Prácticas 1_ 5

ÍNDICE

PRÁCTICA 1 - USO DEL CALIBRADOR VERNIER

PRÁCTICA 2 - USO DEL MICRÓMETRO

PRÁCTICA 3 - USO DEL VERNIER DE ALTURAS

PRÁCTICA 4 – USO DE LA ESCUADRA UNIVERSAL PARA MAGNITUDES

ANGULARES

PRÁCTICA 5– VERIFICACIÓN DE ROSCAS CON PEINES

INGENIERÍA MECATRÓNICA ING. LEONCIO DAVID ROSADO CRUZ

PRÁCTICA 1

USO DEL CALIBRADOR VERNIER

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DEL VALLE DE

MÉXICO

METROLOGÍA

INGENIERÍA MECATRÓNICA

FECHA DE REALIZACIÓN: ___________

FECHA DE ENTREGA: ___________

GRUPO: ___________

PRÁCTICA # 1


Nombre del alumno: __________________________________________ Equipo # _______

Observaciones: ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Evaluación: _______________


PRÁCTICA 1


OBJETIVO DE LA PRÁCTICA

Conocer los tipos de vernier, identificar el sistema de unidades con el cual opera, así como determinar su legibilidad y realizar mediciones con exactitud.

MARCO TEÓRICO

CALIBRADOR PIE DE REY O VERNIER

Calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores,

medición de interiores y de profundidades más ampliamente utilizados. Se creé que la escala

vernier fue inventado por un portugués llamado Petrus Nonius. El calibrador vernier actual fue

desarrollado después, en 1631 por Pierre Vernier.

El vernier o nonio que poseen los calibradores actuales permiten realizar fáciles lecturas hasta

0.05 o 0.02 mm y de 0.001″ o 1/128″ dependiendo del sistema de graduación a utilizar (métrico o

inglés).

APLICACIONES

Las principales aplicaciones de un vernier estándar son comúnmente: medición de exteriores, de

interiores, de profundidades y en algunos calibradores dependiendo del diseño medición de

escalonamiento.

La exactitud de un calibrador vernier se debe principalmente a la exactitud de la graduación de

sus escalas, el diseño de las guías del cursor, el paralelismo y perpendicularidad de sus

palpadores, la mano de obra y la tecnología en su proceso de fabricación.

Normalmente los calibradores vernier tienen un acabado en cromo satinado el cual elimina los

reflejos, se construyen en acero inoxidable con lo que se reduce la corrosión o bien en acero al

carbono, la dureza de las superficies de los palpadores oscila entre 550 y 700 HV dependiendo

del material usado y de lo que establezcan las normas.


PRÁCTICA 1


PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El valor de cada graduación de la escala del vernier se calcula considerando el valor de cada

graduación de la escala principal divido entre el número de graduaciones del vernier.

𝐿 =𝑑

𝑛

Dónde:

L = Legibilidad,

d =Valor de cada graduación en la escala principal,

n=Número de graduaciones del vernier.

LECTURA DEL CALIBRADOR VERNIER

Para tomar la medida correcta del calibrador vernier primero se debe elegir la escala que

usaremos ya sea en milímetros o en pulgadas, después tomar la lectura de la escala principal o la

regla fija y después la lectura de la regla auxiliar y sumar ambas lecturas para obtener la medida

total.

PARTES PRINCIPALES DEL CALIBRADOR VERNIER


PRÁCTICA 1


DESARROLLO DE PRÁCTICA.

MATERIAL UTILIZADO.

PROCEDIMIENTO. Para esta práctica individualmente, se realizará la medición de una pieza susceptible de medición

con el calibrado vernier utilizando las dos escalas (sistema internacional, sistema ingles),

anotando las operaciones realizadas durante el proceso de medición, para poder plantear la

conclusión.

Paso 1.

Limpiar las superficies de contacto del vernier, la regla principal y la pieza para evitar polvo y una

mala lectura.

Paso 2.

Colocar sobre una superficie rígida la pieza a medir.

Paso 3.

Realizar un croquis de la pieza.

Paso 4.

Realizar las mediciones con las dos escalas y anotar las cotas en el croquis.


PRÁCTICA 1


DIMENSIONAMIENTO DE LA PIEZA Y SUS MEDIDAS.

FRONTAL

LATERAL


PRÁCTICA 1


SUPERIOR

ISOMÉTRICO


PRÁCTICA 1


CUESTIONARIO.

