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Daniel Abalo Costas

Bloques patrónBloques patrónBloques patrónBloques patrón Son elementos de referencia en el control de otros espesores y para la verificación de instrumentos de medida como micrómetros, relojes comparadores, calibres, etc. Generalmente se presentan por juegos de un número variable de piezas y gracias al fino acabado de sus caras de medida se pueden adherir entre sí mediante un simple deslizamiento manual, combinándose en la cantidad necesaria para disponer de cualquier valor nominal existente dentro de su campo de utilización, con escalonamientos de hasta 0,5 micras. De estas características se desprende que los bloques patrón son los dispositivos de longitud materializada más precisa que existe. Desde que aparecieron en el mercado, a comienzos del siglo XX, y hasta la actualidad, su diseño y construcción ha evolucionado constantemente y hoy están sujetos al cumplimiento de la norma internacional ISO 3650. Es por eso que los requisitos que deben cumplir los bloques patrón son rigurosos y se basan en su aptitud para ser instrumentos de calibración. Estos requisitos son: Exactitud geométrica y dimensional: deben cumplir con las exigencias de longitud, paralelismo y planitud. Capacidad de adherencia a otros bloques patrón: determinada por su acabado superficial. Estabilidad dimensional a través del tiempo, es decir, no deben “envejecer”. Coeficiente de expansión térmica cercano a los metales comunes: esto minimiza los errores de medición frente a variaciones de temperatura Resistencia al desgaste y a la corrosión PPPPreparación para el usoreparación para el usoreparación para el usoreparación para el uso Elección La primera operación consiste en elegir bloques patrón longitudinales que debidamente combinados nos den la medida deseada. Para ello siempre tendremos en cuenta lo siguiente: a) Hay que procurar utilizar el menor número de bloques posibles. b) En estos instrumentos es especialmente importante la temperatura de referencia. c) Aplicar a cada tipo de operación un juego de bloques patrón de la calidad apropiada. Limpieza Se limpiarán los bloques patrón elegidos por medio de una gamuza observando que no tengan ninguna partícula de suciedad en la superficie de medición. Realización de medidas

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Procurar tocar con los dedos el menor tiempo posible a los bloques patrón por la influencia que tiene en ellas la temperatura y sobre todo no cogerlas por las superficies de medición. Además siempre se manipularán con las manos y guantes limpios según los casos. Tomamos dos bloques patrón longitudinales y apoyamos una superficie de medición contra la superficie del otro bloque. Ejercemos una suave presión de un bloque sobre el otro evitando la formación de capa de aire entre sus caras. Para ello se imprimirá un leve movimiento de vaivén. Comprobamos si están bien adheridas, cogiendo el mayor bloque y poniendo hacia abajo el más pequeño para ver si cae por su propio peso sobre la gamuza. Si la adherencia es buena podemos añadir sucesivamente bloques patrón hasta conseguir la medida que queremos, repitiendo para ello las tres operaciones anteriores. Una vez hecho esto, es práctica común dejar enfriar el bloque total formado sobre la gamuza, para evitar errores en la medición debido a la dilatación. Materiales que componen los bloques patrón Los bloques patrón están construidos generalmente en acero, pero también se presentan en otros materiales de mayor dureza y resistencia, como el metal duro y la cerámica, por lo que el empleo de piezas de uno u otro material dependerá del presupuesto y la aplicación. La dureza media del acero usado en bloques patrón es de 64 HRc (escala Rockwell) y presenta gran precisión y estabilidad dimensional, así como bajo coeficiente de expansión térmica. No obstante, las piezas requieren una meticulosa limpieza posterior a su uso y deben cuidarse las condiciones de almacenamiento, a fin de protegerlas de la humedad y la corrosión. Los bloques patrón de metal duro, generalmente carburo de tungsteno o carburo de cromo, presentan el doble de dureza media con respecto a los de acero y por ello son capaces de ofrecer una sólida adherencia y gran resistencia al desgaste. Hasta el momento, los bloques patrón de cerámica son los más resistentes al desgaste y la corrosión, y presentan las mejores propiedades de adherencia y estabilidad. Son piezas de óxido de zirconio con un tratamiento especial para lograr sus características excepcionales, que llegan a una dureza media de 130 HRc. Además, la ventaja que poseen frente a los bloques metálicos es que no se adhiere ningún tipo de impurezas magnéticas, por ejemplo limaduras de hierro o virutas de acero, lo que introduciría errores en las mediciones y dañaría la pieza.

