Medicion de Roscas y engranes

7. Control de roscas

• La superficie roscada es una superficiehelicoidal, engendrada por un perfildeterminado, cuyo plano contiene el eje ydescribe una trayectoria helicoidal cilíndricaalrededor de este eje.

• Hay dos tipos de roscas: ROSCAS EXTERIORES (Tornillos) ROSCAS INTERIORES (Tuercas)

7.1. Elementos que definen unarosca

• Diámetro exterior o nominal. (d)• Diámetro interior o de fondo. (d1)• Diámetro de flanco o medio. (d2)• Ángulo de flanco. (a)• Paso. (P)

7.1. Elementos que definen unarosca

7.2.1. Medición del diámetro exterior(o nominal)

7.2. Control de roscas exteriores:

7.2.2. Medición del ángulo7.2.2.1. Método de las dos varillas.

7.2.2. Medicióndel ángulo:

7.2.2.2. Proyectorde perfiles.

p

• La dificultad para la medida del paso derosca en el proyector de perfiles está en lamala definición de los flancos de la rosca.

7.2.3. Control del paso de rosca.7.2.3.1. Proyector de perfiles.

• Para solucionarlo, el retículo del proyectorse hace enrasar con la línea de referencia deunas cuchillas biseladas, mejor definida.

7.2.3. Control del paso de rosca.7.2.3.2. Proyector de perfiles.

7.2.3. Control del paso de rosca.7.2.3.3. Patrones de perfil de rosca.

7.2.4. Medición del diámetro interior

7.2.5. Medición del diámetro medio.7.2.5.1. Contactos en forma de cono y V

7.2.5. Verificación del diámetro medio.7.2.5.1. Contactos en forma de cono y V

7.2.5. Medición del diámetro medio:7.2.5.1. Contactos en forma de cono y V

7.2.5. Medición del diámetro medio:7.2.5.2. Método de las 3 varillas

+

+−=

22

2

11αα tg

P

sendMDm

7.2.5. Medición del diámetro medio.7.2.5.2. Método de las 3 varillas.

7.2.5. Medición del diámetro medio.7.2.5.2. Método de las 3 varillas

Para la medición deldiámetro medio seenrasa el retículo conel trazo “A” y sedesplaza la mesasegún la dirección dela flecha hasta enrasarcon el trazo “B” de laotra cuchilla

7.2.5. Medición del diámetro medio:7.2.5.3. Proyector de perfiles

7.2.6. Control completo en la medidorauniversal

7.3.1. Medición del diámetro interior:Micrómetros de interiores

7.3. Control de roscas interiores

7.3.2. Medición del diametro medio:7.3.2.1. Micrómetros de interiores con

contactos específicos

• Análogo al micrómetrode exteriores equipadocon contactos en forma decono y V

7.3.2. Medición del diámetro medio.

• Uno de los dos brazos palpadores esretráctil y transmite su movimiento alreloj comparador

• El instrumentoes valido pararoscasexteriores ointeriores

7.3.2.2. Comparador concontactos específicos

• Patrón de rosca de interiores• Bloques patrón• Medidora universal y palpadores esféricos

7.3.2. Medición del diámetro medio.7.3.2.3. Patrón de rosca y medidora

• A partir del ángulo y el paso de la rosca y eldiámetro interior se determinan el patrón a utilizary las longitudes l1 y l2 a componer para obtener undiámetro medio nominal DM0.

• De la comparación entre las medidas del patrón yla pieza efectuadas en una máquina medidorauniversal con palpador esférico se obtiene ladesviación al diámetro medio nominaldirectamente.

7.3.2. Medición del diámetro medio:7.3.2.3. Patrón de rosca y medidora

7.3.3. Control del perfil completo:Micrómetros de interiores con contactos

específicos

• Con contactosdistintospermitirán medirel diámetromedio, eldiámetro exterior,o controlar elperfil completo.

7.3.4. Control completo en la medidorauniversal

7.4.Verificación de roscas enProyector de perfiles

Plantilla de perfilde roscas

7.5. Verificación de roscas mediantecalibres de límites

CALIBRES DE LÍMITES PARAROSCAS EXTERNAS

CALIBRES DE LÍMITES PARA ROSCAS INTERNAS

ROSCA NOMINAL A VERIFICAR

7.5. Verificación de roscas externas

ANILLO FIJO PASA

ANILLO FIJO NO PASA

ANILLO REGULABLE PASA

ANILLO REGULABLE NO PASA

HERRADURAPASA / NO PASA

ROSCADOS

ANILLO PASA

ANILLO NO PASA

HERRADURAPASA / NO PASA

LISOS

CALIBRES DE LÍMITES PARAROSCAS EXTERNAS

7.5. Verificación de roscas internas

TAMPONPASA / NO PASA

ROSCADOS

TAMPONPASA / NO PASA

LISOS

CALIBRES DE LÍMITES PARAROSCAS INTERNAS

7.5. Calibres roscados:Herradura y tampón pasa - no pasa

7.5. Calibres roscados:Anillos pasa - no pasa

7.5. Calibres lisos:Herradura y tampón pasa - no pasa

7.5. Calibres lisos: Anillos pasa -no pasa

7.6. Calibre de rodillos intercambiables• Uno de los rodillos se

puede desplazar y vaconectado a uncomparador paracomprobar lasdesviaciones de lamedida de referencia

