INSTITUTO TECNOLOGICO DE NUEVO LEON“Ciencia y Tecnología al Servicio del Hombre”

Metrología y Normalización

M. C. B. Ruben Sánchez Tobón

Juan Francisco Baena Bustillos

Nº de Control: 11480371

05 de Diciembre del 2012

RUGOSIDADRUGOSIDAD

Es la medida de las variaciones Es la medida de las variaciones micrométricas en la superficie de los artículos micrométricas en la superficie de los artículos

manufacturados, los cuales le confieren manufacturados, los cuales le confieren aspereza. Una superficie perfecta es una aspereza. Una superficie perfecta es una abstracción matemática ya que cualquier abstracción matemática ya que cualquier

superficie real por perfecta parezca presenta superficie real por perfecta parezca presenta irregularidades que se originan durante el irregularidades que se originan durante el

proceso de fabricación. La ondulación puede proceso de fabricación. La ondulación puede ocasionar la reflexión de la pieza durante el ocasionar la reflexión de la pieza durante el

maquinado; falta de homogeneidad del maquinado; falta de homogeneidad del material, liberación de esfuerzos residuales, material, liberación de esfuerzos residuales,

deformaciones por tratamiento térmico, deformaciones por tratamiento térmico, vibraciones, etc. vibraciones, etc.

Tipos de rugosidadTipos de rugosidad

Rugosidad Hidráulica.Rugosidad Hidráulica.

La rugosidad de las paredes de los canales y tuberías es función La rugosidad de las paredes de los canales y tuberías es función del material con que están construidos, el acabado de la del material con que están construidos, el acabado de la construcción y el tiempo de uso. Los valores son determinados en construcción y el tiempo de uso. Los valores son determinados en mediciones tanto de laboratorio como en el campo.mediciones tanto de laboratorio como en el campo.

Rugosidad mecánica.Rugosidad mecánica.

La rugosidad es el conjunto de irregularidades que posee una La rugosidad es el conjunto de irregularidades que posee una superficie. La mayor o menor rugosidad de una superficie depende superficie. La mayor o menor rugosidad de una superficie depende de su acabado superficial. Éste, permite definir la micro geometría de su acabado superficial. Éste, permite definir la micro geometría de las superficies para hacerlas válidas para la función para la que de las superficies para hacerlas válidas para la función para la que hayan sido realizadas. hayan sido realizadas.

Superficie (características)Superficie (características)

Superficie real: Superficie que limita al Superficie real: Superficie que limita al cuerpo y lo separa al medio que lo cuerpo y lo separa al medio que lo separa.separa.

Superficie geométrica: Superficie real Superficie geométrica: Superficie real cuya forma está especificada por el cuya forma está especificada por el dibujo y/o todo documento técnico. dibujo y/o todo documento técnico.

Aplicación de RugosidadAplicación de Rugosidad

Medición de la rugosidadMedición de la rugosidad

Los sistemas más utilizados son el de rugosidad Los sistemas más utilizados son el de rugosidad Ra, Ra, rugosidad rugosidad Rx, Rx, rugosidad rugosidad Ry Ry y rugosidad y rugosidad Rz.Rz. Los más usuales son Los más usuales son Ra, Ry Ra, Ry yy Rz. Rz.

Ra Ra Los valores absolutos de los alejamientos del perfil desde la línea Los valores absolutos de los alejamientos del perfil desde la línea

central. La altura de un rectángulo de longitud central. La altura de un rectángulo de longitud lmlm, cuya área, es , cuya área, es igual a la suma de las áreas delimitadas por el perfil de rugosidad y igual a la suma de las áreas delimitadas por el perfil de rugosidad y la línea central.la línea central.

RzRz Promedio de las alturas de pico a valles. La diferencia entre el Promedio de las alturas de pico a valles. La diferencia entre el

promedio de las alturas de los cinco picos más altos y la altura de promedio de las alturas de los cinco picos más altos y la altura de los cinco valles más profundos.los cinco valles más profundos.

