módulo 4

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CURSO DE EXPERTO UNIVERSITARIO EN
CALIDAD INDUSTRIAL
PRUEBA DE EVALUACIÓN
MÓDULO 4
Metrología y ensayos
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Módulo 4. Cuestiones y casos prácticos
EJERCICIO Nº 1
Una empresa mecánica, de tamaño medio, tiene establecido un PLAN DE
CALIBRACIÓN cuyo DIAGRAMA DE NIVELES, con 11 GRUPOS DE
CALIBRACIÓN distribuidos en 4 NIVELES (Nivel de referencia R y tres niveles
de calibración interna 1, 2 y 3) es el que se acompaña como ANEXO.
En un momento dado, se decide adquirir e incorporar al PLAN DE
CALIBRACIÓN, en su nivel de referencia, dos nuevos GRUPOS DE
CALIBRACIÓN, con la numeración y contenido siguientes:
12 = Patrones de amplificación (de ranura)
13 = Patrones de rugosidad
Con ellos se consigue calibrar el Grupo 03 (Rugosímetros) que por tanto baja del
nivel de referencia a otro de calibración interna, lo cual supone una decisión lógica,
tanto desde un punto de vista económico como técnico, pues los rugosímetros han
de calibrarse muy frecuentemente.
El alumno proporcionará el nuevo DIAGRAMA DE NIVELES, ahora con 13
GRUPOS DE CALIBRACIÓN distribuidos en los niveles que procediere.
NOTA: El grupo 10 contiene un útil de ajuste, que define un cierto diámetro
interior con baja presión (tolerancia de 0,2 mm), usado en determinado
proceso de fabricación de la empresa, pero depositado en el laboratorio de
metrología de la misma, lo cual es una práctica tan usual como razonable.
Datos del Alumno:
Apellidos: ………………………………………...… Nombre: …………………
Módulo 4. Cuestiones y casos prácticos
Anexo al EJERCICIO Nº 1: Diagrama de Niveles
Relación de equipos correspondientes a los Grupos de Calibración:
Nivel R:
01
02
03
04
05
=
=
=
=
=
Bloques patrón longitudinales (calidad 1)
Medidora de tres coordenadas con plato divisor
Rugosímetro
Mesa de planitud de granito
Patrones planoparalelos de vidrio
Nivel 1:
06
07
=
Patrones de diámetro interior
=
Juego de accesorios de bloques patrón (pareja de
contactos planos)
Nivel 2:
08
=
Micrómetro de interiores de tres contactos
Nivel 3:
09
10
11
=
=
=
Micrómetros de exteriores de dos contactos
Útil de ajuste (diámetro interior)
Pies de rey
Datos del Alumno:
Apellidos: ………………………………………...… Nombre: …………………
Módulo 4. Cuestiones y casos prácticos
EJERCICIO Nº 2
Se calibra un transportador (instrumento para la medición de ángulos), de campo
de medida C = 0-90º y división de escala E=1º, mediante un juego de bloques
patrón angulares de las características siguientes:
ÁNGULOS NOMINALES
5º
30º
45º
60º
VALORES
CERTIFICADOS
(Xoj)
4º 58´
30º 01´
45º 03´
60º 00´
INCERTIDUMBRES
Uoj(k=2)
30´´
30´´
1´
1´
La calibración se efectúa en 6 puntos (j = 1 a 6), reiterando nc = 5 medidas en cada
punto (i =1 a 5); los 6 puntos de calibración son los cuatro de la tabla anterior (5º 30º - 45º - 60º) y otros dos (75º y 90º) para los cuales es necesario proceder a unir
por adherencia los patrones que se indican:
75º = 30º + 45º
90º = 30º + 60º
El valor de cada uno de estos patrones se obtiene como suma de los valores
certificados de sus componentes y respecto de sus incertidumbres, por razones
tanto de seguridad como de correlación (al haberse calibrado todo ellos en un
mismo laboratorio), se obtienen también por adición lineal (no cuadrática) de las
incertidumbres de sus componentes.
1. En la tabla que sigue se presentan los resultados de las 30 indicaciones
obtenidas en la calibración (xcji), así como una serie de posiciones en blanco,
para que el alumno calcule e indique los parámetros siguientes:
xoj = valores de los patrones en los puntos j=5 y 6
uoj = incertidumbres típicas de los patrones en los puntos j =5 y 6
xcj = valores medios de calibración en cada punto j
Δxcj = correcciones de calibración en cada punto j
scj = desviaciones típicas de calibración en cada punto j
uj = incertidumbres típicas de calibración en cada punto j, para n=1
medida, admitiendo sm=sc y no efectuando corrección global de la
calibración (con lo que ha de emplearse la ecuación (35) de la página
50 del Capítulo 1 del Módulo 4)
u = valor máximo de las u
U = 2u (redondeada al múltiplo inmediatamente superior de la división de
escala E del instrumento calibrado)
Datos del Alumno:
Apellidos: ………………………………………...… Nombre: …………………
Módulo 4. Cuestiones y casos prácticos
j
xoj
uoj
xcji
1
(5º)
4º 58´
0,25´
4º 59´
4º 59´
5º 00´
4º 58´
4º 59´
2
(30º)
30º 01´
0,25´
30º 02´
30º 03´
30º 02´
30º 02´
30º 00´
3
(45º)
45º 03´
0,5´
45º 03´
45º 03´
45º 04´
45º 03´
45º 03´
4
(60º)
60º 00´
0,5´
59º 59´
60º 01´
60º 02´
59º 59´
60º 02´
5
(75º)
6
(90º)
75º 02´
75º 04´
75º 05´
75º 03´
75º 04´
89º 59´
89º 59´
89º 58´
90º 00´
89º 59´
x cj
Δxcj
scj
uj
u = max uj =
U = 2u
2. Finalizado lo anterior, el alumno indicará asimismo cuáles son los valores
T1 y T2 de los intervalos de tolerancias angulares para los que sería
recomendable emplear el instrumento calibrado, al verificar con él una
serie de piezas.
3. Se utiliza el transportador para la verificación de una serie de piezas, para
las que su plano de fabricación específica la cota angular:
α = 54º 30´ ± 30´
Al medir una de dichas piezas se obtiene el resultado
αm = 54º 57´
¿Cómo puede calificarse la pieza, dentro o fuera de tolerancias?
NOTA: Para la resolución de este ejercicio, se aconseja trabajar en grados y
minutos de arco, transformando los valores en segundos a decimales de
minutos.
Datos del Alumno:
Apellidos: ………………………………………...… Nombre: …………………