1. ¿Qué es el calibrador vernier y para qué sirve? ___________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

2. ¿Cómo funciona el sistema del vernier?__________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

3. Elije una de las escalas del Vernier. Dibuja y explica el valor de cada división_______________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

4. Dibuja las distintas medidas que puedes tomar con un calibrador Vernier

CONCLUSIONES:

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

BIBLIOGRAFÍA

METROLOGÍA

Carlos González González,

Ed. Mc Graw Hill Interamericana.


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO


MÉXICO

METROLOGÍA




GRUPO: ___________

PRÁCTICA # 2

USO DEL MICRÓMETRO

Nombre del alumno: ___________________________________________ Equipo # ______

Observaciones: ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Evaluación: _______________

OBJETIVO DE LA PRÁCTICA


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

Reconocer los tipos de micrómetros que existen, saber utilizar un micrómetro e identificar en

que situaciones será necesario hacer uso del micrómetro.

MARCO TEORICO

MICRÓMETRO

Uno de los instrumentos que se utiliza con más frecuencia en la industria metalmecánica es el

micrómetro. El concepto de medir un objeto utilizando una rosca de tornillo se remonta a la era

de James Watt, cuyo micrómetro, inventado en 1772, daba lecturas de 1/100 de pulgadas en la

primera caratula y de 1/256 de pulgadas en la segunda durante el siglo pasado se logra que el

micrómetro diera lecturas desde .001 pulgadas y se completo su diseño básico. El principio del

micrómetro incorporado en estos modelos iniciales esta aun intacto, y es utilizado en varios tipos

de micrómetros modernos.

Los avances en la tecnología de manufactura mejoraron el diseño y la aplicación del micrómetro,

así también el mecanismo de su tecnología. Cerca de 1950 los husillos de los micrómetros se

rectifican después de endurecerlos, remplazando así los iniciales métodos de torneado. Al mismo

tiempo empezó a utilizarse el carburo para lo topes de medición. Con el rápido desarrollo en

circuitos integrales y pantallas de cristal líquido en los años 70 entraron al mercado los

micrómetros digitales y electrónicos. Actualmente los topes de carburo se están sustituyendo

por los de cerámica, y los micrómetros que utilizan un haz de luz laser ya dificultan establecer

una definición genérica de lo que es un micrómetro

FUNCIONAMIENTO

Es un dispositivo que mide el desplazamiento del husillo, cuando este, es movido mediante el

giro de un tornillo, lo que convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento lineal

del tornillo y diámetro del tambor. Las graduaciones alrededor de la circunferencia del tambor

permiten leer un cambio pequeño en la posición del husillo.


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

Supóngase que el husillo es desplazado una distancia X desde un punto a hasta un punto b

cuando el tornillo gira un ángulo α denominado r al radio del tambor, cualquier punto sobre la

circunferencia se moverá la distancia dada por r ∙α [radio por ángulo (en radianes) de giro].

Cuando el husillo es desplazado una distancia que es igual al paso de los hilos del tornillo, p, las

graduaciones sobre el tambor marcan la vuelta completa. Estas relaciones pueden expresarse

mediante las siguientes formulas.

Desplazamiento lineal del husillo = ρ = X

Desplazamiento angular de la superficie graduada 2πr rα

Por lo tanto

X = ρα

2π

Donde:

X = desplazamiento del husillo (mm, in)

ρ = paso de los hilos del tornillo (mm, in)

α = ángulo de giro del tornillo (radianes)

r = radio del tambor (mm, in)

Los micrómetros estándares tienen un tornillo con paso de 0.5 mm y su tambor esta graduado

en 50 divisiones alrededor de su circunferencia.

Sustituyendo ρ = 0.5 y α/2π = 1/50 en la formula antes mencionada obtenemos el valor de una

graduación del tambor como sigue:

Legibilidad = 0.5 x 1 = 0.001 mm

50

Los micrómetros de pulgadas tienen un tornillo de 40 hilos por pulgada y paso de 0.025 pulgadas.

LECTURA DEL MICRÓMETRO


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

Para lecturas en centésimas de milímetros primero se debe tomar la lectura del cilindro y luego

la del tambor, finalmente se deben sumar ambas para obtener la lectura total.

1.- Buscar que división es la que se observa antes de que quede oculto del tambor.

2.- Cuando la línea central del cilindro queda entre dos líneas del tambor, la cantidad desconocida

se lee utilizando la escala vernier marcada sobre el cilindro.

3.- Cuando no coinciden se busca que la división central del cilindro coincida con

alguna de las divisiones del tambor.

