Il calibroIl calibro - liceomenfi.altervista.org · Calibri fissi Per verificare che le dimensioni di un oggetto siano comprese nei limiti di tolleranza previsti, si possono impiegare

Liceo Scientifico “E.Fermi” di Menfi a.s.2012-13 Book..concini di conoscenza

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Il calibroIl calibroIl calibroIl calibro


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Indice

PREMESSA 3

LO STRUMENTO 3

CALIBRO A CORSOIO 4

CLASSIFICAZIONE PER TIPOLOGIA DI RILIEVO 4

CLASSIFICAZIONE PER TIPOLOGIA DI LETTURA 5

CALIBRO CON NONIO DOPPIO 8

CALIBRO A QUADRANTE 8

CALIBRO DIGITALE 8

STRUTTURA 9

VERIFICA E TARATURA 9

CALIBRI FISSI 10

BIBLIOGRAFIA 11

NOTE DEL PROFESSORE 12


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Premessa

Gli strumenti di misura possono essere analogici o digitali.

In un strumento analogico il valore della misura si legge su una scala

graduata .

In uno strumento digitale il valore della misura appare come una sequenza

di cifre su un display La precisione di uno strumento di misura è un indice

della qualità dello strumento stesso.

La portata è il più grande valore della grandezza che lo strumento può

misurare.

La sensibilità è il più piccolo valore della grandezza che lo strumento di

misura può distinguere. La sensibilità di un righello è di 1mm, è il più piccolo

valore della lunghezza che si riesce a leggere sulla scala,tenuto conto che è

impossibile fare una misura esatta, in quanto ad ogni misura è associata

un’incertezza che può essere più o meno grande, nell’ambito delle nostre

conoscenze attuali e delle competenze specifiche il calibro è un buon

strumento di misura che racchiude in se buona parte delle caratteristiche

sopra dette e comunque di seguito faremo una dettagliata descrizione.

Lo strumento

Il calibro è uno strumento di misura molto versatile, adatto a misurare con

precisione sia la larghezza di un oggetto, sia la distanza tra due facce piane

che la rientranza, o la profondità di un cilindro.

Un calibro può consistere in un semplice compasso o essere dotato di scala

di lettura, come nel caso del calibro a corsoio a nonio (noto anche come

calibro Vernier).

La necessità del calibro decimale, ventesimale e cinquantesimale come

strumento di misura è nata quando si volle stimare per la prima volta la

frazione di millimetro, detti sistemi di misura si basano su un intuizione del

portoghese Pedro Nunes che creò un ingegnoso sistema per misurare piccoli

angoli che pubblicò nel 1542 e che a lui serviva per la navigazione e quindi


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per precisare la rotta da effettuare. Successivamente detto sistema venne

perfezionato ed utilizzato nei calibri sopra descritti, soprattutto dal Vernier.

Calibro a corsoio

Calibro a corsoio e nonio che misura il

diametro interno di una rondella inox

(lettura 10,5 mm)

Il calibro a corsoio (vedi foto) è un tipo

di calibro costituito da un regolo

graduato realizzato in due parti che

scorrono assialmente tra loro e dotato

di appendici (becchi, aste) che servono

da battuta per le quote da

misurare.

Normalmente si definisce parte

'fissa' o corpo la parte che reca la

gradazione principale, mentre

l'altra si definisce parte mobile, o

semplicemente corsoio.

Il corsoio dispone di un sistema di

bloccaggio (chiamato freno) per

evitare di perdere

accidentalmente la misura durante la manipolazione dello strumento.

Normalmente vengono usati o un pulsante frizionante o una vite di

bloccaggio. La massima apertura del calibro è definita portata.