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Grados de precisión y usos Aún dentro de cada clase de materiales con los que están construidos, los bloques patrón se encuentran disponibles en distintas calidades o grados de precisión (en números o, más antiguamente, en letras), cada grado debidamente clasificado por la norma ISO 3650 y sujeto a las tolerancias estipuladas por la misma. Una vez más, el empleo de tal o cual grado de precisión depende de la aplicación. Presentación y acoplamiento de bloques patrón Como ya se señaló, los bloques patrón se suministran usualmente en juegos presentados en estuches de madera, aunque también pueden adquirirse por unidad. Si bien existen muchos, los juegos más comunes son los de 56 y 112 piezas, que permiten escalonamientos de 1 mm y 0,5 micras respectivamente. La longitud nominal del bloque más pequeño del juego de 56 piezas es de 1 mm y la del bloque más grande es de 200 mm. En el juego de 112 piezas, la longitud nominal del bloque más pequeño es de 0,5 micras y la del más grande es de 100 mm.

Con frecuencia se presenta la situación en que debe materializarse un valor que no responde a ninguno de los bloques individuales, es decir, es más probable que tengamos que materializar, por ejemplo, 12,028 mm que 10 mm exactos. Esta situación se resuelve mediante el proceso conocido como acoplamiento, combinación o montaje de bloques patrón. En virtud del fino acabado que poseen sus caras de medida, los bloques patrón pueden adherirse por estas caras para formar un acoplamiento capaz de alcanzar la medida que deseamos materializar. Sin embargo, no se trata de agrupar bloques al azar, sino de seguir cuidadosas reglas para lograr la precisión necesaria y proteger los bloques de cualquier daño.

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Regla GraduadaRegla GraduadaRegla GraduadaRegla Graduada Una regla es esencialmente una barra delgada que se utiliza para trazar líneas rectas y que, por lo general, contiene líneas calibradas mediante las cuales se puede medir una longitud. Por medir una longitud se entiende determinar la distancia en línea recta comprendida entre dos caras, dos generatrices o dos aristas de una pieza, o bien, entre líneas o puntos marcados en la pieza, en cuyo caso el instrumento utilizado para tales mediciones se denomina regla graduada. Las aplicaciones de la regla van de geometría a dibujo técnico, impresión, construcción, mecánica, carpintería, ingeniería y arquitectura. Al igual que muchas otras herramientas que aún al día de hoy destacan un uso intensivo, las reglas provienen de tiempos muy antiguos, algunas de las cuales ya eran marcadas en subdivisiones decimales con una precisión asombrosa. Primero fueron construidas en marfil, más tarde en madera y actualmente se dispone de reglas en una variedad de materiales, tales como madera, acero, vidrio o plástico, dependiendo de la aplicación y de la precisión requerida. Las reglas graduadas responden a normas DIN, pueden estar graduadas tanto en la escala del sistema métrico como del sistema inglés-imperial (o ambas) y existen diversos tipos.

Reglas metálicas Responden a la norma DIN 6401 y son prismas rígidos de acero templado y sección rectangular (algunas son biseladas) en las que se graban trazos o divisiones en milímetros o medios milímetros sobre el borde de una cara y, a veces, en pulgadas y fracciones de pulgada por el otro borde. Tienen una longitud comprendida entre 300 mm (tolerancia de 0,065 mm) y 500 mm (tolerancia de 0,075 mm) y un espesor de 0,3 mm. Otros modelos están construidos en acero laminado y pueden ser de 0,5 metros (tolerancia de 0,075mm), 1 metro (tolerancia de 0,1 mm) y 2 metros de longitud, con graduación grabada o rayada. La aplicación más común de las reglas metálicas es en mediciones sencillas de taller.

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Tanto en los metros plegables como en las cintas métricas y las reglas metálicas la arista extrema coincide precisamente con la primera graduación, a fin de poder ser empleados en lugares donde la línea de referencia no es plenamente accesible. Reglas de taller Son de dos clases, I y II, que responden a la norma DIN 866. En las reglas de la clase I, el trazo cero empieza a unos 10 mm del borde, mientras que en las de la clase II el trazo cero coincide con el borde o con la cara frontal de la regla. Ambas clases están construidas en acero sin templar y poseen entre 500 y 5000 mm de longitud (estas últimas son plegables). La graduación puede estar rayada o grabada y las de la clase I son las más precisas, admitiendo tolerancias de 0,04 mm en longitudes Reglas de verificación También están construidas en acero sin templar (aunque existen en otros materiales) y responden a la norma DIN 865. Son de sección cuadrada, poseen longitudes de hasta 2000 mm y, como las reglas de taller clase I, tienen un margen de unos 10 mm en cada extremo. Sus longitudes pueden ser de 100, 500 y 1000 mm, con tolerancias de 0,011, 0,015 y 0,020 mm respectivamente. Reglas de comparación Normalizadas según DIN 864, son de acero templado y también de otros materiales. Su longitud máxima es de 1000 mm y la sección puede ser en forma de “X”, “U” o “H”. La precisión de estos instrumentos alcanza una tolerancia de 0,0055 mm en la longitud de 100 mm. Tanto las reglas de taller, como las de verificación y las de comparación, se emplean, según la precisión que se requiera, en talleres de metrología o se montan en máquinas-herramientas. Reglas patrón Las reglas patrón no están normalizadas por DIN, pero su construcción es similar a las reglas de comparación y presentan aún mejor precisión, ya que con su tolerancia de 0,0022 mm por cada 100 mm de longitud satisfacen los requisitos más estrictos. Se emplean, fundamentalmente, en el control centralizado de las reglas graduadas, en especial, en el de las reglas de comparación.

