METROLOGÍA DIMENSIONAL

La metrología dimensional es la ciencia aplicada que se encarga de estudiar las técnicas de medición que determinan las magnitudes lineales y angulares. También se encarga del estudio de otras características físicas, como redondez, paralelismo, concentricidad, coaxialidad, tolerancia geométrica, etc

Definición:

La metrología dimensional incluye la medición de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud, como por ejemplo distancia, posición, diámetro, redondez, planitud, rugosidad, etc. La longitud es una de las siete magnitudes base del Sistema Internacional de Unidades (SI).

Lineal

Angular

Directa

Indirecta

Con trazos o divisiones

Con dimensión fija

TrigonométricaRegla se senosMesa de senosMaquinas de medición por coordenadas

Directa

Indirecta

Con trazos o divisiones

Con tornillo micrométrico

Con dimensión fija

Cinta metricaRegla graduadaTodo tipo de cal. Y med. De altura

Índice

1. Reglas de Acero

2. Calibradores Vernier

3. Micrómetros

4. Bloques patrón y calibradores fijos

5. Mediciones angulares

6. Conclusiones y Referencias

• 1. Regla de Acero

• Las reglas de acero se usan como mecanismo de medición lineal.• Para medir una dimensión la regla se alinea con las graduaciones de la escala orientadas en

la dirección de medida y la longitud se lee directamente.

• Las reglas de acero pueden estar graduadas en pulgadas o milímetros, e inclusive existen reglas graduadas en ambos, milímetros a un lado y pulgadas al otro.

• Estas reglas suelen tener un número en sus extremos que índica las divisiones que tiene cada pulgada, usualmente cuartos, octavos, dieciseisavos, treintaidosavos y sesenta y cuatroavos.

• 1. Regla de Acero

• Mediciones Directas:• Son aquellas que se efectúan sobre la pieza a medir utilizando una regla

únicamente. • En este tipo de mediciones pueden ocurrir los siguientes tipos de error:

• Error de instrumentos.• Error de manipulación.• Error de observación.• Error de sesgo.

• Mediciones Indirectas:• También son llamadas Mediciones de Transferencia, ya que se utilizan calibradores

de interiores y exteriores para tomar las medidas del objeto, y después comparando el calibrador contra la regla de acero.

Medición Directa

Medición Indirecta

• 2. Calibradores Vernier

• El calibrador es un instrumento de precisión usado para medir pequeñas

longitudes (décimas de milimetros), de diámetros externos, internos y

profundidades, en una sola operación.

• Fue elaborado para satisfacer la necesidad de un instrumento de lectura

directa que pudiera brindar una medida fácilmente, en un sola

operación. El calibrador típico puede tomar 3 tipos de mediciones:

exteriores, interiores y profundidades, pero algunos además pueden

realizar mediciones de peldaño y ángulos.

• 2. Calibradores Vernier

• TIPOS DE VERNIER• Los vernier se clasifican en dos tipos: el estándar y el largo

– Vernier estándar: Este tipo de vernier es el más comúnmente utilizado, tiene n divisiones iguales que ocupan la misma longitud que n-1 divisiones sobre la escala principal

– Vernier largo: El vernier largo está diseñado para que las graduaciones adyacentes sean más fáciles de distinguir. Este vernier tiene 20 divisiones que ocupan 39 mm sobre la escala principal.

– Calibradores grandes y pequeños: Hay calibradores disponibles en diversos tamaños, con rangos de medición de 100 mm a 3 m (4 a 120 pulg). Los que tienen rango de 300 mm (12 pulg) o menos son clasificados como pequeños, los de rango mayor como grandes.

• 2. Calibradores Vernier

– Vernier Tipo M: Llamado calibrador con barra de profundidades: Tiene un cursor abierto y puntas para medición de interiores. Está graduado con 20 divisiones en 39 mm para el tipo con legibilidad de 0.05 mm, o en 50 divisiones en 49 mm para el tipo con legibilidad de 0.02 mm.

Están diseñados para facilitar la medición de peldaño, ya que tienen el borde del cursor al ras con la cabeza del brazo principal cuando las puntas de medición están completamente cerradas.

Vernier Tipo CM: Tiene un cursor abierto, está diseñado en forma tal que las puntas de medición de exteriores puedan utilizarse en la medición de interiores, cuenta con un dispositivo de ajuste para el movimiento fino del cursor. Tienen una mayor resistencia al desgaste y daño. Vernier circular (goniómetro): Es una modificación del vernier lineal, que mide ángulos, se utiliza montado en un teodolito.