PARTES DEL MICRÓMETRO

El micrómetro para medidas exteriores es un aparato formado por un eje móvil (husillo) con una parte roscada (cilindro), al extremo de la cual va montado un tambor graduado (manguito); haciendo girar el tambor graduado se obtiene el movimiento del tornillo micrométrico (tornillo interno del cilindro) y por consiguiente el eje móvil, que va a apretar la pieza contra el punto plano (yunque). Sobre la parte fija (maguito), que esta solidaria al arco (marco o cuerpo), va marcada la escala lineal graduada en milímetros o pulgadas. Se cuenta también con un dispositivo de blocaje (seguro) que sirve para fijar el eje móvil; un embrague (perilla del trinquete) que consta de una rueda moleteada que actúa por fricción y sirve para impedir que la presión del eje móvil sobre la pieza supere el valor de 1 Kg/cm2, ya que


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

una excesiva presión contra la pieza da lugar a medidas erróneas. A diferencia del vernier hay un micrómetro para cada sistema de unidades.


MATERIAL UTILIZADO.

PROCEDIMIENTO. Para esta práctica en parejas se realizará la medición de dos pieza con el micrómetro de

exteriores, conociendo el funcionamiento de las dos escalas (sistema internacional, sistema

ingles), el alumno1 tomara las medidas de la pieza1 dictando al alumno2 las medidas, el alumno2

dibujara la pieza1 tomando nota de cada medida dictada, hasta concluir con el procedimiento; el

alumno2 medirá la pieza2 dictando al alumno1 dichas medidas, el alumno1 dibujara y tomara nota

de las medidas de la pieza2. Al concluir con todas las medidas el alumno encargado de dibujar y

anotar las medidas incluirá sus datos en cada dibujo.

Paso 1.

Limpiar las superficies de contacto del micrómetro de exteriores y de sus piezas para evitar

polvo y una mala lectura.

Paso 2.

Alumno1. Dibujar la pieza2.

Alumno2. Dibujar la pieza1.

Paso 3.

Alumno1. Colocar sobre una superficie rígida la pieza1. Dictar las medidas al alumno2.

Alumno2. Escribir las medidas que el alumno1 le dicte.

Alumno1 y alumno2. Seguir con este punto hasta concluir las medidas.

Alumno2. Escribir su nombre y el de su compañero en el dibujo.

Paso 4.


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

Alumno1. Colocar sobre una superficie rígida la pieza1. Dictar las medidas al alumno2.

Alumno2. Escribir las medidas que el alumno1 le dicte.

Alumno1 y alumno2. Seguir con este punto hasta concluir las medidas.

Alumno2. Escribir su nombre y el de su compañero en el dibujo.

DIMENSIONAMIENTO DE LA PIEZA Y MEDIDAS

FRONTAL PIEZA1

LATERAL PIEZA1


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

SUPERIOR PIEZA1

ISOMÉTRICO PIEZA1

Nombre del operador (alumno1)

Nombre del personal de registro (alumno2) Fecha de registro Temperatura

Instrumento de medición Tiempo de inicio/fin

Estado del tiempo

Lugar de medición

Condición emocional del operador (alumno1)


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

FRONTAL PIEZA2

LATERAL PIEZA2


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

SUPERIOR PIEZA2

ISOMÉTRICO PIEZA2

Nombre del operador (alumno2)

Nombre del personal de registro (alumno1) Fecha de registro Temperatura

Instrumento de medición Tiempo de inicio/fin

Estado del tiempo

Lugar de medición

Condición emocional del operador (alumno2)


PRÁCTICA 2

USO DEL MICRÓMETRO

CUESTIONARIO.

1. ¿Qué es un micrómetro de exteriores y para qué sirve? ___________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

2. ¿Cómo funciona el sistema del micrómetro de exteriores?_________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

3. Elije uno de los dos sistemas del palmer. Dibuja y explica el valor de cada división__________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________

4. Menciona algunos de los tipos de micrómetros.

1. __________________________________________

2. __________________________________________

3. __________________________________________

4. __________________________________________

5. __________________________________________

6. __________________________________________

7. __________________________________________

CONCLUSIONES:

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Bibliografía

Metrología Carlos González Gonzales


PRÁCTICA 3

USO DEL VERNIER DE ALTURAS


MÉXICO

METROLOGÍA




GRUPO: ___________

PRÁCTICA # 3



Observaciones: ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Evaluación: _______________


PRÁCTICA 3


OBJETIVO DE LA PRÁCTICA:

Aprender el uso apropiado del calibrador o vernier de alturas para su uso en metrología y en el

campo laboral y para que tipos de mediciones es apropiado.

