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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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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.

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