Bloques prismáticos de control

Patrones de longitud

• Puesta a punto de comparadores• Contraste de instrumentos de medición• Posicionado preciso de herramientas de corte• Verificación calibres Pasa-No pasa• Armado combinaciones para trazado

A

C

D

E H

G

B

a

Dimensiones corrientes [mm] 30x9 y 35x9

Propiedad de adherencia Juegos – Cantidad de bloques – Progresión de medidas Criterio para el armado de combinaciones Bloques extremos

Marcas tradicionales: Johansson, Cary, Tesa, Do-All, Mahr, Mitutoyo

Requerimientos que determinan la calidad del bloque

Precisión de planedad de las caras de trabajo

Precisión de paralelismo entre las caras de trabajo.

Precisión de longitud.

Terminación superficial.

Estabilidad dimensional.

Dureza.

Terminación post-tratamiento térmico ⇒ rectificado + lapidado (varias piezas de igual dimensión) Planedad ⇒ Adherencia (defecto de planedad < 0,25µm)Paralelismo: discrepancia de cotas entre un punto dado y la medianaSuma de errores de planedad, paralelismo y longitud ≤ Tolerancia A

B

a

Calidades y Tolerancias CARY (Suiza)

CALIDAD TOLERANCIA (mm) TOLERANCIA (pulg)

EXTRA (equiv. DIN 1) +/- (0,2 μm+L(mm)/200.000) +/- (0,000008”+L(“)/200.000)

SUPER (equiv. DIN 0 +/- (0,1 μm+L(mm)/500.000) +/- (0,000004” +L(“)/500.000)

LUX (sin equiv. DIN) +/- (0,05μm+L(mm)/1.000.000)  

AA: patrones para interferometría (Lab. Científ.)

A: control de calibres P-NP e instrumental

B: calbres menor precisión y herramientas

C: taller, puestas a punto, ajustadores

W: aplicaciones de menor precisión de ± (3 a 8)µm

Precisión de Planedad, Paralelismo y Longitud

Calidades Johansson

Terminación superficial

Rugosidad superficial (RMS) para asegurar adherencia: Rq ≤ 4 µ pulg

Rugosidad superficial (RMS) para protección (desgaste): Rq ≤0,4 µ pulg

40

30

20

10

020 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Número de adherencias

Micro pulgadasTerminación grosera 4 micro pulg RMS

Terminación fina 0.4 micro pulg RMSExperiencia de National Physical Laboratory (USA)

Rugosidad Límite Do-All = 0,4 µ pulg

Estabilidad dimensional Ausencia de variaciones,

en el tiempo, de las dimensiones y forma de

los bloques

Propiedades estructurales del material empleado para el bloque,

composición química y tratamiento térmico

Material mas empleado: Acero de alto C, templado y revenido para aliviar tensiones.

Austenita retenida Martensita Aumento de

volumenVariación dimensional y

distorsión de forma

Envejecimiento artificial

Varios ciclos de enfriamiento y calentamiento (-85ºC 2 a 6 hs. +

95 a 125ºC 2hs.)

Revenido de la martensita obtenida en cada enfriamiento y alivio de

tensiones de los cambios de volumen (Estabilización)

Dureza La dureza es una propiedad aún más importante que la terminación superficial para conferir al bloque cualidad anti-desgaste. Un satisfactorio comportamiento requiere dureza no inferior de 65 Rc. Un acero típico es el SAE 52100 con:C: 0,95/1,10%; Mn: 0,30/0,50%; P: 0,025%; S: 0,025%; Si: 0,20/0,35%; Cr:1,2/1,5%.

Datos para el Temple: Calentamiento a 840ºC durante 30min a 3 horas Enfriamiento en aceite a 50ºC Revenido calentando 1 hora en aceite a 105 ºC seguido de enfriamiento al aire.

La estabilización que produce el envejecimiento artificial contribuye a la dureza final en cada etapa de transformación de austenida retenida en martensita.

Manejo y Mantenimiento Desengrasado y limpieza con solvente Uso opcional de una delgada capa de aceite Agrupamiento de bloques según esquema No mantener combinaciones armadas Evitar exposición a atmósferas húmedas, ácidas, polvo, etc. Uso de accesorios y columna-soporte para armar combinaciones Educación del tacto para percibir diferencia de holgura pequeñas

base

columna

Bloques de otros materiales

2000 4000 6000 8000

Distance under load (m)

CERA Block

Carbide

Silicon nitride

SteelWear(µm)

0.4

0.2

0

Metal Duro (WC): como pares protectores en juegos de acero Cromado duro de aceros: menor desgaste y menor adherencia Nitruro de silicio: resistencia al desgaste levemente menor que el WC

Cerámicos: Al2O3 , Zr, los mas resistentes al desgaste

Imprecisión en las medidas

Errores de fabricación propios de los bloques: datos de normas o de los fabricantes

Error por capa de adherencia (implícito en la longitud “a”): se desprecia

Errores por diferencias de temperatura entre combinación y pieza:

para el caso de bloques de acero, una combinación de dimensión “c”, el error por ºC tiene el valor

c x 11,5 x 10-3