PRACTICAS DE LABORATORIO DE CALIDAD

MICRÓMETRO

METROLOGÍA DIMENSIONAL

2

1. OBJETIVOS MEDICIÓN CON EL MICRÓMETRO

� Conocer, comprender y manejar el micrómetro.

� Describir y clasificar las partes que lo compone.

� Clasificación de los micrómetros.

� Reglaje y puesta a cero de un micrómetro.

� Normas de uso y conservación de los micrómetros.

2. CONOCIMIENTOS PREVIOS MEDICIÓN CON EL MICRÓMETRO MICRÓMETRO O PÁLMER El funcionamiento del pálmer radica en el principio del mecanismo de tornillo-tuerca , es decir, en el avance de un tornillo sobre una tuerca fija. Por cada vuelta del tornillo, éste avanza una longitud equivalente a su paso de rosca. Habitualmente, los micrómetros se fabrican con un paso de rosca de medio milímetro. No obstante, también los hay con paso de un milímetro.

Se puede observar en la figura que el micrómetro consta de un cuerpo en forma semicircular (1) que lleva incorporados una tuerca fija (4) en un extremo y un tope de contacto o palpador (2) en el otro. El tornillo micrométrico (5) o husillo está enroscado en la tuerca fija de manera que, si se hace girar en el sentido de las agujas del reloj, avanza hacia el tope fijo, y viceversa. Dicho tornillo acaba también en un tope de contacto (3), llamado palpador móvil , que se encara perfectamente con el palpador fijado al cuerpo. Por el otro extremo está acoplado al tambor graduado (6).

El cilindro exterior que contiene la tuerca tiene grabada una escala graduada en milímetros y, generalmente, también en medios milímetros. Al girar el tambor, éste se desplaza sobre la escala de manera que, cuando los dos palpadores están en contacto, la oculta totalmente y, a medida que avanza, la escala se descubre. De esta forma, el borde del tambor indica la separación entre los palpadores sobre la escala horizontal.

Por otro lado, la línea horizontal de dicha escala sirve también de índice para determinar el ángulo girado por el tambor.

3

NORMAS DE USO

Es necesario tener en cuenta una serie de precauciones durante la utilización de los instrumentos de precisión. Por lo tanto, a continuación se detallan las precauciones que se deben tomar durante el manejo del pálmer.

� En primer lugar, debemos seleccionar el micrómetro adecuado según el tamaño de la pieza que deseamos medir. Para ello se debe tener en cuenta que el tamaño del cuerpo varía según su capacidad de medida. � Antes de iniciar la medición es necesario comprobar que el freno o anillo de bloqueo está desactivado. � como ya habíamos mencionado al explicar el manejo del pie de rey, es importante que la superficie de la pieza que se desea medir esté en reposo, exenta de rebabas, limpia de impurezas y a una temperatura próxima a la de referencia (20 ºC). � El contacto entre pieza y palpadores debe ser firme pero sin exceso; por lo tanto, el acercamiento entre ambos debe realizarse con el tornillo de fricción. � Las mediciones con el pálmer pueden ser efectuadas a pie de máquina, sobre el mármol de control de calidad, o bien, en la línea de fabricación cuando se necesita controlar una serie numerosa de piezas. En este último caso se monta el micrómetro en un soporte especial. � Si se desea medir una pieza de tamaño mediano o pequeño, el micrómetro se sujeta por el cuerpo con la mano derecha, y con el pulgar y el índice de la misma mano se acciona el tambor graduado. � En el caso de piezas de mayores dimensiones o que estén sujetas, se acostumbra a sujetar el útil de medida con la mano izquierda y se acciona el freno, sobre el tambor y el tornillo de fricción con la mano derecha. � Finalmente, debe procurarse en todo caso una buena iluminación, puesto que las divisiones del tambor, aunque son claras, son también pequeñas.