Errores de medición con calibradores:

1. Error inherente a la construcción del calibrador.2. Error de paralaje3. Condiciones ambientales y fuerza de medición

• 3. Micrómetros

• El micrómetro es una herramienta que sirve para tomar mediciones más precisas, que las que pueden hacerse con calibrador. En el micrómetro, un pequeño movimiento del husillo, por medio de un tornillo preciso, se indica por la revolución del manguito.

• Los micrómetros se clasifican en:

• Micrómetros de exteriores.• Micrómetros de interiores.• Nuestra descripción se basará en los micrómetros de exteriores, que son los más ampliamente

usados.• Micrómetro Palmer de exteriores.

Forma y partes que lo componen

• 3. Micrómetros

• Tipos de Micrometros:

• En los procesos de fabricación mecánica de precisión, especialmente en el campo de rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de acuerdo a las características que tenga la pieza que se está mecanizando.

• Micrómetro de exteriores standard • Micrómetro de exteriores con platillo para verificar

engranajes • Micrómetro de exteriores digitales para medidas de mucha

precisión • Micrómetros exteriores de puntas para la medición de roscas • Micrómetro de interiores para la medición de agujeros • Micrómetro para medir profundidades

Cuando se trata de medir medidas de mucha precisión y muy poca tolerancia debe hacerse en unas condiciones de humedad y temperatura controlada.

Precauciones al medir:

• Verificar limpieza • Utilización adecuada• Verificar que el cero este alineado• Asegurar el contacto correcto con el objeto

• 4. Bloques Patrón y Calibradores Fijos

• Los bloques patrón: Son herramientas que nos permiten calibrar los instrumentos

• de medición ó bien las piezas que se trabajan; estos tienen dimensiones fijas contra las cuales se calibra el instrumento en dicha dimensión.

• Requerimientos para los bloques patrón.  

1.Exactitud dimensional y geométrica.2.Capacidad de adherencia con otros bloques.3.Coeficiente de expansión térmica cercano al de los

metales comunes.4.Estabilidad dimensional.5.Resistencia al desgaste.6.Resistencia a la corrosión.

Calibradores Fijos: comúnmente nombrados “pasa no pasa”, se fabrica para ser una replica inversa de la dimensión de la parte 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 parte y el otro verifica el límite superior.

Tipos de Calibradores Fijos:

• De tapón: Verifican dimensiones internas.• De anillo: Verifican dimensiones externas.• De presión: Están diseñados de tal forma que la

distancia entre los elementos puede ajustarse o no.

• 5. Mediciones Angulares

• Las mediciones que se han estudiado hasta el momento, son del tipo lineal, más sin embargo también existen las mediciones angulares. Tal y como su nombre lo indica, dimensionan aperturas donde se pretende conocer el ángulo formado entre dos referencias.

• La unidad de ángulo plano del Sistema Internacional de Unidades es el radián, siendo éste el ángulo que, teniendo su vértice en el centro de un círculo, intercepta, sobre la circunferencia de dicho círculo, un arco de longitud igual a la del radio.

Se pueden clasificar las mediciones angulares como precisas e imprecisas:

• Las mediciones angulares imprecisas, son aquellas con exactitud de ± 1°.• Las mediciones angulares de precisión, requieren de exactitudes en

segundos de grado.

Instrumentos de medición angular de imprecisión:

• Transportador biselado.• Transportador de Acero

Instrumentos de medición angular de precisión:

• Transportador biselado de vernier.• Barra de Senos.• Bloques patrón angulares.

Metrología dimensional• 6. Conclusiones y Referencias

• Conclusión:

• Es muy importante saber que mediciones se deben hacer y que tipo de herramienta usar para poder tener referencias exactas sobre el objeto a medir. Esto nos ayudará a ser más eficientes en nuestro proyecto laboral, además, gracias al control de las mediciones podemos intercambiar piezas en caso de que haga falta sustituirlas por cualquier circunstancia, ayudando de esta forma a reducir costos y el control de calidad de las piezas que nos son suministradas por nuestros proveedores.

Referencias:

http://www.alfieldtarget.es/index.php?option=com_content&task=view&id=47&Itemid=31http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4070002/http://www.tecnologiaindustrial.info/index.php?main_page=site_map&cPath=361http://ssfe.itorizaba.edu.mx/industrial/reticula/metrologia_y_normalizacion/