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Cómo utilizar una regla graduadaCómo utilizar una regla graduadaCómo utilizar una regla graduadaCómo utilizar una regla graduada Para las mediciones sencillas con reglas graduadas de uso comercial, se dirige la visual al objeto a medir sobre la división de trazos. Sin embargo, deben tenerse en cuenta algunos factores importantes para obtener mediciones correctas. a) Apreciación: se conoce como apreciación a la menor medida que puede leerse en un instrumento de medición. Por ejemplo, si una regla está graduada en milímetros, la apreciación será de 1 mm. Si necesitamos gran precisión en la medición, una apreciación de 1 mm puede ser insuficiente. b) Estimación: si la medida de un objeto no coincide con la apreciación del instrumento de medida, entonces deberemos estimar la lectura, es decir, obtener una lectura aproximada.

Por ejemplo, si medimos la pieza de la figura 1 con una regla de escritorio o con un metro graduados en milímetros, vemos que la longitud medida es mayor que 20 milímetros y menor que 21 milímetros. Por lo tanto, si concluimos que la medida es de 20,5 mm habremos hecho una estimación de 0,5 mm, lo que puede ser erróneo si requerimos una gran precisión. c) Paralaje: al dirigir la visual al objeto a medir debemos hacerlo de manera exactamente perpendicular a la regla, tal como indica la siguiente figura:

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De lo contrario, estaríamos introduciendo lo que se conoce como un error de paralaje, que ocurre debido a la posición incorrecta del operador con respecto a la escala graduada del instrumento de medición, la cual está en un plano diferente. Este error también se disminuye empleando reglas con el borde graduado biselado. CalibreCalibreCalibreCalibre fijofijofijofijo Se llama galga o calibre fijo a los elementos que se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación de las cotas con tolerancias estrechas cuando se trata de la verificación de piezas en serie. La galga también es una unidad de medida utilizada para indicar el grosor de materiales muy delgados o extremadamente finos. La galga es el grosor del objeto en micras multiplicado por 4. Así por ejemplo, diremos que una lámina de polietileno que tiene un grosor de 25 micras (0,025 mm.) es Galga 100. Una micra es la milésima parte de un milímetro, es decir, 0,001 mm. Las galgas están formadas por un mango de sujeción y dos elementos de medida, donde una medida corresponde al valor máximo de la cota a medir, y se llama NO PASA, y la otra medida corresponde al valor mínimo de la cota a medir y se llama PASA. Las galgas son de acero templado y rectificado con una gran precisión de ejecución. Calibradores fijos (pasa/no pasa) Con el objeto de garantizar tanto como sea posible que los requerimientos funcionales del sistema de límites y ajustes se logren, los imites de tamaño deberán interpretarse en la siguiente forma dentro de la longitud prescrita. En lo que respecta al diámetro del mayor cilindro perfecto imaginario –el cual puede inscribirse dentro del agujero de modo que contacte justamente los puntos altos de la superficie-, no deberá ser un diámetro menor que el límite de tamaño "pasa"; adicionalmente el máximo diámetro en cualquier posición dentro del agujero no debe exceder el límite de tamaño "no pasa".El comentario anterior se refiere a la inspección dimensional de piezas por medio de calibradores fijos, uno de los cuales mide la dimensional pasa y otra la de no pasa, y pueden ser por ejemplo, pernos patrón cilíndricos o calibres exteriores sólidos lisos.

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Calibres fijos para ejes Los calibres para ejes sirven para controlar el diámetro de piezas cilíndricas (ejes), mas en ciertos casos pueden ser utilizados para el control de piezas prismáticas. calibres fijos para ejes o árboles. a) Calibre simple de anillo. b) Calibre diferencial de herradura tipo pasa no pasa. c) Calibre simple de herradura. d) Calibre diferencial pasa no pasa de tipo pro�gresivo. e) Calibre regulable diferencial del tipo pasa no pasa.

Galga pasa/no pasa Dispositivos diseñados para verificar las dimensiones de una parte en sus límites de tamaño superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias especificadas por las normas.