Classificazione per tipologia di rilievo

Secondo il tipo di appendici il calibro può essere classificato:

1. esterni, dotato di becchi pensati per andare a battuta su due pareti

poste esternamente rispetto ad un oggetto


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2. interni, dotato di becchi o 'appendici a coltello' pensate per andare a

battuta su due pareti poste internamente rispetto ad un oggetto

3. profondità, dotato di un'asta pensata per andare a battuta sul fondo

di una cavità, mentre una superficie di riferimento è poggiata sul

bordo di quest'ultima

4. universale, dispone di una combinazione di appendici tali da poter

effettuare più tipi di misure

I becchi spesso vengono realizzati rastremati per la misurazione di gole o

cave.

Particolarmente critica è la realizzazione di calibri per letture di profondità: la

difficoltà nel realizzare stabili superfici di riferimento, problemi

d'allineamento e flessioni nell'asta, limitano la precisione di misura per i

modelli più economici. Solo modelli pensati appositamente per questo

impiego garantiscono adeguate precisioni di misura.

Classificazione per tipologia di lettura

Secondo il sistema di lettura il calibro può essere classificato:

1. calibro a nonio, dotato di scala principale sul corpo, tipicamente

millimetrata, le frazioni vengono lette grazie ad un nonio realizzato sul

corsoio.

2. calibro a quadrante, dotato di scala principale sul corpo, tipicamente

millimetrata, le frazioni vengono lette grazie ad un quadrante ad

orologio montato sul corsoio.

3. calibro digitale, anche sprovvisto di scala principale sul corpo, la

lettura si esegue direttamente su un indicatore elettronico digitale,

montato sul corsoio.


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In questo tipo di calibro, sul corpo vengono normalmente incise due scale,

una in millimetri e una in frazioni di pollici. Sul corsoio vengono invece incisi

dei noni per la lettura di precisione. Pertanto, sulla scala fissa vengono letti i

millimetri (o i pollici), sul nonio le relative frazioni.

I noni possono essere decimali, ventesimali o cinquantesimali, e

conseguentemente la risoluzione dello strumento potrà essere di 0,1 - 0,05 -

Nonio che indica una misura di 4,74 cm

Calibro a corsoio e nonio

Calibro a nonio semplice


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0,02 mm. Noni con risoluzioni superiori non sono convenienti in quanto, per

essere leggibili, devono avere dimensioni notevoli. La graduazione sul nonio

viene realizzata per i calibri decimali dividendo in 10 parti 9 millimetri della

scala principale; per i calibri ventesimali dividendo in 20 parti 19 millimetri

della scala principale; per i calibri cinquantesimali dividendo in 50 parti 49

millimetri della scala principale; e così via. Il lato dove è stato inciso il nonio è

smussato, per avvicinarlo alla scala della parte fissa, e annullare gli errori di

parallasse. Le graduazioni vengono incise e annerite, per evitare che vengano

cancellate da abrasioni accidentali.

In genere i calibri cinquantesimali dispongono di una parte scorrevole divisa

in due sezioni collegate con una vite micrometrica, che facilita la regolazione

fine della misura. Tutte e due le sezioni dispongono di viti di bloccaggio,

mentre solo una dispone del nonio. La misura si effettua seguendo queste

operazioni:

1. si porta la parte scorrevole in una posizione prossima alla misura da

effettuare;

2. si blocca la sezione sprovvista di nonio attraverso il freno;

3. agendo sulla vite micrometrica, si porta la sezione provvista di nonio

alla quota da misurare;

4. si blocca la sezione del nonio;

5. si effettua la lettura sulla scala e sul nonio.


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Calibro con nonio doppio

Si tratta di due calibri disposti perpendicolarmente, uno verticale misura

profondità ed altezza, l'altro orizzontale misura gli spessori. Può essere

utilizzato per valutare i denti di una ruota dentata o come valutatore di

conicità.

Calibro a quadrante

In questi tipi di calibri, sul corpo viene normalmente incisa una scala

millimetrata, mentre sul corsoio viene montato un quadrante ad orologio

mosso dal movimento del corsoio con cinematismi simili a quelli usati per i

comparatori. Pertanto, sulla scala fissa vengono letti i millimetri, sul

quadrante le relative frazioni.