• Esto permite clasificarla rosca en el campo detolerancias marcado

7.6. Calibre derodillos

intercambiables• Va provisto de dos brazos

palpadores, uno de loscuales es retráctil ytransmite su movimientoal comparador

• Es válido para roscasinteriores o exteriores

7.6. Calibre de rodillos intercambiables

7.6. Calibre de rodillosintercambiables

Rodillos Cono y V conun solo hilo, paraverificación deldiámetro medio

Rodillos multihilopara verificacióncompleta de la rosca

7.6. Calibre derodillos

intercambiables• Provisto de rodillos

Cono y V con unsolo hilo, paramedir diámetromedio, o derodillos multihilopara verificacióncompleta de larosca

8. Control de engranajes

Los engranajes son elementos encargadosde la transmisión del movimiento ypotencia entre ejes diferentes.La verificación de engranajes propia deun laboratorio es el control por separadode los distintos parámetros que lodefinen.

8.1. Clasificación de engranajes.

• Cilíndricos

• Cónicos

Rectos

Interiores

Helicoidales

Doble helicoidales

Helicoidales para ejes cruzados

Cremallera

Rectos

Espirales

Espirales “Hipoid”

De tornillo-sin-fin

8.1.1. Engranajes cilíndricos rectos.

8.1.1. Engranajes cilíndricos rectos.8.1.1.1. Definiciones

• La circunferencia primitiva esla circunferencia a lo largo dela cual engranan los dientes

• El paso es la longitud de lacircunferencia primitivacorrespondiente a un dientey un vano consecutivos

8.1.1. Engranaje cilíndricos rectos.8.1.1.1. Definiciones

• El módulo mde unengranaje es larelación enteraentre eldiámetroprimitivo (mm)y el nº dedientes

• Dos engranajes que engranen tendrán el mismomódulo


Altura de la cabeza (ha) , pie (hf) y altura total(h) del diente


• El ángulo depresión α0 de unengranaje es el queforma la tangente alos dos perfilescon la recta queune los centros delos engranajes

• La circunferenciabase es la que sirvepara el trazado dela evolvente. Sudiámetro vale:db = d cos αY el paso base:pb = π db / z = π mcos α



Perfil de evolvente

8.1.1. Engranajes cilíndricos rectos.8.1.1.2. Resumen de fórmulas

• P = π m• m = d / z• db = d cos α• pb = π db / z = π m cos α• h = 2,25 m• da = d + 2m = (z+2) m• df = d - 2m

8.2. Control de engranajes cilíndricos rectos.8.2.1. Medición del espesor cordal8.2.1.1. Pie de rey de doble nonius

• Pie de rey de doble nonius: Presentados reglas graduadas, horizontal yvertical, equipadas con nonius. Unaplaquita inserta entre las bocas sedesplaza solidaria de la regla vertical

8.2.1. Medición del espesor cordal8.2.1.1. Pie de rey de doble nonius

• Se coloca: h = m [1 + z/2 (1 - cos 90º/z)]

en la regleta vertical. Alintroducir el pie de rey, lacabeza del diente harácontacto con la plaquitasolidaria de la regletavertical. Se mide elespesor cordal de undiente, CD, en la regletahorizontal.

8.2.1. Medición del espesor cordal8.2.1.1. Pie de rey de doble nonius

8.2.1. Medición del espesor cordal8.2.1.2. Micrómetro de platillos


• Se seleccionak(z, α0), nº dedientes a abrazarpara que el contactoentre los flancos delos dientes y losplatillos se produzcaen la circunferenciaprimitiva


•Ta

bla

k(z,

α0 )

8.2.1. Medición del espesor cordal8.2.1.3. Comparador

• Medición porcomparación.Para efectuarlase habránutilizadopatrones depuesta a puntopara cadaoperación decontrol

8.2.2. Medición del espesor deldiente: Comparador Sykes

• Consiste en un comparador sujetoa un soporte sobre el que sedesplazan simétricamenterespecto al palpador doscorrederas. Las correderas tienenenfrentadas dos caras de modoque forman el intervalo de unacremallera de ángulo de presiónϕ. Este intervalo se regula con uncalibre especial

8.2.2. Medición delespesor del diente:Comparador Sykes

• La medición de los dientes seefectúa encajándolossucesivamente en el aparatoasí calibrado. Si el palpadordel comparador desciende esque el espesor verificado esmayor que el deseado y a lainversa.