MARCO TEÓRICO

DESCRIPCIÓN

El medidor de alturas es un dispositivo para medir la altura de piezas o las diferencias de alturas

entre planos a diferentes niveles; también es utilizado como herramienta de trazo. El medidor

de altura, creado por medio de la combinación de una escala principal con una vernier para

realizar mediciones rápidas y exactas, cuenta con un solo palpador (trazador) y la superficie

sobre la cual descansa (generalmente una mesa de granito), actúa como plano de referencia para

realizar las mediciones.

En la actualidad los medidores de altura se clasifican en los siguientes cuatro tipos, según su

sistema de lectura

Con vernier

Con carátula

Con carátula y contador

Electrodigital

Es utilizado en los talleres, cuartos de herramientas y departamentos de inspección en los

trabajos de trazado de troqueles y matrices, para medir y marcar distancias con precisión. Estos

instrumentos están disponibles en varios tamaños, de 12’’ a 72’’ y desde 300 a 700 mm. Se puede

ajustar con exactitud a cualquier altura con una aproximación de 0.001".

La mordaza móvil se puede elevar o descender a cualquier posición a lo largo del brazo. Los

ajustes finos se hacen con un tornillo o perilla de ajuste fino. Se puede colocar un aditamento al

calibrador de altura en la mordaza móvil a fin de permitir mediciones de diferentes alturas, que

con otros métodos serían difíciles. Otro uso importante del calibrador es para trabajo de

inspección. Se puede fijar un micrómetro de carátula en la mordaza móvil del calibrador y las

distancias entre agujeros o superficies se pueden comprobar con una aproximación en la escala

vernier.


PRÁCTICA 3


PARTES DEL MICRÓMETRO DE PROFUNDIDADES


MATERIAL UTILIZADO.


PRÁCTICA 3


PROCEDIMIENTO.

En equipos de 5 se tomarán 6 medidas (en ambos sistemas de unidades) de cada pieza otorgada,

el procedimiento lo realizará cada alumno una vez por pieza de tal forma que cada alumno

tomará las mismas 6 medidas por pieza. Al finalizar el alumno deberá hacer el análisis de dichas

medidas y encontrar incertidumbre, error absoluto y error relativo.

Dibujar únicamente la pieza en isométrico y Anotara las medidas en las tablas siguientes.

Paso 1. Limpiar la superficie donde se colocaran las piezas a medir, la pieza y el buril del vernier.

Paso 2. Dibujar el isométrico de las piezas otorgadas.

Paso 3. El alumno 1 toma 6 medidas de 6 alturas distintas de la pieza1, anotando sus resultados

en la tabla e identificando las medidas en su isométrico.

Paso 4. El alumno 2 toma las mismas 6 medidas de la pieza1, y se repite este paso hasta que los 5

alumnos hayan concluido la toma de medidas de la pieza1.

Paso 5. Se repite el paso 3 y 4 hasta concluir todas las piezas otorgadas.

Paso 5. Una vez concluida la toma de medidas hacer el análisis de ellas y encontrar los errores.


PRÁCTICA 3


DIMENSIONAMIENTO Y MEDIDAS.

ISOMÉTRICO1

Tabla1. Pieza1 (milímetros)

Nombre del alumno Cara 1 Cara 2 Cara 3 Cara 4 Cara 5 Cara 6

Tabla2. Pieza1 (pulgadas)


ERRORES


PRÁCTICA 3


ISOMÉTRICO2





ERRORES


PRÁCTICA 3


ISOMÉTRICO3





ERRORES


PRÁCTICA 3


CUESTIONARIO.

1. ¿Por qué el vernier de altura incluye un buril? ______________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

2. ¿Qué precauciones hay que tomar cuando use el calibrador de altura? __________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

3. ¿Menciona los tipos de calibrador de altura?

1.- _______________________________________

2.- _______________________________________

3.- _______________________________________

CONCLUSIONES: _________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Bibliografía

Metrología, Carlos González González


PRÁCTICA 4

USO DEL TRANSPORTADOR UNIVERSAL PARA MAGNITUDES ANGULARES


MÉXICO

METROLOGÍA




GRUPO: ___________

PRÁCTICA # 4

USO DE LA ESCUADRA UNIVERSAL PARA

MAGNITUDES ANGULARES


Observaciones: ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Evaluación: _______________


PRÁCTICA 4


OBJETIVO DE LA PRÁCTICA:

El alumno conocerá los diferentes instrumentos utilizados en la industria para la toma de

magnitudes angulares, así como elegir el mejor instrumento para cada ocasión.

