TALLER DE MECÁNICA INDUSTRIAL SEMANA 27 A 31 DE JULIO
TEMA: AJUSTE, TOLERANCIA, CALIDAD Y METROLOGÍA DIMENSIONAL.
OBJETIVO GENERAL:
Comprender los conceptos de mecánica de precisión, ajuste,
tolerancia y calidad, en la fabricación de las piezas mecánicas, y desarrollar
habilidades prácticas en el manejo de instrumentos de precisión, como son los
calibradores pie de rey.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.
Medir
con regla con apreciación de 1mm y 1/16 de pulgada.
2.
Conocer
las partes del calibrador pie de rey y su manejo.
3.
Medir
con calibrador pie de rey con apreciación de una décima de milímetro, cinco centésimas
y 1/128”
IDEAS PREVIAS.
Antes de desarrollar esta guía consulta con personas de tu
entorno (padres, abuelos, familiares) y también por Internet, ¿qué entienden
por las palabras?:
1.
AJUSTE
2.
TOLERANCIA
3.
CALIDAD
4.
Has
una síntesis de los resultados de los significados obtenidos.
AJUSTE, TOLERANCIA, CALIDAD
Estas palabras es muy común escucharlas a diario, en
diferentes contextos; sin embargo en la Mecánica Industrial de precisión son
imprescindibles, y se verá a lo largo de los estudios teórico-prácticos de ésta
disciplina, de las exigencias de los trabajos, en la automatización, robótica o
en las constantes innovaciones tecnológicas de la industria.
En general el ajuste dentro del taller de Mecánica, se usa
para elaborar o acabar a mano una pieza mecánica, según forma y dimensiones
establecidas en un plano por un diseñador, inventor o fabricante, pero más que
un proceso de práctica que implica la continuación de otros procesos como
trazado, aserrado, taladrado o limado, es una disciplina científico-técnica que
comienza con el manejo adecuado de los instrumentos de medida como las reglas
básicas y comunes (y que empleamos en los dibujos técnicos y taller) con apreciaciones
mínimas de 1 mm y/o 1/16”, no obstante en las prácticas de taller fácilmente se
puede reconocer, que se pueden fabricar piezas con dimensiones menores a los mínimos
valores permitidos por una regla normal, y es por esto que se requiere
verificar y controlar el trabajo, con mediciones más precisas como las
obtenidas por instrumentos como el calibrador pie de rey.
En el taller de mecánica vamos a encontrar dos interpretaciones
fundamentales cuando nos referimos a ajuste:
1.
Cuando
elaboramos a mano una pieza generalmente metálica y se solicita acabarla o
retocarla ya que ha pasado por un proceso previo de aserrado, taladrado o
limado, y se pide perfeccionar sus dimensiones, forma, ángulos, etc.
2.
Cuando
se solicita adaptar dos piezas que deben trabajar una dentro de otra según las
especificaciones del estudio realizado por el diseñador.
Los objetos fabricados siempre deben encajar dentro de unos
rangos donde se debe establecer claramente los valores MÍNIMO Y MÁXIMO
permitidos. Esto tiene que ver con el concepto de TOLERANCIA, ya que si una
pieza se fabrica fuera de los rangos permitidos SE RECHAZA. Cuando la
pieza tiene un exceso de material se puede corregir quitándole el sobrante,
pero si al fabricarla nos pasamos de la medida mínima ya no sirve, por lo cual
se requiere de material adicional para volverla a fabricar.
Vigilar que las piezas encajen dentro de este rango mínimo y
máximo se denomina control de calidad, el que cada mecánico debe inspeccionar
continuamente con la medición constante de la pieza y la práctica consciente con
las herramientas o máquinas herramientas disponibles en el taller.
El ajuste es un proceso o acción que tiene como efecto acomodar
o conseguir que no existan diferencias o discordancias entre dos o más
elementos. En el trabajo práctico de manufactura se van verificando la función
por pares de elementos del conjunto de la máquina. Cada pieza se construye individualmente
teniendo en cuenta la función que va a realizar con respecto a otra, por lo tanto,
el objeto de estudio tiene que ver con la relación entre las dos, y así
sucesivamente con el conjunto, hasta que la máquina funcione perfectamente como
lo hemos planificado.
Cuando dos piezas por ejemplo encajan fuertemente una contra
otra, se dice que tiene un AJUSTE DE APRIETE ya que funcionan de tal manera que
la presión ejercida entre ambas no les
permite el movimiento, contrario a lo
que ocurre cuando las mismas dos piezas permiten un movimiento entre ellas, a
lo cual el AJUSTE se le denomina CON JUEGO o DESLIZANTE.
