laboratorio taller: mecánica
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Laboratorio Taller: Mecánica
Curso: 1 ° B , C
Profesor: Oros Ezequiel Email: [email protected]
Tema: Metrología, Sistemas de medida, Instrumentos de medición. Trazado, Instrumentos, tipo de trazado, procedimiento de trazado.
Objetivos:
Comprender la necesidad del empleo de la medida. Conocer los sistemas de unidades más
utilizados en las operaciones habituales del taller. Comprender los diferentes instrumentos de
medición.
Conocer las diferentes operaciones y procedimientos de trazado e instrumentos para su correcta
utilización.
Actividades:
Tendrán que leer y comprender los temas que voy a ir especificando a continuación.
Contestar el cuestionario que se encuentra al final del apunte brindado.
Observaciones generales:
Todas las actividades deberán ADJUNTARSE a la carpeta de clases, lo pueden realizar por
computadora o de manera manuscrita.
Tendrán que enviarlo por CLASROOM o por mail a (si son fotografías, tendrán que ser lo más
claras y legibles posibles)
Fecha de entrega: La fecha de entrega de los trabajos prácticos es por burbujas(1,2,3).
Por favor Verificar Fecha de Entrega según lo publicado en el Tablón de notificación de
Classroom, ante dudas o inquietudes enviar un e-mail a mi casilla de correo
Rubricas que se tendrán en cuenta para las actividades:
Es ordenado/a la hora de realizar la actividad, mantiene un orden.
Es puntual a la hora de entregar la misma.
Actúa activamente en la comunicación con el docente.
Calificaciones
Mientras dure esta situación de emergencia sanitaria obligatorio, las evaluaciones serán formativas o de
proceso, no se colocarán notas numéricas, las mismas se ubicarán cuando se retomen las clases. Sin
embargo, se tendrán en cuenta las rubricas nombradas con anterior para poder evaluar en proceso.
Introducción
El mecanizado de las piezas exige cada vez mayor precisión. Esta precisión debe mantenerse durante la reparación o sustitución de piezas y para conseguir estos objetivos se requiere un control minucioso de los datos y valores indicados por los fabricantes. Los valores de las medidas de cada elemento pueden establecerse y compararse gracias a las normas establecidas por la metrología
1.1 Metrología
La necesidad de que existan unas estructuras de referencia reconocidas recíprocamente hace imprescindible la aparición de un campo que se encargue de dar fiabilidad y generalizar su uso. Este campo es el de la Metrología, entendiéndose como tal: “la ciencia que estudia los sistemas de medida y los instrumentos empleados para efectuarlas e interpretarlas”. Un campo tan importante como es el mecanizado de todo tipo de piezas, requiere especialmente el continuo empleo de una serie de comparaciones o medidas que determinen la configuración final de las piezas que se desean obtener, lo que hace imprescindible el conocimiento y empleo de las técnicas de medición y control adecuadas al objeto y a la precisión que requiera. La necesidad de emplear estas normas ha dado lugar a la creación de unos acuerdos establecidos en comisiones que estudian y valoran la conveniencia y oportunidad de establecer unos patrones y un manejo de los mismos claramente definidos a partir de los cuales se puedan valorar las diferentes magnitudes independientemente del lugar, momento o entidad que las realice. Esta normalización ha servido para crear unas reglas fundamentales que:
Simplifican, reduciendo la variedad de las diferentes zonas o países.
Unifican todas ellas a una de uso común
El primer paso fue el establecimiento del sistema métrico decimal, que se aplica a todas las medidas permite establecer exactamente cualquier cantidad una magnitud por muy pequeña o grande que pueda resultar.
El segundo paso fue el establecimiento de la unidad en cada una de las magnitudes, que junto con los múltiplos y submúltiplos del sistema métrico decimal permite diferenciar exactamente la cantidad de esa magnitud.
El tercer paso es el mantenimiento en la invariabilidad de estas unidades y el establecimiento de nuevas unidades de medida, según van apareciendo conceptos y magnitudes que se desprenden de las oportunas investigaciones que se realizan en los diferentes campos.
Figura 4.2. Medida de precisión de un cigüeñal
La medida (determinación de cantidad) de cualquier magnitud (característica de cualquier cuerpo que pueda ser medida), tiene que estar fijada por una relación respecto a una parte de su materia, lo que da lugar a la coexistencia de diferentes patrones (unidades de medida).
Tabla 4.1. Magnitudes principales del Sistema Internacional.
