unidad de trabajo nº2 operaciones de desbaste limado

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FABRICACIÓN
MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
Módulo: 0092 MECANIZADO
UNIDAD DE TRABAJO Nº2
OPERACIONES DE DESBASTE
LIMADO
El limado es uno de los procedimientos más antiguos que se realizan por arranque
de viruta. Su objeto es desbastar, o desbastar y acabar las superficies de aquellas piezas
que por su forma irregular o volumen exagerado no pueden mecanizarse en máquinas
herramientas, o que, por el contrario, resulta más económico el empleo de la lima.
El limado es un trabajo de producción muy pequeña. Podemos decir, pues, que
limado es una operación que tiene por fin rebajar, pulir o retocar piezas metálicas y
arrancar así pequeñas porciones de material en forma de virutas o limaduras.
Limas. La lima es una barra de acero templado, de superficie áspera, cuyo objeto
es rebajar y pulir metales.
Partes de una lima. Las principales partes de una lima son: cuerpo, punta y espiga
o cola
Elementos característicos de la lima. Los elementos característicos de la lima
son: la forma, el tamaño, el picado, ángulos del diente y grado de corte.
Forma. Por la forma de una línea se obtiene la figura geométrica de su sección
transversal. Las formas normales de las limas son:
Plana: La sección transversal es rectangular. Si tiene punta se llama carleta o
plana de punta; y si no la tiene, plana paralela. Las limas planas son las de uso
más general en el taller.
Cuadrada: Se emplean para agujeros, chaveteros, superficies planas, etc.
Redonda: Se emplea para superficies cóncavas, agujeros, etc.
Media caña: La sección es un segmento circular. Con la cara plana, se pueden
ejecutar los mismos trabajos que con las limas planas. Se emplean para ángulos
cóncavos de menos de 60º. La parte circular se emplea para superficies curvas
cóncavas, y para grandes agujeros circulares u ovalados.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
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MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
Módulo: 0092 MECANIZADO
Triangular: La sección es un triángulo equilátero. Se presta muy bien para
ángulos mayores de 60º y para limar superficies planas de precisión.
Formas especiales: Además de las formas normales que acabamos de ver, se
fabrican limas de hoja de cuchillo, de hoja de salvia, de lengua de pájaro, de
doble cuchillo, para superficies cóncavas o convexas de difícil factura, para
repasar roscas y otras aplicaciones.
Tamaño. Se entiende por tamaño de una lima la longitud del cuerpo expresada en
pulgadas inglesas. Los tamaños más corrientes de las limas son: 3”, 4”, 5”, 6”, 8”, 10”, 12” y
14”. En general, la lima debe ser más larga que la superficie que se ha de limar.
Picado. Se llama picado a la rugosidad de la lima. El picado puede ser:
- Sencillo: El producido por una serie de entallas o ranuras paralelas. Tiene una
inclinación respecto al eje de la lima de 70º.
Las limas con este picado se emplean ordinariamente para trabajar metales blandos
como plomo, cobre, estaño, aluminio, etc.
Picado sencillo
- Doble: Es aquél en el cual, encima de un picado sencillo, se hace otro de menor
profundidad y transversal al primero. El ángulo de este segundo picado respecto al eje de
la lima es de unos 45º. Son más adecuadas para trabajos de ajuste.
Picado doble
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MECÁNICA
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Ángulos de los dientes. Cada diente de la limase comporta como una autentica
herramienta de corte con sus ángulos característicos:
α = ángulo de incidencia
β = ángulo de filo
= ángulo de desprendimiento
Estos ángulos deben ser distintos según los materiales a trabajar.
Para materiales duros, el ángulo de desprendimiento llega a ser negativo.
Grado de corte. Del picado depende también el grado de corte. Se entiende por
grado de corte, el número de dientes que entran por centímetro cuadrado de superficie
picada.
Varía entre 18 y 1200 dientes por centímetro cuadrado.
Según el grado de corte, se distinguen tipos de lima, denominadas:
- Limas bastas. A
- Limas semibastas. B
- Limas entrefinas. C
- Limas finas. D
Aun para la misma denominación de basta, sencilla, entrefina y fina, el grado de
corte es proporcional al tamaño de la lima. Ejemplo, una lima basta de 12” tiene menos
dientes por cm2 que otra lima basta de 4”.
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MECANIZADO POR ABRASIÓN EN CONSTRUCCIONES METÁLICAS
El mecanizado por abrasión consiste en el arranque de pequeñas partículas de
material, proyectando o frotando sobre éste unos productos llamados abrasivos, cuyos
diminutos cristales de agudas aristas actúan como elementos cortantes.
Las partículas arrancadas son de forma irregular y de tamaño pequeñísimo, del
orden de 0,001 milímetro y menos. No obstante como son muchos los cristales abrasivos
que trabajan a la vez, se logra arrancar una considerable cantidad de material.
Generalmente, los abrasivos se emplean en la industria de alguna de las siguientes
maneras:
a) En forma de muelas giratorias montadas en máquinas apropiadas, como son las
máquinas-herramientas denominadas electroesmeriladoras, bien sean fijas o
portátiles.
b) En forma de prismas de piedra para usar a mano.
c) Fuertemente adheridos a un soporte de tela o papel, constituyendo la lija, de
todos conocida. Se utiliza a mano o en máquinas.
d) En polvo que se proyecta con aire a presión contra las piezas o se frota sobre
ellas.
MUELAS ABRASIVAS
CLASIFICACIÓN DE LAS MUELAS
Constituyen dos grandes grupos:
Muelas naturales.
Muelas artificiales.