METROLOGÍA
DIMENSIONAL
Uno de los procesos más importantes en la fabricación de
piezas es la medición precisa, muchos utensilios y dispositivos se han diseñado
con este objetivo, desde las reglas del taller que deben ser estudiadas a la perfección,
pues su uso es frecuente y el inicio para la realización de productos de alta
calidad, hasta sofisticados instrumentos digitales con precisiones de
millonésimas de milímetro. Las reglas
utilizadas en el taller, por una arista generalmente se encuentran divididas en
decímetros, medios decímetros, centímetros, medios centímetros y milímetros, en
las divisiones del sistema métrico decimal, mientras que por la arista opuesta,
vienen divididas en pies, pulgadas, medias pulgadas, cuartos, octavos y dieciseisavos,
fracciones del sistema inglés.
Medir es comparar una magnitud determinada con otra con la
que se puede cuantificar, o determinar un valor numérico de la dimensión lineal
o angular de un componente o conjunto técnico.
La metrología dimensional es la ciencia que se ocupa de la
medición de magnitudes (Longitudes, ángulos, planitud, cilindricidad,
paralelismo, rugosidad, etc).
En la mecánica de precisión los buenos mecánicos están en
condiciones de medir y realizar piezas donde el error permitido es menor a
0,0001” (una diezmilésima de pulgada) ó 0,0025 (veinticinco diez milésimas de
milímetro).
El francés Pierre Vernier en 1631 inventó un método para
efectuar mediciones precisas con un aparato denominado VERNIER o PIE DE REY.
Los profesores de Mecánica Industrial, en medio de la
Pandemia, estamos recurriendo a simuladores virtuales de herramientas y
máquinas para continuar desarrollando el programa de estudios y recomendamos la
página del profesor Eduardo Stefanelli, para el estudio de la metrología dimensional
y específicamente para el entrenamiento del calibrador pie de Rey en decimas y
centésimas de milímetro, y en fracciones de pulgada hasta 1/128 (un ciento
veintiochoavo).
El pie de rey básicamente consta de una regla fija, graduada sobre
dos aristas al igual que una regla normal común y corriente. Ya habíamos
analizado en las clases anteriores de dibujo técnico que en este tipo de
instrumento los errores permitidos son un milímetro y 1/16 de pulgada.
Adicional a esta regla posee otra regla MÓVIL, denominada el NONIO, que según
las subdivisiones permite lecturas de menos de un milímetro y de 1/16”.
El pie de Rey es un instrumento para comprobar medidas
interiores y exteriores. Posee unos brazos y una varilla de profundidad para realizar
mediciones externas, internas, de escalones y profundidades.
ACTIVIDAD
1. Realiza la lectura y consulta y
escribe el significado de las palabras que no comprendas.
2. Realiza una síntesis de la lectura.
3. Realiza un dibujo del calibrador pie
de rey y escribe sus partes y describe su funcionamiento.
4. Escribe en letras los valores a continuación:
a. 26,5 mm
b. 72,85 mm
c. 0,002 mm
d. 0,0025”
e. ¾ “
f. 1/8”
g. 1/16”
h. 1/32”
i. 1/64”
j. 1/128”
5. Consulta ¿cuál es el significado de
APRECIACIÓN en un instrumento de medición?, y como se determina en un
calibrador pie de rey.
6. Realiza los siguientes dibujos que
representan el significado de ajuste.
7. Vea el siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=J7bNK7SZJDw Luego dibuja en tu cuaderno y completa
la tabla de multiplicar numerada de 1 a 16, para facilitar el estudio del
calibrador en fracciones de pulgada.
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NÚMERO
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X 2
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X
4
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X 8
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1
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8
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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8
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9
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10
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11
12
13
14
15
16
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8. Dibuja la escala de la regla fija en
pulgadas, y numera en la parte superior las líneas desde 0 a 16. Ejemplo: dónde
dice ½ debe estar numerado con 8 y donde dice ¾ con 12.
9. Dibuja la escala de la regla móvil del
nonio en pulgadas. En la parte de abajo numera de 1 a 8 y colóca los valores a
multiplicar en la regla fija así:
Línea 1;
X8. Línea 2; X4. Línea 3; X8. Línea 4X2, etc.
10.Abre la siguiente página y navega libremente
interactuando con los calibradores de una décima de milímetro, 0,05 mm y
fracciones de pulgada con 1/128”, realiza los ejercicios planteados hasta que domines el tema.
11.Realiza la siguiente evaluación con
apreciaciones de 0,05 mm
12. Realiza la siguiente evaluación con apreciaciones
de 1/128” de pulgada.