RyRy La máxima altura del perfil. La distancia entre las líneas del perfil La máxima altura del perfil. La distancia entre las líneas del perfil

entre picos y valles.entre picos y valles.

Elementos del signoElementos del signo

Como medir la rugosidadComo medir la rugosidad

Compradores viso táctilesCompradores viso táctiles Elementos para evaluar el acabado Elementos para evaluar el acabado

superficial de piezas por superficial de piezas por comparación visual y táctil con comparación visual y táctil con superficies de diferentes acabados superficies de diferentes acabados obtenidas por el mismo proceso de obtenidas por el mismo proceso de fabricación.fabricación.

Rugosímetro de palpador mecánicoRugosímetro de palpador mecánico Sus elementos principales son el Sus elementos principales son el

palpador, el mecanismo de soporte palpador, el mecanismo de soporte y arrastre de éste, el amplificador y arrastre de éste, el amplificador electrónico, un calculador y un electrónico, un calculador y un registrador.registrador.

Rugosímetro: palpador capacitivoRugosímetro: palpador capacitivo El desplazamiento vertical del El desplazamiento vertical del

palpador aproxima las dos láminas palpador aproxima las dos láminas de un condensador, modificando la de un condensador, modificando la capacidad y con ella la señal capacidad y con ella la señal eléctrica.eléctrica.

Rugosímetro: palpador Rugosímetro: palpador

piezoeléctricopiezoeléctrico El desplazamiento de la aguja del El desplazamiento de la aguja del

palpador deforma elásticamente un palpador deforma elásticamente un material piezoeléctrico, que material piezoeléctrico, que responde a dicha deformación responde a dicha deformación generando una señal eléctrica.generando una señal eléctrica.

Óptica GeométricaÓptica Geométrica

En física, la óptica geométrica parte de las leyes fenomenológicas En física, la óptica geométrica parte de las leyes fenomenológicas de Snell de la reflexión y la refracción. A partir de ellas, basta hacer de Snell de la reflexión y la refracción. A partir de ellas, basta hacer

geometría con los rayos luminosos para la obtención de las fórmulas que geometría con los rayos luminosos para la obtención de las fórmulas que corresponden a los espejos, dioptrioy lentes (o sus combinaciones), corresponden a los espejos, dioptrioy lentes (o sus combinaciones),

obteniendo así las leyes que gobiernan los instrumentos ópticos a que obteniendo así las leyes que gobiernan los instrumentos ópticos a que estamos acostumbrados.estamos acostumbrados.

La óptica geométrica usa la noción de rayo luminoso; es una aproximación La óptica geométrica usa la noción de rayo luminoso; es una aproximación del comportamiento que corresponde a las ondas del comportamiento que corresponde a las ondas

electromagnéticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño electromagnéticas (la luz) cuando los objetos involucrados son de tamaño mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los mucho mayor que la longitud de onda usada; ello permite despreciar los

efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado a la naturaleza efectos derivados de la difracción, comportamiento ligado a la naturaleza ondulatoria de la luz.ondulatoria de la luz.

Esta aproximación es llamada de la Eikonal y permite derivar la óptica Esta aproximación es llamada de la Eikonal y permite derivar la óptica geométrica a partir de algunas de las ecuaciones de Maxwell. geométrica a partir de algunas de las ecuaciones de Maxwell.

La naturaleza de la luzLa naturaleza de la luz

La luz presenta una naturaleza compleja: depende de cómo la La luz presenta una naturaleza compleja: depende de cómo la observemos se manifestará como una onda o como una partícula. observemos se manifestará como una onda o como una partícula. Estos dos estados no se excluyen, sino que son complementarios. Estos dos estados no se excluyen, sino que son complementarios. Sin embargo, para obtener un estudio claro y conciso de su Sin embargo, para obtener un estudio claro y conciso de su naturaleza, podemos clasificar los distintos fenómenos en los que naturaleza, podemos clasificar los distintos fenómenos en los que participa según su interpretación teórica: participa según su interpretación teórica:

Teoría ondulatoriaTeoría ondulatoria Esta teoría, desarrollada por Christiaan Huygens considera que la Esta teoría, desarrollada por Christiaan Huygens considera que la

luz es una onda electromagnética, consistente en un campo luz es una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo eléctrico que varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables magnético y viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos magnéticos y los campos magnéticos variables generan campos magnéticos y los campos magnéticos variables generan campos eléctricos. De esta forma, la onda se auto generan campos eléctricos. De esta forma, la onda se auto propaga indefinidamente a través del espacio, con campos propaga indefinidamente a través del espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose continuamente.magnéticos y eléctricos generándose continuamente.

