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ESCUELA POLITCNICA SUPERIOR Departamento de Ingeniera Mecnica y
de los Materiales PRCTICAS DE PROCESOS DE FABRICACIN Grado en
Ingeniera Mecnica
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PRACTICA 1. UTILIZACIN DE INSTRUMENTOS DE MEDIDA. OBJETIVOS
Conocer los fundamentos tericos de los instrumentos de trazos ms
comunes en la medicin de piezas mecnicas. Aprender a realizar
mediciones con el pie de rey y con el micrmetro. Expresar
correctamente las mediciones realizadas. DECRIPCIN PIE DE REY El
pie de rey (denominado tambin calibre) es un instrumento utilizado
para la medicin de longitudes, dimetros exteriores/interiores y
alturas/profundidades. Consta de dos partes planas, una es la regla
fija, generalmente con dos escalas, la principal -en 1/16 en la
parte superior y en milmetros la inferior; la otra mvil o corredera
(regla auxiliar o nonius), dividida en un nmero determinado de
partes iguales.
Figura 1. Pie de Rey o Calibre con Nonio de 20 divisiones.
Un calibre consta de las siguientes partes: 1. Mordaza para
medidas externas. 2. Mordaza para medidas internas. 3. Varilla para
medida de profundidades. 4. Escala con divisiones en centmetros y
milmetros. 5. Escala con divisiones en pulgadas y fracciones de
pulgada. 6. Nonio para la lectura de las fracciones de milmetros.
7. Nonio para la lectura de las fracciones de pulgada. 8. Botn de
deslizamiento y freno. El proceso de medicin se realiza tomando
como parte entera de la medida, el nmero de divisiones de la regla
fija que estn a la izquierda de la divisin cero del nonio y la
parte decimal ser la primera divisin del nonio que coincida
exactamente con una de la escala fija o principal.
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a) Medicin: 0.4mm b)Medicin: 1.4mm
Figura 2. Dos ejemplos de medicin con calibre con Nonio de 10
divisiones.
En el caso de la figura a), la parta entera de la medida es 0
(nmero de divisiones de la regla fija a la izquierda del cero del
nonio) y la parte decimal es 0,4 (primera divisin del nonio que
coincide exactamente con una de la regla fija). En el caso de la
figura b), la parta entera de la medida es 1 (nmero de divisiones
de la regla fija a la izquierda del cero del nonio) y la parte
decimal es 0,4 (primera divisin del nonio que coincide exactamente
con una de la regla fija). En este caso la medida ser de 1,4mm.
DECRIPCIN MICRMETRO El micrmetro slo permite un tipo de medicin,
existiendo un modelo para cada tipo de medida (exteriores,
interiores, de altura, especiales para roscas, ruedas dentadas, ),
si bien con ellos se consigue mayor precisin y apreciacin que con
el pie de rey.
Figura 3. Micrmetro normalizado de 0 a 25 mm.
Partiendo de un micrmetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de
exteriores, podemos diferenciar las siguientes partes: 1. Herradura
o arco: constituye el armazn del micrmetro y presenta diferentes
tamaos, en funcin del campo
de medida que se necesite (0-25mm, 25-50mm, ). 2. Tope:
determina el punto cero de la medida; suele ser de algn material
duro (como "metal duro") para evitar el
desgaste as como optimizar la medida. 3. Espiga: elemento mvil
que determina la lectura del micrmetro; la punta suele tambin tener
la superficie en
metal duro para evitar desgaste. 4. Tuerca de fijacin: que
permite bloquear el desplazamiento de la espiga.
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PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL NONIO
En la escala de medida de la regla fija, es posible apreciar
hasta la unidad de divisin ms pequea, siendo esta la apreciacin1
con la que se puede dar la medicin, en el caso de la regla fija del
calibre de la Figura 5 sera 1 mm.
Figura 5. Nonio de 10 divisiones. Figura 6. Nonio de 5
divisiones.