DESCRIPCIÓN
Las que se montan en las electroesmeriladoras tiene casi siempre forma de disco,
de diámetro comprendido entre 150 y 400 milímetros y de espesor entre 15 y 60
milímetros. Están constituidas por dos elementos:
El abrasivo o parte cortante formado por granos de materias muy duras,
capaces de arrancar virutas de otros materiales, merced a las aristas vivas
que poseen.
El aglomerante, que es una especie de cemento que une los granos de
abrasivo y da forma a la muela.
MODO DE ACCIÓN DE LAS MUELAS
Aunque cada muela está compuesta por millones de granos de abrasivos, si
consideramos cada uno de ellos por separado, podremos observar que se comporta como
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un útil, con sus aristas cortantes, que arranca finas partículas de metal, de la misma forma
que lo hace una lima, una lija o un cincel.
Cuando a consecuencia del continuado trabajo, las aristas cortantes se desgastan,
los granos se fraccionan o se desprenden del aglomerante mezclándose con las partículas
del metal arrancado, dando lugar a la aparición de nuevos con sus aristas vivas como si
estuviesen recién afiladas.
Muelas naturales
Son piedras naturales talladas en forma de rueda. Están compuestas por abrasivos
como el sílice, la arena o el asperón y su aglomerante suele ser materias silíceas.
Se emplean, sobre todo, para el afilado de herramientas cortantes, como útiles,
cuchillos, tijeras, etc. Rara vez son utilizadas en la industria mecánica. Trabajan casi
siempre sumergidas en agua, por lo que son conocidas también como muelas de agua.
Muelas artificiales
En su construcción se emplean abrasivos y aglomerantes casi siempre artificiales,
aunque también pueden ser naturales. Tanto su composición, como la forma y tamaño,
dependen del trabajo a que se destinen, que es siempre muy variado.
CARACTERÍSTICAS DE LAS MUELAS
Las propiedades
características:
de
una
muela
están
determinadas
por
las
siguientes
Clase de abrasivo.
Grano o tamaño del abrasivo.
Grado de dureza de las muelas o fuerza con que el grano es retenido por el
aglomerante.
Estructura o disposición más o menos espaciada de los granos.
Clase de aglomerante.
La simbología para definir las características de las muelas responde a la
nomenclatura Norton, que es sin duda, la más clara y más adoptada en la industria.
Abrasivo
Puede ser natural o artificial. Entre los naturales se pueden citar como más
importantes: el esmeril, el corindón y el diamante.
Los artificiales más utilizados son: el alundum (óxido de aluminio) y el carborundum
o cristolón (carburo de silicio). El alundum se representa por la letra A y el carborundum
por la letra C.
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Criterio general de selección. La selección del abrasivo dependerá del material que
se haya de esmerilar, según la siguiente regla:
MATERIAL
DURO
MATERIAL
BLANDO
ABRASIVO
DURO
ABRASIVO
BLANDO
El alundum o electrocorindón se emplea para trabajar los aceros y el carbono y los
aceros rápidos, y el carborundum para la fundición, latón, aluminio y para el afilado de las
herramientas de carburo metálico.
Grano
El tamaño del abrasivo se indica por un número comprendido entre 4 y 600, que
corresponde al número de mallas por pulgada que tiene el tamiz por el que pasa al ser
cribado. Por tanto, cuanto mayor es el número, menor es el grano.
Tamaño
Muy basto
Basto
Medio
Fino
Muy fino
Extrafino
Número
de mallas
4 - 10
12 – 24
30 – 60
70 – 120
150 – 240
280 – 600
CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN
DESBASTADO
GRANO BASTO
AFINADO
GRANO FINO
A MAYOR DUREZA
DEL MATERIAL
MENOR TAMAÑO
DEL GRANO
Grado
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Indica la dureza de la muela; pero no la del abrasivo, sino la capacidad del
aglomerante para retener el grano. Se representa mediante una letra de la E a la Z, que
indica, de menor a mayor, el grado de cohesión de los granos.
GRADO DUREZA
Muy blando
Blando
Mediano
Duro
Muy duro
LETRAS
EFG
HIK
LMNO
PQRS
TUWZ
CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN
MATERIAL
DURO
MATERIAL
DURO
MUELA
BLANDA
MUELA
DURA
BLANDA
Estructura
Señala el espacio o separación que hay entre los granos. Se expresa por un número
comprendido entre 0 y 12, aumentando la separación a medida que aumenta el número.
Así, se puede decir:
 Cuando la separación es grande, la estructura es abierta.
 Cuando el espacio es pequeño, la estructura es cerrada.
ESTRUCTURA
GRANOS MUY
JUNTOS
GRANOS NO
MUY
SEPARADOS
GRANOS MUY
SEPARADOS
NÚMERO
0-1-2-3
4-5-6
7-8-9-10-11-12
CRITERIO GENERAL DE ELECCIÓN
DESBASTADO
ESTRUCTURA
ABIERTA
DESBASTADO
AFINADO
ESTRUCTURA
DESBASTADO
CERRADA
DESBASTADO
DESBASTADO
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Aglomerante
Es el que une los granos y determina la resistencia a la rotura de la muela. Los más
usados son:
Cerámicos (vitrificados). Las muelas resultan porosas, frágiles y producen
bastante calor.
Silicatos. Para muelas blandas, poco porosas. Calientan poco las piezas.
Elásticos (goma, caucho, baquelita). Las muelas pueden ser muy delgadas.
No comunican calor, resisten bien al choque y admiten elevadas velocidades.
NATURALEZA
AGLOMERANTE
VITRIFICADO
VITRIFICADO B
Y DERIVADOS
SILICATOS
BAQUELITA
Y DERIVADOS
CAUCHO
GOMA LACA
Y DERIVADOS
SÍMBOLOS
NINGUNO
B
BE - BA
S
T2
T2H
R
L-V
Las características de las muelas vienen impresas por el fabricante en los papeles
amortiguadores, adheridos en sus laterales. Cabe destacar como muy importantes,
además de las anteriores, la del número de revoluciones por minuto a que debe girar como
máximo cada muela y las dimensiones: diámetro y espesor de la muela y diámetro del
orificio.