A la aplicación práctica de la metrología da el nombre de metrotécnia. Así mismo se encarga del estudio de las dimensiones y del estado superficial de las piezas. Existen varios tipos de metrología, como: la dimensional, eléctrica, acústica, magnetismo, etc. Entre ellas. la metrología dimensional tiene como objeto el desarrollar las técnicas de medición de las magnitudes lineales y angulares, por lo que se pueden medir: longitudes exteriores, interiores, alturas, profundidades y ángulos.
1.2 La medida Se denomina medida a la determinación de una magnitud tomando como referencia otra magnitud de la misma especie adoptada como unidad. Tomar la medida de una magnitud es, por lo tanto, determinar cuántas veces se encuentra contenida la unidad patrón en la misma. Las medidas suelen realizarse para determinar la distancia entre dos caras de una pieza, dos aristas o dos puntos de referencia cualquiera. La medición puede ser:
Directa: Cuando el valor de la medida se obtiene di rectamente de las divisiones de los instrumentos de medición.
Figura 4.3. Medición directa
Indirecta: Cuando para determinar la medida de una magnitud es necesario utilizar alguna referencia.
Figura 4.4. Medición indirecta
1.3 Sistemas de medida Un sistema de medida es un conjunto de unidades perfectamente definidas, a través de las cuales podemos determinar correctamente cualquier magnitud de su misma especie Los sistemas de medida más extendidos son:
El sistema métrico decimal, que es la base del actual Sistema Internacional (SI).
El sistema inglés (anglosajón).
1.4 Sistema métrico decimal Este sistema adopta esta denominación porque la variación de unidades es decimal, es decir, la correspondencia entre los distintos órdenes de unidades de una misma especie va de diez en diez. En cuanto a longitud se refiere, la unidad de medida adoptada en este sistema es el metro, cuya definición pue de ser la siguiente: “es la longitud de la trayectoria recorrida por la luz en el vacío, durante un periodo de tiempo de 1/299792458 de segundo” Considerando que a veces es necesario medir magnitudes muy grandes o muy pequeñas en relación al metro, hay establecidos una serie de múltiplos y submúltiplos (comunes a todas las unidades). Para designarlos se utilizan prefijos griegos para los múltiplos (deca, hecto, kilo, mega, etc.), y del latín para los submúltiplos (deci, centi, mili, micro, etc.). Estos prefijos se agregan al nombre de la unidad, de tal forma que resultan palabras fáciles de identificar, y su valor se calcula multiplicando o dividiendo por 10.
En los trabajos de taller generalmente se utiliza como unidad de medida el milímetro y fracciones o submúltiplos del mismo, como la décima, centésima o la milésima (micra).
Tabla 44. Submúltiplos del milímetro.
1.5 Sistema inglés o anglosajón En los países de habla inglesa se utiliza otro sistema de unidades, que, debido al desarrollo tecnológico de estos, es necesario conocer. Este sistema tiene a la yarda como unidad de longitud, y como submúltiplos más extendidos el pie (ft) y la pulgada (inch). La unidad más empleada es la pulgada ("), cuya equivalencia en el sistema métrico es de 1" = 25.4 mm En la actualidad se utilizan dos sistemas para clasificar los submúltiplos de la pulgada:
La pulgada fraccional, que es la que s utilizando hasta ahora.
La pulgada decimal, que ha tomado cierto relieve sobre todo en los dibujos de ingeniería. En este sistema los distintos órdenes de submúltiplos se corresponden de diez en diez.
Tabla 4.5. Unidades de medida del sistema inglés.
1.6 Instrumentos de medición Los instrumentos para determinar magnitudes lineales medida directa más habituales que se utilizan en el taller son:
El metro.
La regla graduada.
El calibre o pie de rey.
1.7 Metro Normalmente son instrumentos formados por reglas flexibles graduadas, generalmente en milímetros, por lo que permiten medir con un error máximo de 0,5 mm (medida por estimación). La medición se realiza alineando un extremo de la longitud que se va a medir con el inicio u origen de la escala determinando a continuación la medida correspondiente al otro extremo de la citada longitud,
Figura 4.13. Metro
Según su construcción pueden clasificarse en: plegables, flexibles y flexibles arrollables. Los flexibles suelen estar fabricados con una cinta de acero graduada convenientemente y de una longitud comprendida entre 1 y 5 m. En los metros arrollables la cinta es retráctil (gracias a un muelle al que se encuentra unido su extremo inferior), suele disponer de un freno que bloquea la cinta para facilitar la lectura de la medida. Su facilidad de manejo hace que resulten prácticos hasta para medir contornos curvilíneos. Una variedad de los mismos y que determina un instrumento de medida característico, es la cinta de medición. Esta cinta suele ser de fibra o material textil, con una graduación semejante al metro, aunque de una longitud muy superior, por lo que se suele utilizar para medir grandes longitudes.