Para poder apreciar valores entre dos divisiones consecutivas de
la regla fija, se ide una segunda escala denominada nonio o
vernier, grabada sobre la parte mvil o corredera.
El nonio toma un fragmento de la regla que en el sistema decimal
es un mltiplo de diez menos uno: 9, 19, etc. y lo divide en un
nmero ms de divisiones: 10, 20, etc. En la Figura 5, se toman 9
divisiones de la regla y se dividen en diez partes iguales; es el
caso ms sencillo, de tal modo que cada una de estas divisiones sea
de 0,9 unidades de la regla (0,9 mm). Esto hace que si la divisin
primera del nonio coincide con la divisin primera de la regla, el
desplazamiento o la distancia entre la divisin cero de la regla y
la divisin cero del nonio sea de 0,1; que entre la segunda divisin
de la regla y la segunda del nonio haya una diferencia de 0,2; y
as, sucesivamente, de forma que al hacer coincidir la dcima divisin
de la regla y la dcima del nonio haya un deslizamiento o medida de
1,0, es decir: la dcima divisin del nonio coincide con la novena de
la regla, segn se ha dicho en la forma de construccin del nonio.
Por lo tanto, en todos los casos en los que el punto 0 del nonio
coincide con una divisin de la regla el punto diez del nonio tambin
lo hace.
Apreciacin de un nonio.
Partiendo de una regla de divisiones iguales (Fig. 6), se
definen las siguientes magnitudes:
D = valor de la divisin de la regla fija. Habitualmente toma el
valor uno de la magnitud (unidad) en la que mide la regla fija.
n = nmero de divisiones de la regla fija equivalentes a la
longitud de nonio.
d = separacin entre dos divisiones sucesivas del nonio, medido
en unidades de la regla (apreciacin del nonio).
N = nmero de divisiones del nonio.
En relacin a la longitud del Nonio L, definida como la distancia
entre la primera y ltima divisin del nonio, medida en unidades de
la regla fija, se cumple la siguiente igualdad:
= =
1Apreciacin: mnima variacin de la magnitud de medida registrada
por el instrumento.
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La apreciacin P, definida como la mnima variacin de la magnitud
de medida registrada por el instrumento, queda determinada para el
calibre de la Figura 5 por la siguiente ecuacin:
= = =
De acuerdo con la definicin del nonio que se ha hecho
anteriormente (fragmento de regla mltiplo de diez menos uno
dividido en un nmero ms de divisiones), N-n = 1, obtenindose de
este modo la expresin ms general para la apreciacin:
=
En un caso ms complejo como el de la Figura 6, se define la
constante de extensin k, factor que determina la longitud del nonio
para una misma apreciacin, lo que facilita la toma de medidas al
estar las divisiones ms separadas.
= 1 La separacin entre dos divisiones del nonio es:
= = 1
= 1 =
=
METODOLOGA
Escoger una pieza del laboratorio. Seleccionar los instrumentos
adecuados para su medicin, teniendo en cuenta el campo de medida
y
apreciacin.
Determinar la apreciacin de los mismos. Realizar un croquis de
la pieza, determinando todas las cotas necesarias para su perfecta
representacin y
dndoles una denominacin adecuada.
Realizar la medicin de la pieza, teniendo en cuenta que los
dimetros deben ir dados con una apreciacin mnima de 0,01 mm y las
longitudes de 0,05 mm.
Realizar una tabla dando valores numricos a las cotas
previamente establecidas.
CALCULOS
Los correspondientes a la apreciacin de los instrumentos
utilizados.
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INSTRUMENTACIN
Recoger los siguientes datos de cada instrumento:
Pie de rey: marca, n serie, campo medida, apreciacin. Micrmetro:
marca, n serie, campo medida, apreciacin.
CONCLUSIONES
Realizar un resumen comparativo de la utilizacin de ambos
instrumentos, dificultades encontradas, diferencias en la
apreciacin de ambos, ventajas e inconvenientes de su utilizacin,
conveniencia o necesidad de utilizar uno u otro.