UNIVERSADAD NACIONAL AUTONOMA DE MÉXICO

Práctica No.2 Paralelismo entre superficies de un prisma

Anahí Velázquez Silva

09/04/2015

Prá cticá #2 Párálelismo entre superficies de un prismá

Introducción

Es un instrumento de gran exactitud diseñado con objeto de facilitar la confiable inspección de

algunos otros instrumentos de medición tales como:

Verificadores de agujeros

Micrómetros para profundidades

Vernier

Medidores de altura

Así mismo puede ser utilizado como patrón de referencia para transportar o comparar

medidas que requieren de una gran precisión.

Su construcción consiste en un cuerpo de fundición que sirve como base a una serie de

bloques patrón de la misma dimensión escalonados entre sí de forma equidistante.

a) Características

Posee una construcción rígida que permite y asegura la estabilidad de las medidas verticales

(altura), así como un largo tiempo de vida

útil. Los bloques forman hileras que son

desplazadas fácilmente por medio de un

tornillo sinfín a la altura deseada. En la

mayoría se forman dos hileras verticales

paralelas pero con los bloques escalonados

que permite tener dos caras de medición.

Su uso puede ser en posición horizontal o

vertical.

b) Principios de funcionamiento

Está basado en el paso de la cuerda del

tornillo sinfín que al ser girado por medio

de la cabeza micrométrica provoca un

desplazamiento de los bloques, dicho desplazamiento es proporcional al giro del sinfín y se

establece su valor por medio de las escalas principales, el contador digital y las graduaciones de la

cabeza micrométrica.

Ilustración 1 Partes del maestro de alturas

Cuerpo

El cuerpo de los medidores de maestros tiene como funciones soportar las hileras de los bloques y

protegen el mecanismo de desplazamiento (tornillo sinfín), así como estabilidad.

Puntos de apoyo

La base de estos instrumentos está dada por tres puntos de contacto que se encuentran en la

parte inferior del cuerpo, son de carburo de tungsteno y están lapeadas a alta precisión para

asegurar la exactitud.

Cabeza micrométrica

La cabeza micrométrica esta ensamblada directamente con el tornillo sinfín que a su vez al ser

girado provoca el desplazamiento de los bloques patrón, esta cabeza tiene graduaciones en su

contorno para poder efectuar las lecturas de los desplazamientos en valores de 0,001 mm o

0,0001”.

Anillo de referencia

En medidores maestros de sistema inglés, este anillo de referencia tiene graduaciones que

prácticamente actúan como vernier, permitiendo lecturas de hasta 0,00001”, en sistema métrico

solo posee una línea cero que sirve como referencia para establecer la lectura de la cabeza

micrométrica, esta puede ser girada permitiendo el fácil ajuste a cero.

Contador

Existen medidores maestros con contador digital mecánico, pero existen otros que poseen

contador digital electrónico. Generalmente estos contadores permiten lecturas de 0,01 mm o de

0,001” dependiendo del sistema de graduación.

Bloques de medición

Los bloques de medición poseen dos superficies de contacto que sirven como referencia para sus

diversas aplicaciones de verificación y/o medición.

c) Lectura

Se puede considerar que la lectura de estos instrumentos es similar a la de los micrómetros. A

continuación se observan algunos ejemplos mediante un proceso bastante sencillo. Este caso se

ejemplifica con un medidor maestro graduado en sistema métrico.

Ejemplo

Paso 1: Lectura sobre la escala de referencia.

Se realiza tomando como base la unidad de 10 mm en la escala de referencia. En la siguiente

figura, la cara “A” del bloque que se considera para hacer la medición se encuentra entre las

graduaciones de 70 y 80 mm, se lee como 70mmy la cara “B” como 50mm.

Ilustración 2 Paso 1 Lectura sobre la escala de referencia

Paso 2: Lectura del contador.

La lectura en el contador representa milímetros con valores de hasta 0,01 mm. En este caso la

lectura es de 7,85 mm.

Ilustración 3 Paso 2: Lectura del contador

Paso 3: Lectura de la cabeza micrométrica.

Cada graduación de la cabeza micrométrica (tambor) tiene un valor de 0,001 mm de tal manera

que cada 10 graduaciones representa una centésima de milímetro. Para efectos de lectura

únicamente se considera que graduación no numerada dela escala del tambor coincide con la

línea cero del anillo de referencia, en el supuesto caso de que la línea del tambor que coincida con

la línea cero del anillo de referencia sea una línea numerada representara centésimas de

milímetro, mismas que ya estarán consideradas en el contador, por lo tanto no deberán

considerarse para esta lectura. En la figura siguiente se observa como la línea dos después del 35

(centésimas de milímetro), coincide con la línea cero del anillo de referencia, por lo tanto la

lectura es de 2 X 0,001 mm = 0,002 mm.

Ilustración 4 Paso 3: Lectura de la cabeza micrométrica

Paso 4: Lectura total.

La lectura total para determinar la altura de la cara “A” del bloque de este ejemplo, se determina

sumando las 3 lecturas anteriores, como se muestra a continuación.