I quadranti normalmente sono realizzati per visualizzare 1 o 2 mm a giro, con

una risoluzione 0,05 - 0,02 mm. Spesso i quadranti hanno la possibilità di

essere regolati per far coincidere lo zero della scala con una posizione

arbitraria della lancetta; utile per effettuare confronti tra diverse quote, ma

che necessita una verifica preventiva della posizione dello zero, quando si

fanno misure assolute.

Calibro digitale

In questo tipo di calibro, sul corsoio viene

montato un indicatore elettronico digitale

che ne rileva lo spostamento, mentre sul

corpo viene normalmente incisa una scala

millimetrata, usata però solo per la

verifica grossolana dello strumento

elettronico.

Calibro a corsoio e quadrante

Calibro a corsoio digitale


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I display sono normalmente realizzati con una risoluzione 0,01 mm.

L'evoluzione dell'elettronica ha permesso la realizzazione di indicatori

miniaturizzati e dal consumo molto basso, tanto da poter essere facilmente

alimentati da una comune batteria a bottone.

Gli indicatori possono disporre di numerose funzioni:

• visualizzazione sia di letture metriche, che inglesi;

• azzeramento della lettura in un punto arbitrario;

• settaggio arbitrario di una quota;

• collegamento seriale con un PC, per poter (tramite apposito software)

automatizzare le misure.

Struttura

I calibri vengono costruiti in modo che lo

strumento dia la massima precisione alla

temperatura standard di 20 °C.

Misurazioni effettuate a temperature

significativamente più alte, e con

strumenti di grande risoluzione, devono

tenere conto della dilatazione del

materiale con cui è costruito il calibro

stesso.

Verifica e taratura

La taratura di un calibro a corsoio è relativamente semplice: consiste nella

misura diretta di dime calibrate, e nel confronto tra il valore letto sul calibro

e la dimensione nominale della dima.

Per la verifica di calibri per esterni e per profondità si può usare dei comuni

blocchetti pianparalleli, mentre per la verifica di calibri per interni la

soluzione più sicura è quella di usare degli anelli calibrati.


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Calibri fissi

Per verificare che le dimensioni di un oggetto siano comprese nei limiti di

tolleranza previsti, si possono impiegare calibri fissi, detti anche calibri

differenziali o calibri passa - non passa. Sono calibri che non danno la lettura

del valore della dimensione, ma permettono di verificare se un pezzo

prodotto è da accettare o da scartare. Sono calibri a tampone per gli interni

ed a forcella per gli esterni, e portano due estremi con dimensioni diverse,

corrispondenti ai limiti della tolleranza, entro cui il pezzo deve passare o non

passare.


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Bibliografia

Tecnologia meccanica-Secciani Villani

Motori di ricerca:Google,Wikipedia,Ask.

Altri testi :

“Tecnologia mec canica” di Serope Kalpakjiam e Shimid Steven R . Editore:

Pearson

“Tecnologie meccaniche e applicazioni” di Luca Caligaris e Stefano Fava.

Editore:Hoepli

“Appunti di tecnologia meccanica” di Gabrielli Filippo. Editore:Pitagora


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Note del Professore

Quest’esperienza sulla misurazione tramite calibro, c’è servita per allargare i

nostri orizzonti nel campo delle misure sulla teoria degli errori e sui margini

di approssimazione di letture, che può essere migliorata con strumenti di

precisione , quali il calibro decimale, ventesimale e cinquantesimale.

Mi auguro che l’uso di detto strumento abbia contribuito ad allargare il

campo delle loro conoscenze nella precisione delle misure.

Prof. Accursio Montalbano

Angela Alesi

Alessia Saladino

Maria Antonietta Ciaccio

Prof. Accursio Montalbano

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