1.8 Regla graduada Consiste en una lámina o prisma de acero templado de varios milímetros de espesor (en función de su rigidez) y de sección rectangular, que dispone de una escala graduada en una de sus caras (cantos) dividida en milímetros o en pulgadas. En algunas ocasiones las caras se encuentran biseladas. Las reglas graduadas resultan muy útiles para definir, señalar y trazar medidas sobre piezas.
Figura 4.14. Regla metálica graduada
Existe una gran variedad de formatos (longitudes, anchos, etc.) así como de tipos en función de las características de la pieza que se va a medir. Entre ellas se encuentran:
Regla de tacón: Incorpora una escuadra en uno de los extremos (donde se encuentra el origen) para facilitar el posicionamiento de la primera división de la regla con la arista o carta de referencia de la pieza que se vaya a medir (cuando existen salientes en la misma).
Regla angular: Resulta muy cómoda para medir y trazar sobre piezas cilíndricas.
Regla vertical con base de apoyo: Este tipo de regla facilita en gran medida la operación de medición de alturas.
Angular Figura 4.15. Diferentes tipos de reglas
1.9 Calibre o pie de rey Es un instrumento de medida de uso muy común por su fácil manejo y el grado de precisión en las mediciones realizadas. Básicamente, consta de una regla (graduada en milímetros) con una escuadra o tacón en el origen que determina la boca fija, sobre la que se desplaza una pequeña regla móvil (nonio) que en su origen determina la boca móvil.
Con el calibre se pueden realizar los siguientes tipos de medida:
Mediciones de dimensiones exteriores, espesores o diámetros. Para ello se emplea las bocas o
mandíbulas.
Mediciones de anchuras de huecos o diámetros internos, mediante el uso de los palpadores
superiores.
Mediciones de profundidades con la ayuda de las varillas sonda.
Operaciones previas al mecanizado a mano Introducción Las técnicas de mecanizado se entienden todos aquellos procesos de elaboración mecánica que tienen por objeto alterar las dimensiones o estados superficiales de una determinada pieza para conseguir la forma, dimensiones o características mecánicas deseadas
2.0 Trazado La operación de trazado consiste en reproducir sobre la superficie de una pieza determinada las cotas o referencias necesarias para desarrollar los procesos de elaboración mecánica posteriores (líneas de corte, centros para taladrar, superficies a limar, etc.). La operación de trazado debe partir de la información sobre la pieza recogida en el croquis de taller o en el dibujo técnico normalizado Resulta importante señalar que de un buen trazado dependerá en gran medida la correcta ejecución de las operaciones de mecanizado correspondientes.
Figura 6.2. Trazado.
Instrumentos para el trazado Al ser el trazado una operación que reproduce, en muchos casos, las referencias recogidas en los dibujos técnicos o croquis de taller, muchos de los útiles para trazar son semejantes a los instrumentos utilizados en el dibujo industrial. En líneas generales, los instrumentos más empleados para realizar el trazado pueden agruparse en los siguientes conjuntos:
Útiles de trazado.
Instrumentos auxiliares para el trazado.
Instrumentos de medida.
2.1 Útiles de trazado Son los encargados de señalar las marcas o líneas de referencia sobre la pieza. Los más importantes son: Punta de trazar: Es una varilla de acero fundido, cuyos extremos están templados y finalmente afilados a unos 10° aproximadamente. El cuerpo es poligonal o cilíndrico y lleva practicado un moleteado para facilitar su manejo (en otras ocasiones incorpora un revestimiento plástico para tal fin). Algunos tipos de puntas suelen llevar un extremo acodado para conseguir acceso a zonas difíciles y para evitar que se despunten en caso de caída. Se utiliza para trazar líneas rectas o curvas, mediante el apoyo en la correspondiente guía (regla o plantilla).
Figura 6.3. Puntas de trazar.
Gramil: Este instrumento se compone de una base de fundición perfectamente plana en su cara de apoyo, provista de un vástago vertical (fijo o abatible) por el que se desliza un manguito o abrazadera portadora de una punta de trazar. Se utiliza para trazar líneas paralelas a diferente altura con respecto al mármol sobre el que se apoya y desplaza. En ocasiones también se utiliza como instrumento de verificación para comprobar el paralelismo y el centrado de piezas. Hay gramiles de precisión que incorporan un vástago graduado, con lo que pueden ajustar la altura y posición de la punta de trazar con bastante exactitud.
Figura 6.4. Gramil ordinario y de precisión.
Granete: Es un útil de acero templado y revenido de sección circular acabado en punta cónica. El cuerpo lleva practicado un moleteado para facilitar su manejo. Se utiliza para marcar el centro de un agujero, ya que la huella que deja la punta cónica sirve de guía a la broca evitando el posible desvío al resbalar sobre la superficie de la pieza. Para su utilización es necesario golpear con un martillo sobre la cabeza de golpeo.