LECTURA DEL MICRÓMETRO

En primer lugar, nos hemos de fijar en la escala horizontal. En su parte superior están marcados los milímetros y, en la inferior, los medios milímetros. Algunas veces, éstos están inclinados. El tambor deja ver la escala hasta una longitud de 6,5 mm. Por tanto, la medida se encuentra entre 6,5 y 7mm. A continuación, debemos mirar el tambor. Este parece estar dividido en 50 partes, la figura sólo nos permite visualizar la mitad del tambor. Por otro lado, la división 26 de éste coincide con la línea horizontal de la escala.

Por tanto, la medida es:

En el caso de micrómetros con nonio, que aprecia milésimas de milímetro, la lectura es similar, añadiendo las milésimas de milímetro que corresponda, es decir, la que se encuentra en línea con la escala del tambor, tal y como se representa en la siguiente figura:

4

3. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA MEDICIÓN CON EL MICRÓMETRO DESCRIPCIÓN DE LA MAQUINA O EQUIPO Anteriormente se han descrito las partes básicas de un pálmer. A continuación estudiaremos con más detalle cada uno de los dispositivos de que dispone.

1. Cuerpo 5. Anillo de bloqueo 9. Tornillo de fricción

2. Palpador fijo 6. Tornillo micrométrico 10. Tambor graduado

3. Palpador móvil 7. Tuerca fija 11. Cilindro graduado

4. Manecilla de bloqueo 8. Tuerca de reglaje 12. Cachas protectoras

El cuerpo del pálmer (1) tiene forma de herradura, de manera que permite medir piezas que quepan dentro de ella. Esta forma ofrece mayor resistencia a la flexión.

La pieza que se desea medir se sitúa entre el palpador fijo (2), que está montado sobre el cuerpo, y el palpador móvil (3), que se encuentra acoplado al tornillo micrométrico (6) que, a su vez, gira dentro de la tuerca fija (7).

Ambos palpadores son fácilmente desmontables, a fin de que se pueda intercambiar el palpador y, de esta manera, aumentar las prestaciones del aparato. Así, un mismo instrumento sirve para medir roscas, engranajes, diámetros, etc. simplemente cambiando los palpadores. Por otro lado, este sistema permite sustituirlos cuando están deteriorados.

El husillo está adherido al tambor graduado (10) por lo que, al girar este último, gira también el primero, que avanza o retrocede según el sentido de la rotación. A su vez, el husillo empuja o arrastra el palpador móvil en un movimiento rectilíneo.

Para realizar la aproximación final del palpador móvil a la superficie de la pieza, el pálmer dispone de un tornillo de fricción (9). Éste gira sin provocar ningún tipo de esfuerzo sobre el palpador cuando la presión de contacto entre el instrumento y la pieza es la adecuada. Dicha presión se puede graduar gracias a la tuerca de reglaje (8).

La manecilla (4) acciona el anillo (5) que inmoviliza el palpador móvil. De esta manera puede fijarse la medida para proceder a su lectura o, más habitualmente, para proceder a la verificación de la dimensión de una serie de piezas. El cilindro (11) está acoplado al cuerpo a presión mediante un casquillo. Esta solución constructiva permite la rotación de la escala, que está grabada sobre el cilindro, respecto M cuerpo, de manera que se pueda poner a cero el instrumento y así solventar el error causado por el desgaste de los palpadores.

Finalmente, las cachas protectoras (12), usualmente de material plástico, dificultan la transmisión de calor a través de las manos del operador hacia el instrumento. Así se evitan dilataciones y se asegura una temperatura de medición próxima a la de referencia.

5

APRECIACIÓN DEL MICRÓMETRO La apreciación de un instrumento está en función del número de divisiones que tiene su escala. Por lo tanto, la apreciación del pálmer estará en relación directa con el número de divisiones del tambor. Si disponemos de un tambor con diez divisiones y lo giramos un ángulo igual al- comprendido entre dos de ellas, el palpador se desplazará una distancia equivalente al paso del husillo dividido por diez. Esto es debido a que el tornillo avanza una longitud igual a su paso por cada vuelta completa. Por tanto, si el paso de rosca del tornillo es de medio milímetro, un giro del tambor equivalente al movimiento de éste entre dos divisiones consecutivas provoca un desplazamiento del palpador de:

=10

5,0 0,05 mm.