DESCRIPCIÓN DE LAS MÁQUINAS
ELECTROESMERILADORA
Es una máquina muy sencilla que esencialmente consta de:
Un motor eléctrico, cuyo eje, de acero al cromo, sobresale por ambos lados, en
donde se montan las muelas abrasivas, que suele ser: una basta, de grano
grueso para desbastar, y otra fina, de grano fino, para el acabado de las piezas.
En el propio motor eléctrico van acoplados:
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 Dos carcasas de fundición o de chapa de acero para protección de
seguridad.
 Dos pantallas de cristal para evitar proyecciones de partículas al operario.
 Dos soportes de apoyo para las piezas que se han de trabajar.
Una columna de fundición, robusta y de ancha base, para asegurar el buen
funcionamiento sin vibraciones. Sobre ella va el motor, acoplado rígidamente con
tornillos. En este caso se llaman electroesmeriladoras de columna. Suelen tener
hecho, en la propia fundición de la columna, un pequeño depósito para contener
agua, para el enfriamiento de las piezas.
Las de sobremesa se montan sobre el banco de trabajo o un soporte hecho al
efecto.
Existen también electroesmeriladoras portátiles, muy prácticas para el repasado
de soldaduras, desbarbado, preparación de bordes, etc., en piezas cuyo manejo
resulta imposible o muy dificultoso, por su peso o volumen.
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
La electroesmeriladora se caracteriza principalmente por:
Diámetro máximo de las muelas.
Diámetro del eje portamuelas.
Número de revoluciones por minuto.
Potencia del motor en C.V.
APLICACIONES
La electroesmeriladora es una máquina-herramienta muy poco precisa, por lo que
se utiliza principalmente para:
El afilado a mano de herramientas: brocas, puntas de trazar, cinceles, granetes,
etc.
El rebajado tosco de algunas piezas templadas o que no exigen ninguna
precisión.
El desbarbado de piezas de fundición o preparado de bordes para soldadura.
TRABAJO EN LA ESMERILADORA
MONTAJE DE LAS MUELAS
Es una operación muy importante que se debe realizar con el mayor cuidado, ya
que de ello depende no sólo la rotura de una muela y de la pieza que se trabaja, sino,
también, hasta la propia vida del operario o de los que están cerca de la máquina.
Deben tenerse en cuenta las siguientes instrucciones:
Antes de montar la muela, ha de ser cuidadosamente inspeccionada. Para ello se
golpea ligeramente con un mazo de madera para escuchar su sonido. En el caso
de un sonido característico de <cascada> debe rechazarse, pues es señal de
estar rajada.
Asegurarse de que la velocidad de rotación de la muela corresponde con las
revoluciones de la máquina.
Una vez comprobada, se monta la muela en el eje, en el que debe entrar
ligeramente holgada, entre dos platillos del mismo diámetro, colocando entre
éstos y la muela unos discos de papel secante, cuero o caucho, con los que se
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consigue repartir y amortiguar mejor la presión y asegurar una gran superficie de
contacto.
El aprieto debe hacerse con cuidado, procurando que la presión no sea
excesiva.
Para evitar que la muela se afloje, el eje lleva en su lado derecho una rosca a
derechas, y en el lado izquierdo una rosca a izquierdas. De este modo, el giro
mismo de la muela tiende a apretar las tuercas. Con el fin de facilitar el aprieto o
aflojamiento, el eje de la máquina tiene, en uno de sus extremos, normalmente,
dos caras planas para ajustar una llave, mientras con otra se aprieta o se afloja
la tuerca que interesa.
MORMAS DE EMPLEO
Como el trabajo en la electroesmeriladora, en general, se realiza sujetando la pieza
con la mano y, por otro lado, como la muela es una herramienta frágil que requiere ciertos
cuidados, es conveniente tener en cuenta las siguientes precauciones:
Emplear con preferencia la periferia de la muela, pues, de lo contrario, se
desgastan irregularmente las caras laterales.
Apoyar la pieza o herramienta que se va a esmerilar, siempre que se pueda,
sobre el soporte, el cual debe estar rígidamente sujeto y lo más próximo posible
a la muela.
La pieza o la herramienta se debe aproximar lentamente a la muela, nunca con
brusquedad.
Durante el esmerilado, la presión debe ser ligera, y la herramienta debe
desplazarse con la misma presión a todo lo ancho de la muela.
Interrumpir frecuentemente el afilado para enfriar la pieza, ya que el
calentamiento puede destemplarla.
Utilizar cada muela adecuadamente: la de grano grueso para desbastar, y la de
grano fino para el acabado.
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Las muelas destinadas al afilado de herramientas jamás deben emplearse para
esmerilar otros materiales o desbastar piezas.
Las herramientas de metal duro sólo pueden afilarse en las muelas especiales
de carborundo, que deben quedar reservadas exclusivamente para tales
herramientas.
REACONDICIONAMIENTO DE LAS MUELAS
Cuando una muela trabaja en buenas condiciones, tiene sus granos con aristas
vivas que arrancan fácilmente el material. Durante el trabajo, las aristas se redondean y la
penetración se hace cada vez más difícil. La muela apenas arranca virutas, no hace más
que rozar sobre el material. Entonces se dice que la muela está embotada.
Otras veces, por una mala utilización, la muela presenta una superficie irregular que
dificulta su empleo y produce vibraciones.
En ambos casos, se hace necesario volver a poner la muela en condiciones de
efectuar su trabajo satisfactoriamente, para lo cual se debe repasar la periferia de la muela
hasta que presente una superficie regular, con granos de corte activo y perfectamente
concéntrico.
