1 INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE CIENCIAS SOCIALES Y ADMINITRARIVASINGENIERIA INDUSTRIAL Profesor Jorge Magri Ocampo Alumnos: Aldana Pacheco Carlos Jair Blanco Blas Anai De La Cruz Esquivel Diego MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES 2 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Mquina Universal de Mediciones (MUM). Basada en un sistema ptico con amplificaciones de las lentes, permite tomar lecturas a travs de tres microscopios micromtricos (tienen desplazamientos mecnicos en los tres ejes coordenados). Se auxilia de un comparador electrnico para su ajuste. Es un equipo de alta exactitud y con una gran gama de aplicaciones (se pueden tomar lecturas en coordenadas polares). Principios Generales de Metrologa. rea Para las mediciones. Debe estar limpia y con temperatura controlada (toda variacin brusca de la temperatura producir error en la medicin). La temperatura adoptada internacionalmente para las mediciones es de 20 0,5 C (instalaciones de aire acondicionado).Vibraciones. Son incompatibles con las medidas de precisin (las alteran) y perjudican los diversos rganos e imgenes pticas.Humedad. En los locales destinados a medir se debe controlar la humedad, sta perjudica cualquier instrumento de medicin y las piezas a medir (40% 10% de H.R.).Calor de la Mesa. El contacto de las manos calienta los instrumentos de medicin y las piezas a medir falseando las medidas; las piezas se calientan ms rpido con las manipulaciones y se enfran lentamente en el aire inmvil.Debe conocerse el material y su coeficiente de dilatacin de las piezas a medir y de los instrumentos de medicin para tomar las precauciones por cambio de temperatura cuando se efectan mediciones, las que deben relacionarse a la temperatura de 20 C.3 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Limpieza de las piezas a medir . Es obligatorio tener una limpieza meticulosa.Los polvos, cuerpos grasos y partculas diversas pueden falsear sensiblemente el resultado. Es importante que al efectuar todos los ajustes, stos se hagan en elmismo sentido, a fin de evitar las confusiones, adquirir la mayor destreza manual y eliminar los errores humanos que pueden producirse (el ajuste del comparador electrnico). Se debe tomar en cuenta aspectos matemticos para obtener mejores precisiones de las lecturas, tal es la media aritmtica de una serie de medidas que va a ser el valor ms probable de la magnitud buscada.nL .. .......... L LMn 2 1+ + +=Donde: M = Media aritmtica L = Lecturas n = Nmero de lecturas En valores que se separen demasiado de la media aritmtica, es conveniente desecharlos (posiblemente existe algn error), debindose medir cuando menos 20 veces. Para una mayor exactitud se debern considerar los principios estadsticos y matemticos. Caractersticas del equipo. La MUM puede medir longitudes en coordenadas rectangulares, gracias a tres correderas (longitudinal, transversal y vertical), con desplazamientos rectilneos en cuyas amplitudes son medidas en su respectiva escala principal y con ayuda de los correspondientes microscopios con retcula micromtrica. Las mediciones en coordenadas polares que logran combinando los ngulos de giro de un plato circular divisor con desplazamientos lineales de alguna de las correderas. 4 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Procedimiento de Medicin. La MUM puede medir en tres direcciones (longitudinal, transversal y vertical), puede efectuar un sin fin de operaciones en distintas piezas mecnicas, siempre y cuando est dentro de su capacidad dimensional y operativa. La lectura en milmetros se toma de una regla graduada, y la lectura de aproximacin se toma de un microscopio al amplificar esta lectura, ayudado por un comparador electrnico, que sirve para alinear o ajustar la pieza por un lado y por el otro para que siempre acte la misma presin del palpador sobre la pieza a medir.El palpador empleado es multidireccional y sufre una fuerza de palpacin entre 100 y 400 g.Para la toma de lecturas; los milmetros se toman de las reglas instaladas en la mquina y las fracciones de mm, se toman de los microscopios girando la perilla de ajuste fino, de forma que uno de los 10 pares de trazos numerados encuadre en uno de la escala principal simetricamente; habiendo siempre una sola coincidencia. Esta cantidad de 1/10 de mm, se lee despus sobre el limbo la cantidad sealada por el ndice X, esta cantidad de 1/100 y 1/1000 de mm. Estimando tambin fracciones de m. En el acetato de la pagina 5 se muestra la lectura 0,6125 mm, tomada en la regla graduada.La medida se toma por diferencias de dos lecturas (entre la lectura de origen y final, realizada despus de un desplazamiento). Como se puede observar la mquina puede dar lectura de 0.5 m. 5 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Mquina Universal de Mediciones 6 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Ejemplo de una Medicin L = 0,6125 mm 7 