RedondezRedondez.- La redondez es una condicin donde la superficie de un cilindro es un crculo perfecto terico, en cualquier seccin radial perpendicular a un eje comn. Una tolerancia de redondez es la cantidad en que pueden variar de un crculo los elementos de una superficie circular. Una zona de tolerancia de redondez, aplicada a la superficie externa, consiste en dos crculos concntricos, uno circunscribe los puntos ms altos y el otro es radialmente ms chico, en el mismo valor de la tolerancia de redondez.

Determinar la redondezLa redondez es un parmetro geomtrico de gran importancia en la industria. Actualmente se determina mediante instrumentos dedicados o mquinas de medicin de redondez, MMR, las cuales se describen brevemente. El problema radica en la determinacin o caracterizacin del error geomtrico de la mquina imperfecta a la geometra perfecta.Primeramente, se aborda el problema de la identificacin de estos errores a partir de un patrn de redondez conocido. Posteriormente se aborda el problema de la identificacin de los mismos al mismo tiempo que las de un patrn desconocido en principio. Se describen los experimentos efectuados as como los resultados obtenidos que validan en trminos generales ambos mtodos, y se discute en forma general la aplicacin de sta tcnica invitando a los usuarios a utilizarla con patrones de redondez calibrados.La medicin de desviaciones de redondez en la industria se realiza con una gran variedad de mtodos, la Tabla, presenta algunos de los mtodos empleados.

PerfilDefinicinLa lnea exterior de un objeto en un plano es conocida como su perfil. Un perfil ideal es la forma geomtrica exacta de un perfil tal y como se describe por las dimensiones bsicas en un dibujo. La tolerancia de perfil establece una frontera uniforme a travs del perfil ideal dentro del cual todos los elementos del perfil considerado debern situarse. Una tolerancia de perfil puede aplicarse simultneamente a todos los elementos de superficie individual (como un perfil de una superficie) o a elementos de superficie individual (como un perfil de una lnea) tomada en varias secciones transversales de la pieza. Los controles de perfil son las nicas tolerancias geomtricas que pueden usarse como un control directo de forma (sin datos) o como una tolerancia relativa a un dato.

Controles de perfilSe vern dos tipos de controles de perfil, perfil de lnea y perfil de superficie. Los controles de perfil se usan para limitar la forma, tamao u orientacin de una figura de una pieza. Aunque hay ejemplos einformacinpara cada tipo de control, la informacin que sigue se aplica a ambos tipos de controles de perfil.

1.-Perfil de lneaCuando se especifica un control de perfil de una lnea se limita solamente a los elementos individuales de una superficie y la zona de tolerancia es bidimensional y se extiende a travs de toda la longitud de perfil ideal. La zona de tolerancia est entre dos planos paralelos, separados del perfil ideal por el valor de la tolerancia especificada.

2.-Perfil de superficieCuando se especifica un control de perfil de una superficie, la zona de tolerancia es tri-dimensional y se extiende simultneamente a travs de toda la longitud, ancho y profundidad de la figura controlada. La zona de tolerancia est entre doslmitesparalelos separadas del perfil ideal por el valor de la tolerancia.

VENTAJAS DE CONTROL DE PERFILLas tres ventajas del uso de controles de perfil son:(Una definicin clara de la zona de tolerancia.(Comunica datos y secuencia de datos).(Elimina la acumulacin de tolerancias.

SMBOLOS DE CONTROL PARA PERFILUn control de perfil puede aplicarse a cualquier tipo de figura de una pieza pero el perfil ideal debe definirse con dimensiones bsicas.Otro aspectoespecialde los controles de perfil es que la zona de tolerancia puede especificarse en forma unilateral o bilateral

APLICACIONESLas aplicaciones ms comunes para el control de perfil de una superficie incluyen la definicin de lmites parapolgonos, formas irregulares con la combinacin de lneas rectas, curvas y arcos, superficies coplanarias y dimensiones respecto a un dato.

Aplicacin de un perfil de lnea

Aplicacin de perfil de superficie

Proyector de Perfiles

En el proceso de medicin de una pieza intervienen distintos medios para controlar la conformidad de la pieza con las especificaciones del plano. A menudo, las piezas presentan zonas estrechas de difcil acceso donde es necesario implicar medios expertos para poder dar respuesta a las especificaciones del plano.