Para reacondicionar las muelas, se emplean las siguientes herramientas: moletas,
diábolo y diamante.
Moletas
Constan de varios discos metálicos dentados, que giran locos sobre un eje
soportado por un mango. Los discos pueden tener distintas formas.
Se usan pasando los discos con una ligera presión por todo el espesor de la muela.
Su aplicación principal es para muelas de grano grueso.
Diábolo
Es una pequeña muela dura de grano grueso, que gira sobre un eje sujeto por dos
mangos. Se aplica oblicuamente contra la muela.
Se usa para repasar muelas de grano medio.
Debe usarse dando pasadas finísimas, respetando escrupulosamente un ángulo de
caída de unos 15º, para evitar que el diamante salte del soporte.
Sólo ha de emplearse para un repaso final en muelas ya desbastadas con otros
instrumentos.
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NORMAS DE SEGURIDAD
La electroesmeriladora es una máquina muy peligrosa, que exige mucha atención y
cuidado, por las altas velocidades que alcanzan las muelas y por su fragilidad. Por ello es
conveniente:
Colocarse, siempre que sea posible, a un lado de la muela, no enfrente de ella,
para evitar accidentes en caso de rotura posible, aunque poco frecuente, que
daría lugar a la proyección de los trozos a gran velocidad.
No montar jamás una muela, cuya velocidad de rotación sea inferior a la de la
máquina; podría desprenderse algún trozo a causa de la fuerza centrífuga.
Repasar la muela cuando esté defectuosa, ya que, además de realizar un mal
trabajo, los desequilibrios pueden provocar su rotura por vibraciones.
No golpear las muelas, ni ejercer excesiva presión sobre ellas, ya que son
frágiles y pueden agrietarse.
Para trabajar los extremos de pletinas o barras largas y delgadas, no acercarlas
en posición radial a la muela y, menos aún, bruscamente; el choque es brutal y
peligroso.
No aproximar las manos a la muela; si la pieza es pequeña, cogerla con unos
alicates o entenallas.
Trabajar siempre con las carcasas de protección montadas.
Usar siempre gafas o la pantalla protectora.
BURILADO Y CINCELADO
Objeto del burilado y cincelado
Tiene por objeto:
-
Trocear o cortar en trozos, chapas o perfiles delgados sin desprendimiento de
viruta;
Rebajar el sobremetal en una parte determinada por desprendimiento de virutas.
Esto se logra por medio de una herramienta provista de un filo adecuado llamado
cincel o cortafrío, por la acción violenta de un martillo o maza ordinario o de un martillo
neumático.
Rebajar con cincel
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Cincel o cortafrío
El cortafrío o cincel es un útil cortante en forma de cuña y de acero duro templado
en la punta. Se suele fabricar de barras rectangulares de distintos tamaños según el
trabajo a que se destine. La longitud más corriente es de unos 150 mm.
Sus partes principales son la cabeza, el cuerpo, y el filo.
Cortafríos o cincel
Partes del cincel
Cabeza.- Es la parte en que se golpea
Esta parte del cortafrío debe ser de pequeña superficie y de forma cónica y
bombeada, para evitar que se formen rebabas que puedan lastimar las manos del operario
e incluso la cara o los ojos, si se desprenden bruscamente durante el trabajo. En la figura
se muestran formas correctas y defectuosas de las cabezas.
Cabezas de los cortafrios
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Cuerpo
El cuerpo o parte central por donde se agarra debe ser de sección rectangular u
oval, para que pueda dolminarse y no ruede o resbale en la mano, como podría ser si
fuese circular. A veces se emplean otros perfiles, sobre todo el hexagonal.
Filo o extremo de corte
El filo es la parte más importante del cortafrío, no solamente porque con ella se
realiza directamente el trabajo, sino porque, de no estar perfectamente afilado y templado,
no daría un buen rendimiento y produciria un trabajo defectuoso.
La arista cortante o filo debe tener un ángulo conveniente, según el material que se
trabaje.
Para fundición y bronce, este ángulo debe ser de 60º a 70º.
Para acero dulce y otros materiales de 50ºa 60º.
Ángulos de filo
Buril y gubia
Son formas especiales de cortafrío y se emplean para trabajos más específicos,
como abrir canales rectos o curvos.
Buril
Al revés del cortafrío, tiene la arista cortante en sentido transversal a la sección del
cuerpo. Tiene, por consiguiente, la longitud del filo mucho menor, por cuyo motivo se
emplea para abrir canales o ranuras.
Para que no roce con las caras de las canales que abre, sobre todo cuando son
profundas, la parte inmediata al filo es algo más estrecha.
Esta parte debe estar bien alineada con el cuerpo del buril y la arista cortante debe
quedar perfectamente perpendicular al eje del cuerpo.
Buril
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MECÁNICA
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Gubias
Son útiles muy semejantes al buril, o al cincel pero su boca o filo suele ser
redondeado. Pueden ser de formas variadas según el trabajo a que se las destine: ranuras
de engrase, canales, etc.
Gubias
Modo de cincelar
La pieza se sujeta fuertemente al tornillo de banco. Si el trabajo ha de ser duro,
procúrese emplear el tornillo articulado o al menos el tornillo paralelo de acero forjado – no
de fundición – y robusto.
El operario se coloca con el pie ligeramente adelantado y el cuerpo mantenido a
plomo, pero sin rigidez y acompañado algo a la acción del martillo.
Posición para cincelar y ángulos de posición del cincel: a, excesiva inclinación;
b, pequeña inclinación.
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PRECAUCIONES A OBSERVAR EN LOS TRABAJOS DE CINCELADO
-
Al golpear con el martillo hay que fijar la mirada al filo de la herramienta y nunca
a la cabeza.
