Modos de medir
Utilizando herramientas de medida es posible conocer las dimensiones de las piezas, o dar las mediciones asignadas.
Por lectura directa se emplea:
- Regla milimetrada
- Calibre
- Tornillo micrométrico
- Banco micrométrico
- Cualquier elemento que pueda leerse una medición.
Por comparación:
Esta no requiere medir sino comparar con una dimensión dada, la que se toma de la pieza modelo y se compara con la pieza dada. Ejemplo: compases, falsas escuadras, sondas, etc.
Clasificación
Las herramientas de medida sirven para determinar las dimensiones de la pieza.
Herramientas de medida a tambor
- a) Micrómetro para diámetros exteriores e interiores.
- b) Micrómetro para diámetros interiores
- c) Micrómetro de profundidad.
Las más comunes son las reglas milimétricas simples articuladas o flexibles.
Herramientas de medida a aguja y escuadra
- a) Comparador de cuadrante de lectura centesimal.
- b) Minímetro con lectura.
- c) Comparador para diámetros interiores.
- d) Calibre a cuadrante.
- e) Calibre con lectura milésimas.
Las herramientas más importantes presentan una parte móvil o una aguja que se mueve sobre un cuadrante graduado.
Regla milimetrada
Son barras de acero de sección recta, por lo general chaflanadas en una de sus caras con divisiones en milímetros y medio milímetros. La longitud varía de 0.30 a 1.5 m. Se puede medir directamente o tomar medidas, etc.
Escuadras
Las escuadras pueden considerarse como herramientas de medidas cuando con ellas se tiene un ángulo perfectamente definido. Los ángulos más usados en el taller, son: 30º, 45º, 60º, 90º, 120º, 135º. Por lo general en una escuadra se tienen 2 ángulos complementarios o suplementarios; haciendo: la de 60º y 30º; 60º y 120º; 45º y 135º. La exactitud de las escuadras debe ser verificada con cierta regularidad si ellas se usan también para trazar.
Compás de correderas
Este diámetro permite medir pequeños diámetros internos y externos, espesores, espesores de agujeros, etc.
Compás de corredera
1) brazo fijo; 2) punta para medir; 3) brazo móvil; 4) brazo móvil; 5) nonio; 6) regla
Está compuesto por una regla R, que corre una corredera C. Un tornillo T que fija posiciones de la corredera en un lugar determinado.
- a) Escala milimétrica: Vernier con 10 divisiones.
- b) Escala en pulgadas: Vernier con 8 divisiones.
En el vernier milimétrico, 10 divisiones del vernier equivalen a 9 mm. En el vernier en pulgadas, 8 divisiones del vernier equivalen a 7 divisiones de la regla, o 16 divisiones de aquel a 15 divisiones de la regla. En ambos casos la lectura se hace del modo siguiente: 1º se lee en la regla directamente hasta el 0 del vernier, que coincida con una cualquiera de las divisiones de la regla y esta lectura se multiplica por la apreciación.
Goniómetros
Las medidas angulares se toman con las falsas escuadras compuestas por dos brazos de inclinación graduable o por un transportador y brazo móvil. En este último caso el brazo (b) articulado en (d) tiene una aguja (c) que indica la lectura sobre un limbo (a). El transportador universal denominado también goniómetro es más preciso, pues presenta un limbo graduado sobre el cual se mueve un vernier, por lo general con cierto número de divisiones submúltiplos de 60º. La lectura se hace con la precisión de 1º (menor división del limbo) dividido por el número de divisiones del vernier (12, hacia uno u otro lado), o sea 1º/12 = 5’.
Mediciones angulares con esferas y cilindros calibrados
Las mediciones por este procedimiento, están basadas en lo siguiente: colocadas dos esferas o cilindros en la cavidad angular, se miden las alturas H y h.
Sondas
Son láminas de acero que permiten medir el juego entre dos piezas. El espesor de cada lámina da la magnitud del juego. La lectura está grabada sobre cada una de ellas.
