la línea horizontal. Esto significa que hay que añadir 0.001" a la lectura hasta ahora obtenida. De manera que tenemos o sea, un total de que sería la lectura total. La tabulación siguiente lo ayudará a comprender todavía mejor el método para leer el micrómetro en (B) de la Figura 15. La cifra más alta visible en el cilindro 2 = 0.200" Las líneas visibles entre el numero 2 y el borde del tambor 1= 0.025" Líneas en el tambor que han pasado la línea horizontal en el cilindro 1= 0.001" Lectura total = 0.226" Ejemplo N 3. Aplicando el mismo método de lectura a la ilustración (C) de la Figura 15. Y tabulando los resultados, tenemos. Cifra más alta visible en el cilindro 2 = 0.200" Líneas visibles entre el número 2 y el borde del tambor 0=0.000" Líneas en el tambor que han pasado la línea horizontal en el cilindro 24 = 0.024" Lectura total = 0.224" Nota: En caso de que ninguna de las líneas en el tambor coincida con la línea horizontal en el cilindro, es permisible leer y usar la última línea del tambor que ha pasado la línea horizontal en el cilindro, siempre que no se requiera una precisión de 0.001". De lo TALLER MECANICO 29

30 contrario, las fracciones de una división en el tambor deberán ser calculadas y añadirlas a la lectura. Por ejemplo, si en (A) de la Fig. 15. Un punto del tambor entre las líneas 4 y 5 es el que coincide con las líneas horizontal en el cilindro, podemos indicar su valor como 4-1/2 milésimas o de pulgada, y añadirlas a la lectura. La lectura en (A) de la Fig. 15. Sería entonces ". COMO LEER EL MICRÓMETRO VERNIER. En el micrómetro normal, como hemos visto, las veinticinco divisiones en el borde biselado del tambor sirven para medir fracciones de cada división en la línea horizontal en el cilindro. En un micrómetro con vernier, las diez líneas horizontales adicionales marcadas del 0 al 9 en el cilindro, miden partes en una división en el tambor. Es decir, cada milésima de pulgada en el tambor es dividida por medio de la escala vernier, de modo que es posible medir hasta diezmilésimas de pulgada. Fig. N 16. Escala de micrómetro con vernier. La escala del vernier (Fig. 16) consiste esencialmente de diez divisiones en el tambor que equivalen a nueve divisiones en el cilindro. O sea, que cuando el 0 del tambor está alineado con el 0 de la escala del vernier, esta última se extenderá sobre nueve milésimas en la escala del tambor (véase A de la Figura 17). De manera que una división en la escala del vernier equivale a 1/10 x 0.009, ó 0.009". La diferencia entre las divisiones del tambor y del vernier equivale a " 0.009", ó ". Estas diez milésimas igualmente espaciadas aparecen marcadas en el cilindro. Las primeras nueve líneas son marcadas del 0 al 9, y la decima división es marcada con otro 0, aparece mostrado. La línea cero ( 0 ) en el vernier coincidirá con una línea en el tabor cuando la lectura sea exacta en milésimas de pulgada. Si la línea cero en el vernier no coincide con la línea en el tambor, entonces hay que añadir a la lectura una cifra en el lugar correspondiente a las diezmilésimas, de acuerdo con la siguiente regla. TALLER MECANICO 30

31 Regla: Para leer un micrómetro que tenga un vernier, primero obténgase la lectura en milésimas, de la manera usual. A este valor añádase el número de diezmilésimas indicadas por la línea del vernier que coincida con cualquier línea en el tambor. Para ilustrar la lectura del vernier, en (B) y (C) de la Fig. 17 se presentan dos medidas con micrómetro. Las lecturas se hacen como explican los siguientes ejemplos. Fig. N 17. Lectura del micrómetro con vernier. A, B Y C Ejemplo N 1. Con referencia a (B) de la Fig. 17, las posiciones de las escalas son las siguientes: La cifra más alta visible en el cilindro es 4 = 0.400" Líneas visibles entre el número 4 y el borde del tambor 2 = 0.050" Líneas en el tambor, más allá de la línea horizontal 19 = 0.019" Línea en el vernier que coincide con una línea en el tambor 0 = Lectura total = Ejemplo N 2. Con referencia a (C) de la Fig. 17. Las posiciones de las escalas son como sigue: Cifra más elevada visible en el cilindro 4 = 0.400" Líneas visibles entre 4 y el borde del tambor. 2 = 0.050" TALLER MECANICO 31

32 Líneas en el tambor después de la línea horizontal 19 = 0.019" Línea del vernier que coincide con una línea en el tambor 7 = " Lectura final = " SITUACIONES EN LAS QUE SE USA EL MICRÓMETRO Fig. N 18. Uso del micrómetro. A) Diámetros. B) Árbol de leva. C) Espesores D) Medida del pistón. TALLER MECANICO 32

33 BIBLIOGRAFÍA. ALREDEDOR DE LAS MAQUINAS-HERRAMIENTAS, Heinrich Gerling, Editorial Reverté, 2da edición, págs. 41, 48-49, 91, 97, CURSO TÉCNICO PRÁCTICO POR CORRESPONDENCIA, Instrumentos y herramientas Lección N SMS-3, Instrumentos de Precisión, Cuerpo docente de National Schools Los Angeles, California U.S.A, págs. 3-12, APUNTES DE CLASE. TALLER MECANICO 33