En este supuesto, el instrumento nos permitiría apreciar cinco centésimas de milímetro. Así pues, la apreciación de un pálmer sin nonio se calcula dividiendo el paso de su husillo por el número de divisiones que tiene su tambor. Los micrómetros más usuales disponen de cincuenta divisiones en el tambor y un husillo con un paso de rosca de medio milímetro, por lo que su apreciación es de una centésima de milímetro. CAPACIDAD DE MEDIDA DEL MICRÓMETRO En la construcción de los micrómetros, el tamaño y la forma del cuerpo tienen una gran importancia. La forma en herradura se utiliza para aumentar su rigidez a la flexión. Por tanto, cuanto mayor sea la distancia que hay que medir, mayores precauciones se deben tomar para garantizar esta característica. Por otro lado, estos instrumentos se fabrican con un recorrido corto, en general de 25 mm como máximo, dado que la precisión del roscado disminuye a medida 75 que aumenta su longitud. Así pues, se ha dispuesto una gama de instrumentos con una capacidad de lectura escalonada. Los más pequeños pueden detectar distancias comprendidas entre 0 y 25 mm y, a continuación, otros pueden medir entre 0 y 50 mm, 0 y 75 mm, etc. Generalmente, la máxima longitud que se puede medir con un pálmer es de un metro aunque algunos pueden medir también longitudes mayores. CLASES DE MICRÓMETROS SEGÚN SU APLICACIÓN: Hasta ahora se ha visto el micrómetro de exteriores o pálmer. Sin embargo no se puede adaptar a la realización de las diferentes que requieren las distintas piezas de taller. Por ello existen otros tipos de micrómetros que cubrirán perfectamente esas necesidades. Los micrómetros que a continuación se reseñan funcionan igual básicamente, ya que sólo cambia la forma del cuerpo. El resto del aparato permanece igual. Micrómetro de interiores Se emplea en la medida de diámetros de agujeros o la separación entre paredes opuestas separadas por una ranura. El más generalizado consta de una cabeza micrométrica con un palpador en cada uno de sus extremos.

6

Como los tornillos micrométricos tienen una longitud de 25 mm, para poder abarcar las diferentes medidas, este tipo de aparatos permite el acoplamiento de alargadores que van aumentando su capacidad de 25 en 25 mm. En la medición de agujeros es más apropiado el micrómetro de tres palpadores, también conocido como inmicro.

Este aparato lleva acoplado en la cabeza micrométrica un dispositivo provisto de tres palpadores dispuestos a 120º, que al accionar el tornillo micrométrico se desplazan radialmente. Micrómetro de profundidades

Se emplea en la medición de la profundidad de ranuras, agujeros, etc. Constan de un cuerpo en forma de T con la cara de apoyo perfectamente planeada. Atravesando esa cara perpendicularmente, sale una varilla que es el tope móvil. Esa varilla puede ser intercambiable por otra de distinto tamaño con lo que podemos aumentar la capacidad de medida del aparato. Micrómetro de platillos para engranajes

Es simplemente un pálmer en el que se han sustituido los palpadores por otros con forma de platillos, diseñados para medir el espesor de los dientes de los engranajes.

7

Micrómetro para roscas

Se emplea para medir el diámetro medio de un elemento roscado.

Su diferencia con el pálmer reside también en los palpadores, que en éstos se sustituyen por unos topes cuya forma se adapta a la de los distintos tipos de rosca y a sus diferentes pasos, por lo que cada aparato se sirve con un juego de estos topes. Micrómetro para medir tubos

Su empleo está destinado a la medición de espesores de paredes de tubos. El cuerpo tiene forma de cuadrante, con el palpador fijo dispuesto perpendicularmente al móvil, y con forma redondeada para poder adaptarse a la curvatura interior del tubo. Micrómetro de tres contactos

Se emplea en casos particulares para medir el diámetro de herramientas de número impar de dientes o para medir piezas que, por su forma, no puedan ser medidas con el pálmer.