Con la ayuda de unproyector de perfileses posible realizar las mediciones en 2D sobre la sombra ampliada de la zona del detalle de inters, con un factor de ampliacin conocido.La actividad complementaria a este proceso metrolgico supone la preparacin de los cortes pertinentes, que vienen especificados en el plano.Con este fin se puede emplear sierra de disco, sierra de hilo con recubrimiento de diamantes etc.Es muy importante la fijacin de la muestra en el sistema de corte para comprender la zona de inters, el plano medio, el centro geomtrico del detalle. Una vez obtenida la seccin hay que pulir la superficie y limpiarla de las posibles rebabas inherentes al proceso de corte.En piezas tipo conector con elementos alargados, en consola, elsticos o de baja rigidez que podran sufrir deformaciones remanentes o alteraciones en la zona de inters durante el proceso de corte, realizamos probetas de estas, rigidizando su estructura en una resina liquida y con buena fluidez que despus de 24h estn lista para el proceso de corte.Antes de empezar a medir hay que idear un buen sistema de fijacin sobre la mesa decristal delproyector de perfiles, para evitar posibles riesgos de movilidad.Las dimensiones a medir suelen ser radios muy pequeos, zonas con acabado en forma de chafln o cotas que refieren a zonas muy estrechas, donde el acceso con la punta de rub del palpador de una mquina tridimensional u otro medio metrolgico es imposible.Es posible la medicin directa, utilizando la lectura de los regles de desplazamiento de los ejes o tambin la medicin asistida por un software especficos, capaz de definir primitivas geomtricas y encontrar la relacin geomtrica de inters.Ejemplo de la proyeccin de perfil de un tornillo:

RugosidadUna superficie perfecta es una abstraccin matemtica, ya que cualquier superficie real, por perfecta que parezca, presentar irregularidades que se originan durante el proceso de fabricacin.Las irregularidades mayores : Son errores de forma, asociados con la variacin en tamao de una pieza, paralelismo entre superficies y planitud de una superficie o conicidad, redondez y cilindricidad, y que pueden medirse con instrumentos convencionales.Las irregularidades menores : Entra la rugosidad provocada por el elemento utilizado para realizar el maquinado, por ejemplo, la herramienta de corte o la piedra de rectificado. Tambin la ondulacin ocasionarla la flexin de la pieza durante el maquinado, falta de homogeneidad del material, libracin de esfuerzos residuales, deformaciones por tratamiento trmico, vibraciones, etctera. La rugosidad superficial es el conjunto de irregularidades de la superficie real, definidas convencionalmente en una seccin donde los errores de forma y las ondulaciones han sido eliminados. Superficie real: Superficie que limita el cuerpo y lo separa del medio que lo separa. Superficie geomtrica: Superficie ideal cuya forma est especificada por el dibujo y/o todo documento tcnico. Superficie de referencia: Superficie a partir de la cual se determinan los parmetros de rugosidad. Tiene la forma de la superficie geomtrica. Se puede calcular por el mtodo de mnimos cuadrados. Perfil real: es la interseccin de la superficie real con un plano normal.

Medida de rugosidad:Comparadores visotctiles. Elementos para evaluar el acabado superficial de piezas por comparacin visual y tctil con superficies de diferentes acabados obtenidas por el mismo proceso de fabricacin.Rugosmetro de palpador mecnico:Instrumento para la medida de la calidad superficial pasado en la amplificacin elctrica dela seal generada por un palpador que traduce las irregularidades del perfil de la seccin dela pieza. Sus elementos principales son el palpador, el mecanismo de soporte y arrastre de ste, el amplificador electrnico, un calculador y un registrador.Palpador inductivo. El desplazamiento de la aguja al describir las irregularidades del perfil modifica la longitud del entrehierro del circuito magntico, y con ello el flujo de campo magntico que lo atraviesa, generando una seal elctrica.Palpador capacitivo. El desplazamiento vertical del palpador aproxima las dos lminas de un condensador, modificando su capacidad y con ella la seal elctrica.Palpador piezoelctrico: El desplazamiento de la aguja del palpador de forma elsticamente un material piezoelctrico, que responde a dicha deformacin generando una seal elctrica.Patn mecnico: El patn describir las ondulaciones de la superficie mientras la aguja recorra los picos y valles del perfil. As se separan mecnicamente ondulacin y rugosidad que son simplemente desviaciones respecto de la superficie geomtrica con distinta longitud de onda.Filtrado elctrico: La seal elctrica procedente del palpador puede pasar a un filtro para eliminar las ondulaciones, esto es, disminuir la amplitud de sus componentes a partir de una longitud de onda (longitud de onda de corte).Actualmente los rugosmetros permiten calcular y tratar numerosos parmetros de rugosidad, compensar la forma de la pieza o programar la medida.