Tornillo micrométrico para interiores
Se ha generalizado el empleo del tornillo micrométrico para medir el diámetro interior de los cilindros. En este caso, el aparato está formado por dos manguitos que giran y se desplazan uno dentro del otro, acercando o alejando las puntas opuestas. Para diámetros mayores se intercalan varillas de alargamiento. La apreciación es, por lo general, de 1/100 mm.
Mediciones
Significa encontrar las distancias entre dos puntos dados. El caso más frecuente es cuando las mediciones se refieren a un cuerpo cuyas dimensiones deben ser establecidas. No siempre los puntos estos están en forma visible a fin de establecer su distancia. Medición de diámetros (interiores y exteriores), profundidades, espesores, como para cumplir la definición; en este caso la condición se toma como distancia entre dos puntos paralelos (plomos), o entre superficies cilíndricas y/o esféricas.
Exactitud de las mediciones
Las mediciones realizadas nunca son rigurosamente efectúan varias mediciones con distintos operadores, es posible que ellos no coincidan entre sí. Dependen, además, del grado de precisión del instrumento empleado, de su temperatura y otros factores imponderables tales como: los granos del operador, la forma en la que realiza la medida, etc. Las mediciones por lectura directa, tienen la precisión de la menor división empleada. Así una regla milimetrada con divisiones de 0,5 mm da lectura directa hasta esa exacta, si se mide. Otros dan lectura directa de mayor precisión de 0,01 mm, si el paso del tornillo es de 1 mm. Se denomina “apreciación” o una lectura apreciada por el operador que está referida a la menor división. Así, por ejemplo, una regla milimetrada cuya menor división es 1 mm, permite al operador leer con la apreciación de hasta 0,1 mm, calculado a ojo la fracción de mm.
Compases
Permiten medir con cierta precisión el diámetro o el espesor de las piezas, por comparación. Ellos nunca dan una medida directa, expresada en cifras; solo permiten estimar si las dimensiones de una pieza son apreciablemente semejantes a otra que le sirve de modelo. Los compases de precisión tienen un mecanismo a tornillo y resorte que fijan su abertura a una medida determinada.
Peines para roscas
Estos peines permiten medir con cierta precisión el paso de las roscas que presentan una pieza. Cada hoja o peine tiene dientes con un determinado paso, que se aplica sobre las roscas a medir, hasta encontrar la coincidencia perfecta. La dimensión del paso está grabada sobre cada hoja.
Grado de exactitud de las mediciones con calibres
Las mediciones con calibre no son exactas, pues existen diversas causas de error. Las más importantes son:
- a) Inexactitud del aparato, por desgaste, divisiones inexactas o irregulares y temperatura distinta de la pieza y del calibre.
- b) Ecuación personal del operador; lectura inexacta, cierre forzado o en defecto.
El error cometido puede oscilar entre 0,03 a 0,05 mm. Disminuye el error, promediando lecturas tomadas sucesivamente o entre dos o más personas, lo que constituye un método incómodo y lento.
Tornillo micrométrico para medir alturas y profundidades
La varilla central de un tornillo micrométrico, tiene dimensiones grandes en mm o en pulgadas, y su posición se fija haciéndola correr accionando el manguito; de este modo, apoyada la base y con la varilla tocando el fondo, se mide la profundidad. La fracción se toma lectura en las divisiones de la regla y sobre el manguito.
Tornillo micrométrico aplicado a un calibre
Pueden medirse diámetros o espesores y también diámetros interiores. Se consigue así decuplicar la apreciación, haciéndola en lugar de 0,1 mm como en los calibres comunes, de 0,01 y 0,001 mm, aplicando el vernier auxiliar, tal como se ha visto precedentemente.