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Galgas de espesores Galgas de espesores Galgas de espesores Galgas de espesores Estos medidores consisten en láminas delgadas que tiene marcado su espesor y que son utilizadas para medir pequeñas aberturas o ranuras. El método de medición consiste en introducir una galga de espesores dentro de la abertura, si entra fácilmente, se prueba con la mayor siguiente disponible, si no entra vuelve a utilizarse la anterior. Debe tenerse cuidado de no forzar las galgas ni introducirlas en ranuras que tengan rebabas o superficies ásperas porque esto las dañaría.

Galgas de radios Galgas de radios Galgas de radios Galgas de radios Son una serie de láminas, marcadas en milímetros y pulgadas con los correspondientes radios cóncavos y convexos, formados en diversas partes de la lámina, tal como lo muestra la figura. La inspección se realiza determinando que patrón se ajusta mejor al borde de una pieza.

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Galgas para roscas Galgas para roscas Galgas para roscas Galgas para roscas Tiene una serie de láminas que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada). Los valores están indicados sobre cada lámina. Lo único que debe hacerse es probar con diferentes láminas hasta que una asiente adecuadamente en las estrías (roscas) del tornillo o tuerca.

CompasCompasCompasCompas Antes de que instrumentos como el calibrador Vernier fueran introducidos en los laboratorios, las partes eran medidas con compás y regla. El uso del compás en la actualidad está restringido, ya que su uso requiere habilidad (tacto), y no es posible lograr gran exactitud; en algunos casos sólo se utiliza en el taller para realizar trazos antes de mecanizar las piezas.

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Compás de puntas Puede ser de muelle o de resorte, la separación de las puntas se ajusta haciendo girar el tornillo de ajuste y sobre una escala generalmente se realiza su ajuste; al igual que los rayadores las puntas de los compases deben mantenerse afiladas y a la misma longitud.

Niveles de burbujaNiveles de burbujaNiveles de burbujaNiveles de burbuja Los niveles de burbuja son los instrumentos más comúnmente utilizados para inspeccionar la posición horizontal ó vertical de superficies y evaluar la dirección y magnitud de desviaciones menores de esa condición nominal.

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Escuadras Escuadras Escuadras Escuadras La escuadra es un instrumento para comparación de medidas porque compara su propio grado de perpendicularidad con un grado desconocido de la pieza de trabajo. Entre los tipos comunes de escuadras, podemos encontrar en el laboratorio el juego de combinación que consta de: escala graduada, cabeza de escuadra, transportador de plano inclinado y cabeza centradora, útil porque puede situarse de acuerdo a las graduaciones; la escuadra de precisión de plano inclinado que permite tener una sola línea de contacto con la parte que se va a verificar; y la escuadra cilíndrica de lectura directa que consiste en un cilindro de precisión con uno de sus extremos a escuadra respecto al eje del cilindro.

EsferómetroEsferómetroEsferómetroEsferómetro Es un elemento de medida diseñado para la medición del radio de curvatura de superficies esféricas. También pueden determinarse con él espesores de placas y diferencias de nivel entre superficies. El aparato dispone de tres puntas fijas que forman un triángulo equilátero. En el centro del triángulo se encuentra el palpador que es el sensor que mueve las agujas de los relojes y nos indica la distancia entre dicho palpador y el plano definido por las tres puntas fijas. El reloj de menor tamaño nos indica el número de vueltas (que en nuestro caso es igual al número de milímetros) que ha recorrido el palpador con respecto al plano determinado por las tres puntas del soporte triangular. La precisión de las medidas puede deducirse teniendo en cuenta que una vuelta de la aguja grande equivale a un avance de 1 mm

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del palpador central. Dividiendo el recorrido total de una vuelta (1mm) entre el número de marcas que tenemos en una vuelta obtenemos la precisión del instrumento. GONIÓMETROGONIÓMETROGONIÓMETROGONIÓMETRO El goniómetro se emplea para medir o transportar medidas angulares. Uno de los más sencillos está constituido por un semicírculo graduado (transportador) y un brazo móvil que gira, señalando sobre la escala el ángulo medido. Están construidos de acero inoxidable y poseen un tornillo de fijación que permite inmovilizar las reglas en una posición determinada. Peines para roscasPeines para roscasPeines para roscasPeines para roscas Los peines para roscas consisten en una serie de láminas que se mantienen juntas mediante un tornillo en un extremo, mientras que el otro tiene salientes que corresponden a la forma de rosca de varios pasos (hilos por pulgada); los valores están indicados sobre cada lámina. El uso del cuentahílos es una forma rápida de determinar el paso, sobre todo los muy finos. Lo único que debe hacerse es probar con diferentes láminas hasta que una asiente adecuadamente.

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Otro tipo de galgas.Otro tipo de galgas.Otro tipo de galgas.Otro tipo de galgas. Galgas para roscas universales

Galgas para roscas trapezoidales

Galgas para roscas triangulares

Galgas para afilado de brocas

Galgas para afilado universal