Medida de la rugosidadLa rugosidad superficial se calcula como la media aritmtica de las desviaciones respecto a la llamada lnea media del perfil. Estas desviaciones, z1,...,zi,...,zj,...,zn, son las distancias de los distintos puntos medidos del perfil efectivo respecto a la lnea media. La lnea media se define como una lnea con idntica forma al perfil geomtrico que divide al perfil efectivo con la condicin de que la suma de cuadrados de las desviaciones sea mnima.De esta forma, seleccionada una longitud bsica, se determina la rugosidad (Ra) como la media aritmtica de las desviaciones expresadas en valor absoluto.

La rugosidad mxima representa la diferencia de cotas (z) mxima entre puntos del perfil efectivoSmbolo bsico e indicacin de la rugosidad superficialLa indicacin bsica del estado superficial de una pieza se consigna mediante dos trazos desiguales inclinados unos 60 respecto a la lnea que representa la superficie. A partir de este smbolo base, y mediante la adicin de smbolos complementarios se pueden indicar si la conformacin de la superficie se va a realizarse con o sin viruta.

PasaNo pasaCalibradores pasa-no pasaDispositivos diseados para verificar las dimensiones de una parte en sus lmites de tamao superior e inferior, de acuerdo con las tolerancias especificadas por las normas.Calibrador lmite (pasa-no pasa) Se fabrica para ser una rplica inversa de la dimensin de la parte y se disea para verificar la dimensin de uno o ms de sus lmites de tolerancia. Un calibrador lmite con frecuencia tiene dos calibradores en uno, el primero comprueba el lmite inferior de la tolerancia en la dimensin de la parte y el otro verifica el lmite superior.

Calibradores de anillosSe emplean para revisar dimetros cilndricos. Para una aplicacin determinada, generalmente se requieren un par de calibradores, uno de pasa y el otro de no pasa, cada calibrador es un anillo cuya abertura se maquina a uno de los lmites de tolerancia del dimetro de la parte. Para facilidad de manejo, la parte exterior del anillo est moldeada. Los dos calibradores se distinguen por la presencia de un surco alrededor de la parte externa del anillo no pasa.

Calibrador de contacto Se usa para medir el dimetro. El calibrador lmite ms comn que se utiliza para verificar dimetros de orificios es el calibrador de insercin. El calibrador consta de una manija a la cual se conectan dos piezas cilndricas precisamente asentadas (insertos) de acero endurecido. Otros dispositivos similares al calibrador de insercion incluyen los calibradores de ahusamiento, que consta de un inserto ahusado para verificar orificios con aguzamientos; y los calibradores roscados.

ToleranciasTolerancias dimensionalesEn fabricaciones del tipo que sea y concretamente, las mecnicas, resulta prcticamente imposible alcanzar con la precisin suficiente los valores exactos especificados en las dimensiones que han de poseer los productos finales. Sin embargo, en la mayor parte de las aplicaciones se admiten ciertas desviaciones en relacin con el valor de una magnitud est comprendido entre los valores extremos tolerados, uno mximo y el otro mnimo, tal magnitud se considera aceptable.La tolerancia puede definirse como diferencia entre el valor mximo y mnimo aceptable para una determinada magnitud.El trmino tolerancia posee un doble significado en tecnologa ya que existen dos tipos: Tolerancia de diseo:De una determinada cota, es aquella que se prev como suficiente para asegurar el correcto comportamiento del elemento relativo a esa cota dentro del conjunto mecnico en el que ha de integrarse. Tolerancia de fabricacin:Es la tolerancia resultante de la fabricacin con un cierto mtodo y con unos ciertos medios.Los proyectistas tienen una cierta tendencia a especificar tolerancias de diseo lo menores posibles, ello repercute en el sentido de que obliga a la oficina de mtodos a elegir procedimientos de fabricacin ms estrechamente controlados, lo que incide ocasionando mayor coste del producto.La eleccin de las tolerancias de diseo es una cuestin que requiere un compromiso tecnolgico que est influido por cuestiones econmicas, de normativa, de seguridad, de medios disponibles, etc.UNE 1120-76Dibujo tcnico. Notaciones de las tolerancias lineales y angulares

UNE 4026-75Tolerancias de medida

UNE 4040-77Tolerancias para piezas lisas hasta 500 mm

Tolerancia bilateral: ocurre cuando la dimensin de una pieza puede ser mayor o menor que la dimensin bsica.