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES La graduacin de las reglas y de los gonimetros deben estar calibradas por instituciones reconocidas y con ello lograr ptima exactitud en la medicin de piezas, donde las tolerancias son demasiado estrechas y estrictas. Las escalas principales tienen el mismo coeficiente de dilatacin que el acero, o sea de 11.5 x 10-6 1/C, con esto se excluye la correccin por temperatura distinta a 20 C para piezas de acero o fundicin, a condicin que estas estn a la temperatura del laboratorio. En la toma de lecturas es necesario verificar la temperatura (normalizada a 20C + 0.5 C), pero en caso que sta temperatura no sea la normalizada, se debe controlar de manera que sea constante durante toda la medicin, para as poder conocer la correccin por temperatura. Esta correccin por temperatura (C1), es la deformacin de tipo trmica: o T L sTA =Donde: ST = Deformacin de tipo trmica L = Longitud media a 20 C o = Constante trmica del material AT = Variacin de temperatura ( ) C T20 T TF = ADonde: TF = Temperatura constante media durante la verificacin. T20C=Temperaturanormalizadaa 20C. 8 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES 01234561 2 3 4 5 6 7 8 9hCOtra correccin de clculo es la del palpador empleada al medir. Correccin debido al palpadorC2. Con auxilio de un bloque patrn (bloque-patrn), donde su valor es conocido. Donde: a1 Es la lectura iniciala2 Es la lectura fin 5.0000 Valor del bloque patrn para este ejemplo Se tiene que: C2 = |a2| - |a1| - 5.0000 mm. Correccin por temperatura 9 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES AlverificarunapiezadelongitudLsernecesarioentoncesefectuarlasdebidas correcciones C1 y C2 . Si: a3 Es la lectura inicial de la pieza a4 Es la lectura final de la pieza. Tendremos que: L1 = | a4| - |a3| Donde: L1 = Es la medida tomada por los microscopios L = (L1 C2) + C1. C1 Serpositivaonegativasegnhayasidolatemperaturaalefectuarselamedicin,es decir. Si se contrajo o se dilat la pieza. Ser negativa en caso de dilatacin y positiva en caso de contraerse. Distintos tipos de verificacin. La correderalongitudinal soporta la mesa porta piezas, a la que pueden montarse los accesorios convenientes al tipo de medicin a realizar. En la correderatransversalyverticalvamontadosurespectivomicroscopioparalatomade lecturas.10 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Algunosaccesoriosaplicablesa estamquina,permitenampliarsucampodeutilizacina lasmsdiversasmedicionesangulares,obtenindoselecturassobreuntambor micromtrico.Los grados se leen sobre un gran limbo circular, y los minutos y segundos en dicho tambor micromtrico. Paralamedicindeperfiles(roscas,plantillas,etc.),lamquinaestdotadadeun dispositivo colimador de iluminacin diascpica, esta iluminacin se logra viniendo la luz de atrs de la pieza hacia el objetivo del microscopio; el microscopio de enfoque de lectura con su respectivo sistema de iluminacin episcpica, donde la luz llega desde arriba. Se pueden medir longitudes por ejemplo, en calibres varillas, verificacin de micrmetros de interiores, etc., con ayuda de un doble soporte con apoyos en V, que ubica la varilla en posicin longitudinal y regulables en direccin horizontal y vertical. En lo referente a roscas, se puede medir el dimetro exterior por medio de palpadores, el ncleo con un juego de prismas patrones, el dimetro medio mediante alambres calibrados y el paso de la rosca, pudiendo ser tantos roscas exteriores como interiores. EjemplodeunaMedicin.Enalgunaspiezasesnecesarioverificartantolas dimensiones como los ngulos, en lo que se le llama conicidad.Este instrumento determina con gran exactitud del ngulo que se presenta en determinadas piezas. 11 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES El mtodo de medicin se realiza, alineando la pieza cnica sobre un eje longitudinal, una vezalineadaseprocedeatomarlaslecturasdelosdimetrostantomayorcomomenor conlaayudadelmicroscopioconcorrederatransversal;aldesplazarlapieza longitudinalmenteesnecesariotomarlaslecturasensurespectivomicroscopiopara conocer la longitud que se tiene entre la toma de lecturas de los dos dimetros. Con estos datos fcilmente determinamos la conicidad.

C = D d/L Tg o = D d/2L Donde: C = ConicidadD = Dimetro mayor d = Dimetro menor L = Longitud o = Angulo de la pieza C2 La Dimensin del palpador es una constante 12 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Block Patrn, que es un valor conocido Verificacin de la pieza 13 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Oculares para el Microscopio de Taller Plato divisor tipo gonimetro 14 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Verificacin de una cuerda en la MUM 1 mm = 0.05 Dm 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 MQUINA UNIVERSAL DE MEDICIONES Lecturas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 16 Mquina Universal de Mediciones Lecturas 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24