Figura 6.5. Granete normal y automático.
Compás: Al igual que el compás empleado en dibujo lineal, este instrumento se compone de dos brazos iguales de acero articulados en un extremo: los extremos libres acaban en forma de punta afilada templada para conseguir el trazado. Se utiliza para trazar arcos de circunferencia o circunferencias completas, transportar distancias, etc.
Figura 6.6. Diferentes tipos de compas.
2.2 Instrumentos auxiliares para el trazado Mármol: Es una especie de mesa fabricada con hierro fundido, y de una estructura muy robusta para evitar su deformación. Sus dimensiones son variables según el tamaño de la pieza a trabajar. Su cara superior está perfectamente pulida y planificada para servir de soporte o guía a los diferentes útiles empleados en el trazado.
Barnices y cubrientes: son productos que se utilizan para recubrir (pintar) las superficies a trazar, con el fin de realzar los trazos, ya que las superficies de las piezas suelen ser muy brillantes. De esta forma se facilita la visibilidad de los trazos realizados. Los más comunes son:
Mezcla de azul de Prusia con alcohol y goma laca.
Mezcla de sulfato de cobre y agua.
Disoluciones (ya preparadas) para colorear.
Sulfato de cobre
Esta serie de productos secan rápidamente, son fáciles de eliminar, y producen una película regular de tonalidad mate que crea un efecto óptimo de contraste.
2.3 Diferentes tipos de trazado En función de las piezas o de las particularidades del trabajo a realizar, existen dos procedimientos para realizar e trazado:
Trazado plano: Se utiliza en piezas de poco espesor (chapas), y consiste en realizar el trazado únicamente sobre una superficie plana o cara de la pieza.
Trazado al aire: En este caso, el trazado se efectúa sobre varias caras de la pieza en cuestión tridimensional), reproduciendo todas las indicaciones del dibujo. Se utiliza habitualmente en las operaciones de ajuste y montaje de piezas.
Trazado plano y trazado al aire
2.4 Proceso del trazado La operación de trazado puede resumirse en las siguientes fases:
En primer lugar, conviene asegurarse de que la pieza a trazar tenga las dimensiones adecuadas en función del proyecto previo realizado (croquis o dibujo técnico).
Pintar, en caso necesario, las superficies a trazar.
Escoger como asiento de la pieza las caras ya mecanizadas, tomándolas como referencia para los restantes trazos.
Situar la pieza sobre el mármol utilizando los elementos de sujeción adecuados (calzos, escuadras, cuñas, etc.), para conseguir un apoyo correcto.
Trazar primero los ejes de simetría o ejes de la pieza.
Trazar todas las paralelas o perpendiculares a los ejes anteriormente marcados.
Realizar los trazos oblicuos o curvos.
Marcar con el granete los centros de las circunferencias o arcos a trazar, y los centros de los agujeros a taladrar.
A la hora de realizar el trazado, conviene tener en cuenta una serie de consideraciones: En todos los casos, los trazos han de realizarse en una sola pasada.
Cuando las líneas han de ser paralelas a la base de apoyo, y esta se encuentra adecuadamente mecanizada, se debe utilizar el gramil como instrumento de trazado (o con la escuadra en el caso de trazado plano)
Cuando se utiliza un gramil debe mantenerse una inclinación de unos 60° entre la punta y la pieza, es decir, la punta debe estar 60° inclinada hacia atrás respecto al movimiento de avance del gramil.
Figura 6.11. Sulfato de cobre,
Cuestionario
1) Elabora un concepto con sus propias palabras sobre Metrología 2) Indica las unidades de las siguientes magnitudes en el Sistema Internacional.
Longitud
Masa
Tiempo
Temperatura 3) Busque, investigue y defina brevemente que es un milímetro. 4) Busque, investigue y defina brevemente que es una pulgada. 5) Cite los instrumentos de medición de los cuales tiene información y explica brevemente su
función. 6) ¿Cuáles son las unidades de medidas que están presente en una regla de ajuste metálica
graduada? 7) ¿Qué es un calibre? 8) A continuación, mencione las partes constitutivas de un calibre
9) ¿Cuáles son los tipos de mediciones que se pueden realizar con un calibre?
10) En la siguiente pieza de aluminio pulida a espejo de 50mm de ancho y 100mm de largo de un espesor de 8mm. Necesitamos trazar un circulo en el centro de la pieza con los instrumentos de medición y de trazados vistos con anterioridad.
De forma ordenada describe cual serían los pasos que tú adoptarías para trazar dicho círculo.