Tolerancia unilateral:est restringida a solo tener una dimensin mayor o menor que la bsica.

Designacin de toleranciasPara establecer las tolerancias adecuadas y definir dimensionalmente una pieza, elemento o conjunto mecnico se utilizan diferentes cotas, por ello, es necesario conocer la funcin del elemento, o pieza o conjunto que aparece en el plano y tambin el proceso de fabricacin necesario para llevarlo a cabo.Una forma de designar una cota afectada de tolerancia es la de situar a la derecha del nominal de la cota considerada en valor entero y expresado en milmetros: las desviaciones mximas toleradas para que la cota resulte aceptable en dos niveles. La desviacin superior, o sea, la diferencia algebraica entre la medida mxima aceptable y el valor nominal, se colocar en el nivel de arriba. La desviacin inferior, o sea, la diferencia algebraica entre la medida mnima aceptable y el nominal, se situar en el nivel de abajo. Por lo tanto, si deseamos expresar una cota cuyo mximo tolerado fuera 25.05 mm y cuyo mnimo fuera 24.98 mm se expresara .Relativo al indicativo de calidad tenemos 18 calidades o ndices de tolerancia, que estn designados por los nmeros: 01, 0, 1, 2, , 15, 16. Entre 01 y 5 corresponden a la mecnica de precisin, entre ellos estaran incluidos los instrumentos y accesorios de metrologa. Calidades entre 6 y 11 son empleadas en elementos de acoplamiento. Calidades entre 12 y 16 corresponden a desbastes, preformas y elementos que no van a formar parte de acoplamientos.

Bloques patrnSon herramientas que nos periten calibrar los instrumentos de medicin o bien las piezas que se trabajan; estos tienen dimensiones fijas contra las cuales se calibra el instrumento en dicha dimensin.924923Los bloques patrn suelen suministrarse por juegos, segn unas longitudes nominales elegidas, de forma que, por adicin de varios bloques, se puede disponer de cualquier valor nominal existente dentro de su campo de utilizacin con escalonamientos de hasta 0.5. Una particularidad importante es que sus caras de medida estn provista de tal calidad de acabado en cuanto a rugosidad y planitud, que tienen l capacidad de adherirse entre s solo con deslizarlas, una frente a otra, manualmente.

Materiales que componen los bloques patrn

Losbloques patrnestn construidos generalmente enacero, pero tambin se presentan en otros materiales de mayor dureza y resistencia, como elmetal duroy lacermica, por lo que el empleo de piezas de uno u otro material depender del presupuesto y la aplicacin.Losbloques patrndemetal duro, generalmente carburo de tungsteno o carburo de cromo, presentan el doble de dureza media con respecto a los de acero y por ello son capaces de ofrecer una slida adherencia y gran resistencia al desgaste.Hasta el momento, losbloques patrndecermicason los ms resistentes al desgaste y la corrosin, y presentan las mejores propiedades de adherencia y estabilidad.Es por eso que los requisitos que deben cumplir losbloques patrnson rigurosos y se basan en su aptitud para ser instrumentos de calibracin. Estos requisitos son: Exactitud geomtrica y dimensional: deben cumplir con las exigencias de longitud, paralelismo y planitud. Capacidad de adherencia a otros bloques patrn: determinada por su acabado superficial. Estabilidad dimensional a travs del tiempo, es decir, no deben envejecer. Coeficiente de expansin trmica cercano a los metales comunes: esto minimiza los errores de medicin frente a variaciones de temperatura Resistencia al desgaste y a la corrosin.

Presentacin y acoplamiento de bloques patrn

En virtud del fino acabado que poseen sus caras de medida, losbloques patrnpueden adherirse por estas caras para formar unacoplamientocapaz de alcanzar la medida que deseamos materializar. Sin embargo, no se trata de agrupar bloques al azar, sino de seguir cuidadosas reglas para lograr la precisin necesaria y proteger los bloques de cualquier dao. Podemos resumir estas reglas en los siguientes pasos:

Cuidado de los bloques patrn

Como toda pieza de precisin, sumamente delicada y de elevado costo, los bloques patrn requieren un extremo cuidado, tanto en su manipulacin como en su almacenamiento, a fin de evitar deterioros y la prdida de sus propiedades.Si bien los bloques patrn de seccin rectangular son los ms comunes, algunas firmas tambin comercializan bloques patrn de seccin cuadrada, y tanto uno como otro tipo se encuentran disponibles en medidas mtricas y en pulgadas, con un amplio surtido de juegos que responden a las necesidades ms exigentes.