8.2.3. Medición del intervalo entredientes

• Es necesario comprobar que el paso estácorrectamente dividido en espesor deldiente y hueco. Para ello se calcula elintervalo por trigonometría a partir de ladistancia A entre las varillas colocadas endos huecos diametralmente opuestos


Micrómetro concontactos demedidaesféricos

Micrómetro concontactos demedidaesféricos


Micrómetrodigital concontactos demedidaesféricos

Micrómetrodigital concontactos demedidaesféricos


Micrómetro deinteriores concontactos demedidaesféricos

Micrómetro deinteriores concontactos demedidaesféricos


Instrumento comparadorcon contactos esféricosintercambiables.

Es válido para lamedición de la divisióndel dentado en engranajesexteriores o interiores


Comparadorcon contactosde medidaesféricos

Comparadorcon contactosde medidaesféricos


Comparador deinteriores concontactos demedidaesféricos

Comparador deinteriores concontactos demedidaesféricos

Esquema deun dispositivoparacomprobarperfilesevolventes.

Esquema deun dispositivoparacomprobarperfilesevolventes.

8.2.4. Control del perfil evolvente (I)

8.2.4. Control del perfil evolvente (II)

Esquema del principiode funcionamiento

Esquema del principiode funcionamiento

8.2.4. Control del perfil evolvente (III)

8.2.5. Verificaciónen proyector de

perfiles

• En el proyector deperfiles se puedenmedir sobre la imagenamplificada o verificarutilizando plantillasadecuadas todas lascaracterísticas delengranaje.

8.2.6. Medición de la excentricidad

La excentricidad del engranaje es eldescentramiento del diámetro primitivo respectoal eje de referencia de la pieza, es decir, ladistancia que separa al eje geométrico del dentadoy el eje de centrado de la pieza

8.2.6. Medición de la excentricidad.8.2.6.1. Con comparador y varilla calibrada

8.2.6. Medición de la excentricidad.8.2.6.2. Por rodadura contra un perfil patrón. Dos engranajes,

el patrón y elmensurando,engranan entresí sometidos auna fuerza queactúa en ladirección de

sus centros.

El patrón gira sobre su eje fijo y un relojcomparador indica el desplazamiento del ejeregulable del engranaje medido

8.2.6. Medición de la excentricidad.8.2.6.2. Por rodadura contra un perfil patrón.

8.2.6. Medición de la excentricidad:8.2.6.2. Por rodadura contra un perfil patrón

• Los engranajes maestros se clasifican en variascalidades de acuerdo con DIN3790 y 58420. Susdientes una vez mecanizados pasan por un procesode superacabado.

• Durante la mediciónsegún este principiolos engranajes acontrolar se hacenengranar conengranajes maestros.


La configuración delinstrumento esmodular. La unidadbásica se adapta amultitud de tipos deengranajes distintossin más que cambiarfijaciones y soportesen la bancada.


Los equiposactuales de controlnuméricogobiernan todos losgrados de libertaddesde el PC ytrabajan en

Entornos amigables para el usuario. Se complementancon software para tratamiento estadístico de lasmediciones efectuadas.

8.3. Medición de engranajes porcoordenadas

• Sistema de cinco grados de libertad diseñado porM&M precision para control del proceso

8.3. Medición de engranajes porcoordenadas

• Sistemas de medición complejos permiten lainspección por palpado mecánico u óptico y eltratamiento posterior de la información

8.3. Medición de engranajes porcoordenadas: Aplicación

BibliografíaCatálogos de MITUTOYO, STARRET, BROWN & SHARPE y TESA

TITULO: Curso de Metrología Dimensional.AUTOR: Carro de Vicente Portela.EDITORIAL: E.T.S.I.I. de Madrid 1978. pp 169.

TITULOS: Consejos de metrología de la A.E.C.C. (varios)AUTOR: Comité de Metrología de la A.E.C.C. Madrid.EDITORIAL: Asociación Española de Control de Calidad.

TITULO: Clasificación de instrumentos de metrología dimensional.AUTOR: Ministerio de Industria, Comercio y Turismo.

Dirección General de Política Tecnológica.EDITORIAL: Sección Publicaciones Ingenieros Industriales. Madrid, 1992.

TÍTULO: Metrologia básicaAUTOR: Manrique, E., Casanova, A.EDITORIAL: Edebé

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