Tornillos micrométricos
Es un instrumento en el cual la pieza fundamental es un tornillo de paso decimal: 1 mm o 0,5 mm. El cuerpo tiene la forma de una U, en uno de cuyos brazos penetra el tornillo. Sobre este brazo se han grabado divisiones en milímetros. La cabeza del tornillo, tiene forma de manguito, cuyo extremo presenta 50 o bien 100 divisiones, siguiendo las generatrices externas, por lo tanto, una vuelta del tornillo equivale a la menor división del brazo. Colocada la pieza a medir entre los topes, se ajusta suavemente y se efectúa la lectura sobre el brazo y el manguito. Si las divisiones son mm y el manguito presenta 100 divisiones, la apreciación es 1/100. Del mismo modo si las divisiones del brazo son medios milímetros y el manguito presenta 50 divisiones, la apreciación es también 1/100. Las causas de error en las mediciones, son las mismas que se han enunciado en el párrafo 19. Para obtener mediciones con apreciación de 1/1000, se han construido tornillos micrométricos, con dos nonios, uno sobre el manguito y el otro sobre el brazo, de tal modo que las dos primeras cifras se leen como en el caso anterior, y la tercera cifra decimal en el nonio del brazo. Del mismo modo el tornillo micrométrico se ha adaptado a las medidas inglesas micrométrico, cuya regla presenta la pulgada dividida en 10 divisiones grandes; cada una de estas en 4 divisiones chicas. A las primeras corresponde 0’’,1, y a las últimas: 0’’,025. El manguito del tornillo está dividido en 25 partes; por lo tanto, a cada una de estas le corresponde 0’’,001.
Unidades
En nuestro país se utiliza el sistema métrico decimal y la unidad es el metro. Mientras que en la construcción de máquinas se utiliza el mm. Esta postura se adopta a los efectos de evitar el excesivo uso de los decimales. Esto evita que el operador que construye la pieza de una máquina no pueda interpretar los datos. También en muchas oportunidades en la actualidad las dimensiones se expresan en decimal, centésimos y hasta milésimos de mm (micrones μ). En los países de habla inglesa, en la construcción de máquinas se utiliza como unidad la pulgada, que equivale a 1” = 25,4 mm, y como lectores menores ½”; ¼”; 1/8”; 1/16”; 1/64”; 1/128”.
Influencias de la temperatura en mediciones
Cuando se trata de la determinación de una dimensión que exige que sea muy precisa, será necesario tomar en cuanto la dilatación del instrumento debida a la temperatura ambiente que influye sobre este y las piezas. Como las herramientas para medir se construyen de acero y su coeficiente de dilatación de δ = 0,000011 se tiene: l = lo + lo.δ.t = lo(1 + δ.t). Se utiliza el signo + para las temperaturas mayores a la temperatura base y el signo – para las temperaturas inferiores a la temperatura base. Esta temperatura en nuestro país es de 20ºC, en Francia 0ºC y EE. UU. 0ºF, que son equivalentes a 16,6ºC. La influencia del factor temperatura se pone de manifiesto con los siguientes ejemplos, presenta 1000 mm en 20ºC si la temperatura ambiente es de 35ºC, resulta que: l = 1000[1 + 0,000011.(35-20)] = 1000,165 mm. Con la precisión se mide hasta con una aproximación de centésimos de mm y aun milésimos de mm (micrones), esta influencia de la temperatura presenta cierta importancia y debe ser tenida en cuenta.
Gabinete metrológico
En una empresa de cierta consideración, dedicada a la construcción de máquinas y repuestos, sujetas a precisas condiciones de exactitud, es necesario organizar una oficina permanente de medición y control. Esta debe estar alejada de toda fuente de vibraciones; sus muros deben estar construidos de paredes dobles, y el local debe contar con aire acondicionado procurando mantener en él una temperatura base constante de aproximadamente 20ºC. En ese ambiente deben guardarse todos los aparatos e instrumentos a veces muy complejos y delicados, preservándolos del polvo y la humedad, ya que algunos de ellos son capaces de suministrar lecturas o medir con la precisión de fracciones de 1 micrón (0,001 mm). Tales aparatos y elementos pueden ser numerosos como tanto por su número, como por su precisión y calidad, parámetros que están basados en la importancia de los productos que fabrique la empresa. A este gabinete u oficina metrológica, se le asigna en muchos casos, también el control de los calibres de producción de la empresa, así como el control de calidad de las piezas elaboradas.