Para evitar accidentes con los trozos de material desprendidos, hay que
proteger los ojos con gafas apropiadas.
Si en un mismo banco trabajan varios operarios hay que colocar pantallas
protectoras entre cada uno.
Cuando el corte se aproxima a las esquinas de la pieza, hay que disminuir el
número de golpes de martillo por minuto y la fuerza de los mismos con el fin de
evitar que la viruta se desprenda violentamente.
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METROLOGÍA
NECESIDAD DE LA METROLOGÍA
En general, durante el proceso de fabricación de una pieza es necesario controlar:
1º Sus dimensiones (diámetros, longitudes, ángulos, etc.).
2º El estado de las superficies (planidad, circularidad, etc.).
3º Sus características mecánicas (resistencia, dureza, etc.).
4º Su temperatura (en casos de precisión para evitar falsas medidas, en tratamientos
térmicos, etc.).
La ciencia que se encarga del estudio de estas mediciones se denomina metrología.
Cuando la ciencia sólo se ocupa de las dimensiones, generalmente lineales y
angulares, recibe el nombre de metrología dimensional
Es tal la importancia de la metrología que, sin lugar a dudas, se puede afirmar que el
éxito o el fracaso de un producto fabricado depende de la mayor o menor rigurosidad con
que interviene la misma.
El operario que realiza las piezas con herramientas manuales o sobre máquina, ha
de disponer de los instrumentos necesarios y con la calidad suficiente (reglas, calibres pie
de rey, micrómetros, etc.) para que, auxiliándose de ellos pueda obtener una pieza con la
precisión que el plano indique.
CONTROL
Controlar una pieza es averiguar si reúne las condiciones que se exigen en el
plano.
El control se lleva a cabo en todo el proceso de fabricación de una pieza. Así, entre
otras cosas, será necesario controlar:
-
Las medidas del material antes de la mecanización.
-
Las dimensiones lineales, angulares, planidad, etc., durante la mecanización y al
final de la misma.
-
Su posición en el montaje.
El control de una pieza puede hacerse: midiendo o
verificando
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MEDIR. Es controlar una pieza comparándola con la unidad de medida. Para ello se
emplean aparatos de medida, generalmente, con trazos o divisiones. En el caso de que la
pieza tenga errores, queda determinado el valor de los mismos.
Ejemplo: Se desea construir piezas de una longitud comprendida entre 19 y 21 mm.
Un operario ha obtenido piezas A y B, (fig.1).
(Fig.1)
La pieza A mide 20 mm
La pieza B mide 23 mm
Se puede afirmar que la pieza A es correcta, mientras que la pieza B no lo es
porque tiene 2 mm. Más que la mayor medida exigida.
En definitiva, el control de la pieza se ha hecho mediante una medición, por haber
utilizado una regla graduada y quedar determinado el error de la pieza B.
VERIFICAR. Es comprobar si el trabajo realizado sobre una pieza es o no correcto,
sin aclarar el valor de los posibles errores cuando los haya. Para ello se compara la pieza
con una plantilla modelo.
Ejemplo: SI se desea verificar las piezas representadas en la fig.1, se comparan con
las plantillas P1 y P2, procediendo como se observa en la fig.2.
(Fig.2)
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MECÁNICA
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La pieza A es correcta por ser menor que P1 y mayor que P2.
La pieza B no es correcta por ser mayor que P1.
Por haber utilizado plantillas y no conocer el error que tiene la pieza B, se ha
realizado una verificación.
CONDICIONES NECESARIAS PARA CONTROLAR CORRECTAMENTE UNA
PIEZA.
Para que el control de una pieza presente las máximas garantías ha de realizarse en
las condiciones siguientes:
1º La pieza debe estar libre de rebabas. En la fig.3 no se está realizando un control
correcto.
(Fig.3)
2º Las superficies de la pieza y del instrumento han de estar limpias y en perfecto
contacto. En la fig.4 se observa suciedad entre el instrumento de control y la pieza: la
medición no es correcta.
(Fig.4)
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MECÁNICA
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3º. El instrumento de control debe estar en buen estado. En la fig.5 (a y b) se
observa que los instrumentos de control están defectuosos.
(Fig.5)
4º. Cuando el control es de mucha precisión, hay que hacerlo a la temperatura de
20º C. Si una pieza se ha calentado excesivamente durante la mecanización, sus
dimensiones han aumentado de tamaño; debe procurarse enfriar la pieza antes de
proceder a su control.
INSTRUMENTOS DE MEDIDAS LONGITUDINALES
GENERALIDADES
Medir una longitud es determinar la distancia en línea recta comprendida entre dos
caras, dos generatrices o dos aristas de una pieza,
Esta definición puede hacerse extensiva, además, a la distancia entre líneas o puntos
marcados sobre una pieza.
Para medir una pieza hay que compararla con la unidad de medida, empleando para
ello aparatos de medida con trazos o divisiones.
La precisión que exige el plano será la que determine el aparato que interesa elegir.
Los instrumentos de medida directa que se estudian aquí son:
Metros. Reglas graduadas. Calibres pie de rey. Calibres sonda.
APRECIACIÓN Y ESTIMACIÓN
En un instrumento de medida se llama apreciación a la menor medida que puede
leerse con dicho instrumento.
Una regla que esté graduada de milímetro en milímetro tendrá, por tanto, una
apreciación de un milímetro.
Recibe el nombre de estimación, la lectura que se da por aproximación cuando la
medida no coincide con la apreciación del instrumento.
En la fig.6 se está realizando una medida con un metro y se ve que la longitud de la
misma es algo mayor de 20 milímetros, si se dice que la pieza mide 20 milímetros y medio,
es porque se ha hecho una estimación de medio milímetro.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
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FABRICACIÓN
MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
Módulo: 0092 MECANIZADO
(Fig.6)
METROS
Son los instrumentos más simples para medidas longitudinales. Hay varios tipos que
se destinan a aplicaciones diversas. En todos ellos, el origen coincide con el primer trazo, o
sea, con el milímetro cero.