Altura de la cara “A”

Lectura de la escala de referencia 70,00 mm

Lectura del contador 7,85 mm

Lectura de la cabeza micrométrica 0,002 mm

Lectura total 77,852 mm1

1Metrología y sus Aplicaciones, Adolfo Escamilla Esquivel.

Objetivo

Determinar el paralelismo existente entre las caras de un prisma rectangular por medio de la

medición de la planitud de cada una de sus caras.

Instrumentos

Maestro de alturas

Mesa de planitud

Palpador

Objeto de estudio (prisma rectangular)

Metodología

1.- Limpie la superficie de la mesa de planitud así como todos los instrumentos.

2.- Coloque el maestro de alturas y el palpador sobre la superficie de la mesa de planitud.

3.- El siguiente paso consiste en colocar el prisma rectangular (objeto de estudio) sobre la mesa de

planitud y establecer un patrón de numeración entre las caras del objeto, esto con la finalidad de

no tener confusiones entre las magnitudes obtenidas.

4.- Una vez identificadas las caras del prisma, vamos a medir la altura de cada uno de sus vértices

considerando como referencia la mesa de planitud, para ello, al igual que el paso anterior, se debe

establecer un patrón de numeración para las mediciones y de esta forma no generar confusiones.

Un ejemplo de lo mencionado en estos dos puntos puede ser expresado como en la siguiente

imagen:

1

2 3

4

5

6

Ilustración 5 Maestro de alturas

Ilustración 6 Enumeración de las caras del prisma

5.- El siguiente paso consiste en colocar el palpador sobre la cara que se encuentra paralela a la

superficie de la mesa de planitud. El palpador se debe colocar muy próximo a los vértices de cada

una de las caras del prisma.

Ilustración 7 Ejemplo de como colocar el palpador sobre el prisma rectangular

6.- Cuando se determine la posición correcta del palpador en cada vértice se debe recurrir al

maestro de alturas.

7.- Sin mover la posición del palpador se debe colocar sobre una de las

caras (inferior o superior) de alguno de los bloques patrón del maestro

de alturas, el importante destacar que se debe ajustar el maestro de

alturas a la posición del palpador y no el palpador a la posición del

maestro de alturas ya que de esta última forma, la posición que se

detectó con el palpador se verá afectada.

Para ajustar el maestro de alturas al palpador debemos girar el tornillo

sin fin del mismo e ir subiendo o bajando los bloques patrón. Una vez

Ilustración 8 Ejemplificación del paso 7

que se alcance la posición del palpador debemos tomar la medición que indica el maestro de

alturas.

8.- Los pasos anteriores se deben repetir para cada una de las caras del prisma y de igual forma se

deben medir las alturas de los orificios existentes.

Desarrollo

Cara 1 Cara 2

Cara 3 Cara 4

Cara 5 Cara 6

31.924

31.816 31.839

31.946

49.96

50.007 50.085

50.032

31.719

31.87 31.902

31.737

49.995

49.955 50.044

50.085

62.889 63.054

62.872 63.013

62.874 62.902

62.883 62.919

Orificios

De la cara 1-3 De la cara 3-1

Diámetro del orificio: Diámetro del orificio:

𝟒𝟏. 𝟑𝟓𝟖 − 𝟑𝟑. 𝟎𝟓𝟏 = 𝟖. 𝟑𝟎𝟕 𝒎𝒎 𝟒𝟏. 𝟖𝟎𝟓 − 𝟑𝟑. 𝟒𝟎𝟎 = 𝟖. 𝟒𝟎𝟓 𝒎𝒎

De la cara 2-4 De la cara 4-2

Diámetro del orificio: Diámetro del orificio:

𝟒𝟗. 𝟓𝟔𝟒 − 𝟑𝟎. 𝟒𝟒𝟒 = 𝟏𝟗. 𝟏𝟐 𝒎𝒎 𝟒𝟗. 𝟓𝟕𝟔 − 𝟑𝟎. 𝟒𝟑𝟑 = 𝟏𝟗. 𝟏𝟒𝟔 𝒎𝒎

33.051 41.358

33.400 41.805

30.444 49.564

30.433 49.576

Resultados

Como se observan las mediciones situadas sobre los diagramas de las superficies y orificios del

prisma rectangular podemos observar que no existe paralelismo entre las superficies y la mesa de

planitud ya que las alturas medidas tienes distintas variaciones.

Con los datos obtenidos a través del maestro de alturas podemos determinar los puntos del

prisma que se encuentran mayormente dañados para que posteriormente se corrijan y se asegure

la planitud de sus caras por medio del paralelismo entre cada una de ellas y la superficie de la

mesa de planitud.

Conclusiones

En esta práctica nos podemos dar cuenta de la importancia de la correcta calibración de los

instrumentos de medición así como de su correcta aplicación ya que si no se utilizan de la forma

correcta podemos obtener mediciones erróneas y el problema no se resolvería.

Finalmente pudimos constatar que las superficies de cada una de las caras del prisma no son

planas ya que no son paralelas si tomamos la superficie de la mesa de planitud como referencia.