Comparador ÓpticoComparador Óptico

Un comparador óptico o proyectador de perfiles es Un comparador óptico o proyectador de perfiles es un aparato que permite medir piezas pequeñas con un aparato que permite medir piezas pequeñas con

una pantalla traslúcida. Al proyectar la pieza se una pantalla traslúcida. Al proyectar la pieza se produce una amplificación de la misma, esto permite produce una amplificación de la misma, esto permite

una mejor medición y revisión.una mejor medición y revisión. Su principal funcionamiento es la aplicación de los Su principal funcionamiento es la aplicación de los

principios de la óptica. Lo que se hace es proyectar principios de la óptica. Lo que se hace es proyectar la sombra amplificada de una pieza sobre la pantalla la sombra amplificada de una pieza sobre la pantalla

traslúcida, posteriormente se toman las medidas traslúcida, posteriormente se toman las medidas basándose en el principio y el final de la sombra basándose en el principio y el final de la sombra

proyectada.proyectada. Una de las ventajas de este aparato es que se puede Una de las ventajas de este aparato es que se puede

hacer la medición directamente en la pantalla hacer la medición directamente en la pantalla traslúcida o a través de comparaciones con traslúcida o a través de comparaciones con

referencias estándar. La medición se lleva a cabo en referencias estándar. La medición se lleva a cabo en 2D sobre la sombra.2D sobre la sombra.

Tipos de comparador ópticoTipos de comparador óptico

Comparador óptico de iluminación horizontalComparador óptico de iluminación horizontal Este equipo combina la tecnología de medición por Visión con un Este equipo combina la tecnología de medición por Visión con un

sistema de lentes tele céntricos. El tamaño de la platina disponible sistema de lentes tele céntricos. El tamaño de la platina disponible va de 50 x 50 mm a 300 x 170 mm con un recorrido del eje Z de va de 50 x 50 mm a 300 x 170 mm con un recorrido del eje Z de 25 y 200 mm. El lente tele céntrico es un sistema óptico que 25 y 200 mm. El lente tele céntrico es un sistema óptico que consiste de un grupo frontal de lentes, un grupo trasero de lentes consiste de un grupo frontal de lentes, un grupo trasero de lentes y un diafragma tele céntrico. y un diafragma tele céntrico.

Comparador óptico de iluminación verticalComparador óptico de iluminación vertical En el caso del comparador óptico la inspección con plantilla En el caso del comparador óptico la inspección con plantilla

plantea algunos problemas cuando no se pueden usar las plantea algunos problemas cuando no se pueden usar las plantillas estándar, tales como: ¿Quién y cómo hará la plantilla?, plantillas estándar, tales como: ¿Quién y cómo hará la plantilla?, ¿Con qué exactitud?, ¿De qué material?. En cambio con el Quick ¿Con qué exactitud?, ¿De qué material?. En cambio con el Quick Image está disponible la plantilla CAD del usuario, además de la Image está disponible la plantilla CAD del usuario, además de la función de plantilla estándar.función de plantilla estándar.

Máquina de medición por coordenadasMáquina de medición por coordenadas

Una máquina de medición por coordenadas, es un instrumento de medición directa que utilizan un puntero o “palpador” físico con el que el operador puede ir tocando el objeto y enviando coordenadas a un fichero de dibujo. El puntero puede ir unido al sistema de registro de coordenadas mediante un brazo o codificador, o puede ser localizado y “trazado” por un sistema óptico (hay sistemas que utilizan video aunque los más comunes y eficientes son los rastreadores basados en láser llamados “laser-trackers”).