Se clasifican en plegables y flexibles.
Los metros plegables (fig.7), empleados en construcción mecánica, son láminas de
acero o de duraluminio
(Fig.7)
La graduación es a trazos o divisiones hasta del orden del milímetro. Algunos
también van graduados en el borde opuesto con trazos en pulgadas y fracciones de la
misma.
Generalmente se pliegan o se abren, de decímetro en decímetro, mediante una
articulación.
Como se desajustan en dicha articulación con relativa facilidad, en su empleo no se
exigirán mediciones de gran exactitud.
Los metros flexibles son cintas flexibles de acero de uno o dos metros de longitud,
que van graduadas en milímetros y a veces también en pulgadas y fracciones de la misma.
Son los más empleados en el taller mecánico (fig.8).
En su origen van provistos de un gancho, para facilitar la coincidencia del cero con
las aristas de las piezas. Este gancho es ligeramente desplazable para que su coincidencia
Con el cero se origine siempre, tanto en el caso de la (fig.9) como en el de la (fig.10).
Con el metro de la (fig.8) se pueden realizar medidas interiores operando como se
aprecia en la (fig.11). La medida ha de leerse en la ventanilla V que se observa en la
(fig.8).
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
22
FABRICACIÓN
MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
Módulo: 0092 MECANIZADO
(fig.8)
(fig.9)
)
(fig.10)
(fig.11)
REGLAS GRADUADAS
Las reglas graduadas (fig.12) son prismas rígidos de acero templado y sección
rectangular (algunas van biseladas), en las que se graban trazos o divisiones en milímetros
o medios milímetros sobre el borde de una cara y, a veces, en pulgadas y fracciones de
pulgada por el otro borde. Las reglas graduadas de taller tienen una longitud comprendida
entre 200 y 500 mm.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
23
FABRICACIÓN
MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
Módulo: 0092 MECANIZADO
(Fig. 12)
TIPOS Y MODOS DE EMPLEO. Al igual que en los metros, la arista extrema de las
reglas coincide precisamente con la primera graduación, al objeto de poder ser utilizadas
en lugares donde la línea de referencia no se presente accesible, como se observa en la
(fig.13)
Si en la (fig.12) se desea facilitar y obtener una mejor coincidencia del milímetro
cero con la arista A-A, puede utilizarse un elemento auxiliar de tope T (figs. 14 y 15) sobre
el cual hará contacto la regla.
(Fig.13)
(Fig.14)
(Fig.15)
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
24
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
(Fig.16)
(Fig.17
Las reglas graduadas de tacón (figs. 16 y 17) no precisan el elemento auxiliar para
garantizarla coincidencia del cero con la arista de referencia.
Tanto los metros como las reglas graduadas se colocarán paralelos a la línea cuya
medida se trata de conocer.
NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE METROS Y REGLAS GRADUADAS.
-
Se colocarán siempre separados de las herramientas de corte y demás
aparatos durante el trabajo.
Guardarlos en cajas apropiadas.
Evitar golpes para no deformar los cantos.
Engrasarlos regularmente y mantenerlos limpios.
Eliminar las rebasas de las piezas antes de su medición.
CALIBRE PIE DE REY O CALIBRADOR
Los calibres pie de rey o calibradores son reglas graduadas de tacón, a las que se le
ha adicionado una corredera. Esencialmente están constituidos por la citada regla, cuyo
tacón forma la boca fija del aparato, y la corredera que se desliza por la regla, forma la
boca móvil (fig.18).
Todos los calibres llevan en la corredera una graduación especial que recibe el
nombre de Nonio (nonus) o Vernier, ya que su invento se lo atribuyen unos al portugués
Pedro Núñez (siglo XVI) y otros al francés Vernier (siglo XVII). Esta graduación especial
permite efectuar medidas con el calibre, prácticamente has de 0,02 mm de apreciación.
Las apreciaciones dependen del número y disposición de las divisiones que se efectúen.
(Fig.18)
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FABRICACIÓN
MECÁNICA
Ciclo Formativo: SOLDADURA Y CALDERERÍA
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CARACTERÍSTICAS DE UN CALIBRE PIE DE REY
El calibre pie de rey tiene características propias, que determinan en cada caso su
tipo y empleo. Las características más sobresalientes son:
- Longitud de la regla graduada. Esta característica da solamente una idea de su
capacidad (200, 250, etcétera, mm). Se llama capacidad a la máxima medida que puede
realizarse utilizando el nonio.
- Tipo de nonio. Esta característica concreta su apreciación. (1/10, 1/20, y 1/50
son los más empleados).
- Material y tonalidad superficial. Indica la clase de material con el que fue
construido y el aspecto de su superficie (acero inoxidable, en mate, etc.).
- Forma especial. Indica, generalmente, la forma de sus bocas (bocas en punta,
curvas, etc.).
- Otras particularidades que se pueden reseñar son: si está equipado con tornillo
de aproximación, si dispone del reloj indicador, etc.
NONIO
Del tipo de nonio que el calibre lleva grabado en la corredera depende la apreciación
y precisión de las medidas que se pueden realizar. Téngase en cuenta que el tipo de nonio
que el calibre lleva grabado en la corredera es función de la calidad de acabado del
instrumento.
Los tipos de nonios de los calibres pie de rey permiten apreciar lectura del orden:
0,1 mm, 0,05 mm y 0,02 mm.
Nonio de apreciación 1/10 = 0,1 mm. Como se observa en la (fig.19), se toman 9
divisiones de la regla, es decir, 9 mm, y se dividen en la corredera en 10 partes iguales.