MARCO TEÓRICO

DESCRIPCIÓN

Dos rectas que se cruzan en un punto forman un ángulo que por lo general se indica con letras

griegas y en dibujos de ingeniería directamente con el valor numérico. Para expresar partes de

un grado puede utilizarse la forma decimal o la sexagesimal. En este último caso se utiliza una

comilla para indicar minutos y dos comillas para indicar segundos, por ejemplo, quince grados,

diez minutos y quince segundos se escribe como 15°10’15”.

El instrumento usual para medir ángulos es el transportador, en el que un semicírculo dividido

en 180 partes iguales permite lecturas angulares con incrementos de 1°, lleva incorporado un dial

giratorio sobre su eje de simetría, para poder medir cualquier valor angular.

El dial giratorio puede llevar incorporado un nonio para medidas de precisión.

DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO

Para el goniómetro pueden ser leídos con una aproximación de 5 minutos (5’) ó 1/12 de grado. El

cuadrante está graduado a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 90 grados. La escala del

vernier está también graduada a la derecha y a la izquierda del cero, hasta 60 minutos (60’).

Cada una de las graduaciones representa 5 minutos. Cualquier ángulo puede ser medido,

teniendo en cuenta que la lectura del vernier debe ser hecha en la misma dirección del

transportador, derecha o izquierda, a partir del cero.


PRÁCTICA 4


PARTES DEL GONIÓMETRO

PARTES DEL TRANSPORTADOR UNIVERSAL


MATERIAL UTILIZADO.


PRÁCTICA 4


PROCEDIMIENTO.

Por equipos tomar únicamente los ángulos de las piezas otorgadas, hacer el análisis de los

ángulos, y determinar que tipo de ángulo es (agudo, recto, obtuso, convexo, llano o cóncavo).

Hacer a elección únicamente dos caras de las piezas.

DIMENSIONAMIENTO DE LA PIEZA Y MEDIDAS.

PIEZA1

PIEZA2


PRÁCTICA 4


CUESTIONARIO.

1.- ¿Cual es el funcionamiento del goniómetro? ________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

2.- ¿Cómo se identifican los ángulos en ingeniería? ______________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

3.- ¿Para que te sirve conocer el funcionamiento de estos instrumentos? ___________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Dibuja un ángulo complementario y un ángulo obtuso de 35° 30’

CONCLUSIONES: _________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________

Bibliografía

Metrología y sus aplicaciones, Adolfo Escamilla


PRÁCTICA 5

VERIFICACIÓN DE ROSCAS


MÉXICO

METROLOGÍA




GRUPO: ___________

PRÁCTICA # 5



Observaciones: ________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Evaluación: _______________

MARCO TEÓRICO


PRÁCTICA 5


DESCRIPCIÓN

Son dispositivos diseñados para verificar las dimensiones de una rosca en sus límites de tamaño superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias especificadas por las normas. Este es uno de los métodos más rápidos para medir roscas externas y consiste en un par de anillos roscados, se fijan a los límites de la tolerancia de la parte.

DESCRIPCIÓN DEL FUNCIONAMIENTO

Su aplicación simplemente es aflojar las laminas cuenta hilos y la lamina debe entrar sin fuerza sobre la longitud de la rosca para comprobar se deberá colocar la lamina siguiente (mayor a la que entro sin pasarse) y no debe introducirse más de dos hilos antes de que se atore. Estos calibres sólo indican si la parte inspeccionada está dentro de tolerancia. Ellos no especifican cual es el tamaño real de la parte roscada; para ello se hace necesario usar una serie de tablas donde aparece el diámetro exterior y el numero de hilos por pulgada en caso de tornillos estándares y el paso entre dientes en caso de tornillos milimétricos.


MATERIAL UTILIZADO.

TABLA DE MEDIDA DE TORNILLOS


PRÁCTICA 5


# TORNILLO ΦINTERNO ΦEXTERNO TIPO DE CABEZA SENTIDO DE LA CUERDA

IDENTIFICACIÓN DE

TORNILLO

DIBUJO DE TORNILLO

CONCLUSIONES: _________________________________________________________________


PRÁCTICA 5


_______________________________________________________________________________

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Prácticas 1_ 5

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