La herradura del cuerpo es más amplia que en aquél, y va provista de dos palpadores fijos, dispuestos a 120º, siendo el tercer contacto el palpador móvil que desplaza el tornillo micrométrico.

8

Micrómetros para chapas

Es como el pálmer, pero la herradura dispone de un mayor descuello para poder acceder a una superficie mayor de chapa. SEGÚN SU CAPACIDAD:

Los micrómetros se escalonan de 25 en 25 mm, o de pulgada en pulgada, formando juegos de ellos: � De 0 a 25 mm, o de 0 a 1". � De 25 a 50 mm, o de 1 " a 2". � De 50 a 75 mm, o de 2" a 3". � De 75 a 100 mm, o de 3" a 4".

Para capacidades superiores se emplea un único micrómetro con topes intercambiables que cubren una capacidad de 100 mm. En ese caso tendremos aparatos de:

� Desde 0 a 1 00 mm. � Desde 1 00 a 200 mm. � Desde 200 a 300 mm. � Desde 300 a 400 mm. � ... ... ... ... ... ... ... ... . � Desde 1.400 a 1.500 mm.

SEGÚN SU PRECISIÓN:

Atendiendo a esta característica, los micrómetros pueden ser:

� Centesimales, si su apreciación es de una centésima. � Milesimales, cuando la apreciación sea de una milésima.

REGLAJE Y PUESTA A CERO DE UN MICRÓMETRO

El uso del micrómetro puede llevar al desgaste de los topes de los palpadores o simplemente puede desajustarse el aparato. Cualquiera de esas circunstancias nos llevaría a obtener medidas erróneas, por lo que deben ser subsanadas.

Cuando necesitemos medir con un micrómetro, lo primero que debemos hacer es comprobar su cero. Para ello procederemos como sigue:

� Si el micrómetro es de 0 a 25 mm, acercaremos los palpadores hasta hacer contacto entre sí, usando el atacador. Si no coinciden los ceros del tambor y la escala, giraremos el cilindro graduado, en el sentido-apropiado y con ayuda de la llave de uña del aparato, hasta hacer que ambos ceros vuelvan a coincidir.

� Si el micrómetro es de mayor capacidad, emplearemos un bloque patrón, que acompaña al aparato y seguiremos los mismos pasos que en el caso anterior.

9

Si se desajusta el tornillo micrométrico, volveremos a ajustarlo correctamente apretando la tuerca cónica de ajuste y retirando previamente el tornillo del atacador y el tambor graduado. Si fuese el atacador el que no tuviese la fuerza necesaria, podemos regularlo actuando sobre un tornillo que logrará mayor presión. NORMAS DE CONSERVACIÓN Debemos tener en cuenta que el micrómetro es una herramienta de precisión, por lo que deberemos manejarlos y guardarlos convenientemente. Es necesario seguir los siguientes consejos:

� Mantenerlo siempre limpio.

� Guardarlo siempre en su estuche o posarlo encima de un paño limpio donde no

� pueda recibir golpes o entrar en contacto con herramientas.

� En las mediciones, emplear siempre el atacador para evitar los sobreaprietes.

� No emplearlo en piezas en movimiento ni deslizarlo sobre las piezas.

� Abrir el micrómetro antes de retirarlo de una medición.

10

4. REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA MEDICIÓN CON EL MICRÓMETRO

ALUMNO CALIFICACIÓN NOMBRE NUMERO

GRUPO TRABAJO FECHA

PROCEDIMIENTO

Realiza el croquis de la pieza y anota los resultados del control dimensional. Indica tipo de instrumento, apreciación, capacidad de medida DATOS DE INSTRUMENTOS EMPLEADOS ABREVIATURA TIPO DE MICRÓMETRO APRECIACIÓN CAPACIDAD MARCA

CROQUIS DE LA PIEZA , VALORES MEDIDOS Y CALIBRES EM PLEADOS

Nº PIEZA