(Fig.19)
El valor de una división de la regla será, naturalmente, de 1 mm y el valor de una
división de la corredera será de 9/10 = 0,9 mm.
La apreciación del calibre será la diferencia entre una división de la regla y una
división de la corredera (fig.20).
Apreciación = 1 - 0,9 = 0,1 mm
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26
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
(Fig.20)
Así, si se acciona la corredera hacia la derecha hasta que su trazo o división uno
coincida con el trazo uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,1mm y, por
consiguiente, las bocas del calibre también se habrán separado el mismo valor.
Si se hace coincidir la línea 2 de la corredera con la línea o trazo número 2 de la
regla, las bocas del calibre se habrán abierto 2 × 0,1 = 0,2 mm, y así sucesivamente.
(fig.21)
(Fig.21)
Si se hace coincidir la línea cero de la corredera con la línea uno de la regla,
también coincidirá la división 10 de la corredera con la 10 de la regla, y por lo tanto el
calibre se habrá abierto 1 mm, como se deduce de la (fig.19).
Para efectuar una lectura en un calibre con nonio 1/10, cuando la línea cero de la
corredera no coincide con ninguna línea de la regla, como se observa en la (fig.22), se
procede del siguiente modo:
1. Se leen en la regla todos los milímetros enteros que hay antes de la línea cero
del nonio (en este ejemplo 49 mm).
2. Se mira a continuación qué línea del nonio coincide con una de la regla (en este
ejemplo corresponde a la 4)
(Fig.22)
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27
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Aplicando los conocimientos expuestos, la medida será de 49,4 milímetros
Nonio de apreciación 1/20 = 0,05 mm. Se toman 19 milímetros de la regla y se
divide esa longitud en la corredera, en 20 partes iguales, (fig.23)
(Fig.23)
Para obtener la apreciación se operará como se ha hecho en el nonio de
apreciación 1/10.
Valor de una división de la regla = 1 mm.
Valor de una división del nonio = 19/20 = 0,95 mm.
La apreciación será: 1- 0,95 = 0,05 mm (fig. 24)
(Fig.24)
Si se desplaza la corredera hacia la derecha hasta que la línea número uno de la
misma coincida con la número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,05
mm y, por consiguiente, las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor.
Cuando coincida la línea número 2 de la corredera con la línea número 2 de la regla.
Las bocas del calibre se habrán abierto 2 × 0,05 = 0,1 mm. (fig.25) y así sucesivamente.
(Fig.25)
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FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Para facilitar la lectura, el nonio se graba de forma que las líneas largas indiquen las
decimas y las cortas las medias decimas.
En la (fig.26) se puede leer 95,35 mm.
(Fig.26)
Nonio de apreciación 1/50 = 0,02 mm. Se toman 49 milímetros de la regla y se
divide esa longitud en la corredera de 50 partes iguales, (fig.27).
(Fig.27)
Valor de la división de la regla = 1 mm.
Valor de una división del nonio = 49/50 = 0,98 mm
Apreciación = 1 – 0,98 = 0,02 mm. (fig.28)
(Fig.28)
Si se mueve la corredera hasta que la línea uno de ésta coincida con la línea
número uno de la regla, dicha corredera se habrá desplazado 0,02 mm y, por consiguiente,
las bocas del calibre se habrán abierto el mismo valor.
También este nonio está grabado de forma que facilite la lectura rápida, así, las
líneas largas corresponden a las decimas y las cortas van de 2 en 2 centésimas.
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FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
En la (fig.29) se puede leer 4,94 mm.
(Fig.29)
En general, para calcular la apreciación de un calibre cuyo nonio tenga <<n>> divisiones
correspondientes a <<n – 1>> divisiones de la regla, se obtendrá:
NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS CALIBRES
Se tendrán presentes las normas que se dieron para las reglas graduadas, además
de las que a continuación se indican:
- No forzar su mecanismo.
- No utilizarlos más que en aquellas medidas que exijan la precisión para la cual
fueron construidos.
- No medir con las máquinas en movimiento.
- Siempre que sea posible, no desplazar sus bocas sobre la pieza para realizar la
lectura; leer directamente.
- No medir con el extremo de las bocas.
INSTRUMENTOS PARA MEDIDAS ANGULARES
GENERALIDADES
Se sabe, por geometría, que dos planos que se cortan forman un ángulo diedro cuya
intersección es una recta.
En las piezas de construcción mecánica, los planos quedan limitados a caras o
superficies planas y las líneas rectas de intersección que dan definidas por una recta
llamada arista. En la (fig.30) pueden verse varios ejemplos.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
30
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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(Fig.30)
Si desde un punto cualquiera de la arista intersección de dos caras de una pieza, se
le trazan dos perpendiculares situadas una en cada cara, el ángulo que forman se llama
ángulo rectilíneo.
Este ángulo rectilíneo A (fig.30) es el que se medirá con los instrumentos de medida
correspondientes para determinar el valor del diedro.
En la misma figura se observa que uno de los diedros (A 3) no tiene su arista
materializada en la pieza
INSTRUMENTOS PARA
Transportador simple
MEDIDAS ANGULARES
Goniómetro o transportador universal
TRANSPORTADOR SIMPLE
Es el instrumento más elemental para medir el ángulo que forman dos caras de una
pieza.
Descripción. Consta de un semicírculo dividido en 180º y de una regla que gira
sobre el centro de dicho semicírculo, la cual puede fijarse en una posición determinada por
medio de un tornillo T (fig.31)
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
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FABRICACIÓN
MECÁNICA
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(Fig.31)
El material y su acabado son similares a los del calibre pie de rey.
Su apreciación puede ser hasta de medio grado.
Modo de empleo. En la (fig.32) se observan los dos casos que pueden presentarse
para realizar las lecturas.
