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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.