La pieza B, colocada a la derecha de la regla, tiene un ángulo β cuyo valor se quiere
determinar. En este caso el valor β corresponde al ángulo que se lee directamente, o sea,
β = ángulo leído = 70º.
(Fig.32)
La pieza A, colocada a la izquierda de la regla, tiene un ángulo α cuyo valor se
quiere conocer. Se ve que el ángulo de la pieza es obtuso y sin embargo se lee un valor
que corresponde a un ángulo agudo.
En este caso el valor del ángulo de la pieza será:
α = 180 – 70 = 110º
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
32
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
Resumiendo, se puede decir:
Cuando la pieza se coloque a la derecha de la regla, el ángulo que se lee coincide
con el valor angular del diedro que se está midiendo.
Cuando la pieza se coloque a la izquierda de la regla, el ángulo que se lee es el
suplemento del valor angular que se está midiendo
Otros tipos de transportadores. Existen otros tipos de transportadores simples
que en esencia son idénticos a los descritos, pero con ligeras variaciones. El de la (fig.33)
lleva la graduación en ambos sentidos, por lo que la lectura será directa, ya esté la pieza a
la derecha o a la izquierda de la regla.
Este mismo transportador tiene la regla giratoria ranurada con el fin de poder
desplazarla longitudinalmente. De este modo el transportador puede adaptarse
convenientemente a diferentes tipos de piezas (fig.34, a y b).
(fig.33)
(Fig.34)
TRANSPORTADOR UNIVERSAL O GONIOMETRO
Este aparato tiene el mismo fundamento que el transportador simple, pero más
perfeccionado, ya que permite un campo de aplicaciones más amplio a la vez que mayor
apreciación en las lecturas.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
33
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
Descripción. La (fig.35) indica de un modo esquemático la parte constitucional de
este instrumento.
(1) Tornillo eje.
(2) Cuerpo principal, que lleva grabada la escala o limbo en 360 partes iguales
numeradas según indica la citada figura
(Fig.35)
a: Superficie de referencia fija principal.
b: Superficie de referencia fija secundaria
r: Ranura por la que puede introducirse la regla móvil e.
(3) Cuerpo giratorio. En él se encuentran:
c: lugar destinado al nonio
d: Brazo solidario, alineado con el cero del nonio.
e: regla móvil, provista de varias superficies de referencia, la cual va ranurada y
puede deslizarse a través del brazo d; el tornillo t fija la posición de la regla.
Téngase presente que la regla móvil e siempre se desliza perpendicularmente a
la línea oG.
(4) Tuerca del tornillo eje. La (fig.36) corresponde al aparato montado. Obsérvese
que al coincidir los ceros del limbo y del nonio, la regla móvil queda alineada con la
superficie de referencia fija principal.
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
34
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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(fig.36)
Nonio circular del goniómetro. Consiste en una pequeña escala graduada que va
grabada, según se dijo, en el lugar c del cuerpo giratorio (fig.35).
La escala del nonio va grabada a ambos lados del origen con objeto de realizar
lecturas en ambos sentidos. Ver nonio en la (fig.36)
El fundamento del nonio circular es el mismo que el estudiado en el calibre pie de
rey. Entonces se vio que si 1/n designaba el grado de apreciación a obtener, el nonio
debía tener n divisiones, correspondientes a n – 1 divisiones de la escala principal.
Aplicando esta regla general de los nonios, el goniómetro podría disponer de:
Nonios con 6 divisiones: Apreciación = 1º/6 = 10’ (fig.37)
(Fig.37)
Nonios con 12 divisiones; Apreciación = 5’ (Fig.38)
(Fig.38)
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
35
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
Como puede verse en las figuras 37 y 38, las divisiones de los nonios están tan
próximas que la coincidencia de las mismas no se ve con claridad.
Este inconveniente puede aliviarse construyendo el nonio del siguiente modo:
Se consideran 24 divisiones en el nonio que abarcan 23 divisiones en la escala
principal (fig.39), con lo que la apreciación sería de 1º/24 = 2’ 30’’.
(Fig.39)
Ahora bien, en lugar de grabar las 24 divisiones, se graban solamente 12, es decir,
se eliminan las divisiones impares con lo que la apreciación será de 2’30’’ × 2 = 5’. De este
modo, las 12 divisiones del nonio abarcan 23 de la escala principal, quedando las
divisiones más separadas y por tanto la lectura se hace con mayor claridad.
Ejemplos de lectura: En la (fig.40) se observa la lectura de cero grados y los dos
nonios grabados a ambos lados del cero.
(Fig.40)
En la (fig.41) se está realizando una medida utilizando el nonio de la derecha. Indica
una lectura de 6º 45’.
(Fig.41)
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
36
FABRICACIÓN
MECÁNICA
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Módulo: 0092 MECANIZADO
En la (fig.42 se está utilizando el nonio de la izquierda y se observa una lectura de
2º 25’
(Fig.42)
NORMAS PARA LA CONSERVACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS DE MEDIDA DE
ANGULOS. Son las mismas que se indicaron para el manejo y conservación de calibres y
reglas graduadas
Para piezas
cuyo ángulo
esté
comprendido
entre
Lectura a
realizar
en el
sector
0º - 15º
3
Si
L = 83º 15’
A = 90º - 83º 15’ = 6º 45’
15º - 50º
1
Si
L = 24º 45’
B = L = 24º45’
50º - 90º
3
Si
L = 76º 25’
C = L = 76º25’
4
Si
L = 54º 20’
D = 180º - 54º 20’ = 125º
40’ 76º25’
90º - 180º
Nonio a utilizar
Ejemplo
UNIDAD DE TRABAJO Nº2: OPERACIONES DE DESBASTE
Colocación recomendada de la
pieza
37
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