Medidores y Calibradores. Acumulacion de tolerancias

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La presente investigaciÃ³n concierne a la metrologÃa avanzada, "la ciencia de las mediciones y sus aplicaciones". Abarca los principios relativos, lo relacionado con medidores - calibradores y acumulaciÃ³n de tolerancias. El campo de la metrologÃa puede ser tratado de diferentes maneras. La primera parte de esta investigaciÃ³n habla acerca de la normatividad de la metrologÃa asÃ como su importancia, su necesidad y para quienes es fundamental; tambiÃ©n se enfoca en la funciÃ³n de los calibradores pasa - no pasa, funcionales y como es aplicable la regla del 10% en los mismos, para finalizar, la acumulaciÃ³n de tolerancias, sus ventajas y aplicaciones en el ramo de la ingenierÃa.

Agregado: 26 de JULIO de 2011 (Por Sergio GarcÃa) | Palabras: 2344 | Votar | Sin Votos | Sin comentarios | Agregar Comentario
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Material educativo de Alipso relacionado con Medidores Calibradores Acumulacion tolerancias

Acumulacion de autos: consiente pedido de acumulacion.:

Tolerancias Dimensionales Y Geométricas: ...

Retencion: constancia de acumulacion de prioridades para el cobro.:

Enlaces externos relacionados con Medidores Calibradores Acumulacion tolerancias

Autor: Sergio García (segarcia_89@hotmail.com)

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHIHUAHUA

MEDIDORES Y  � CALIBRADORES.  � ACUMULACION DE TOLERANCIAS.
METROLOGIA AVANZADA

ING. PEDRO ZAMBRANO BORJOQUEZ

INGENIERIA MECANICA
Sergio García Estupiñón                                              � 07061176
Karla Marcela García Morales                                      � 07061217
Luis Raúl Zapata Lechuga                                          � 07061229

Introducción
La presente investigación concierne a la metrología avanzada, "la ciencia de las mediciones y sus aplicaciones". Abarca los principios relativos, lo relacionado con medidores - calibradores y acumulación de tolerancias. El campo de la metrología puede ser tratado de diferentes maneras. La primera parte de esta investigación habla acerca de la normatividad de la metrología así como su importancia, su necesidad y para quienes es fundamental; también se enfoca en la función de los calibradores pasa - no pasa, funcionales y como es aplicable la regla del 10% en los mismos, para finalizar, la acumulación de tolerancias, sus ventajas y aplicaciones en el ramo de la ingeniería.
El lenguaje de la metrología tradicional ha evolucionado significativamente en los últimos años, de unas reglas normalizadas a un lenguaje comprensivo de símbolos que puede simular la función de la pieza, por eso es de suma importancia tratar de renovarse o actualizarse con cada evolución que esta tenga para que así se adopte el mismo sistema en cualquier lado y sea muy entendible para que toda persona sea capaz de comprenderlo y aplicarlo.

Objetivo
La presente investigación pretende analizar y explicar distintos conceptos propios tales como normatividad, calibradores y acumulación de tolerancias así como la importancia de estos en la vida diaria; utilizando la información recabada de distinta fuentes y estructurando dicha información a través de cuatro preguntas detonantes durante el desarrollo de este ensayo.

NORMAS Y CALIBRADORES.

�¿ Es importante tener un marco regulatorio en la metrología? �¿Cómo influye?
La búsqueda del interés público en todo lo relacionado con los instrumentos de medición y
el uso de patrones nacionales e internacionales, requiere de una base legal. Las leyes y
reglamentos� puestos en� vigor� en� este campo� por parte� del� Gobierno� constituyen el� área
de la metrología legal y el Gobierno actúa directamente cuando está llamado a garantizar
la corrección de las mediciones en áreas del interés público.
La� metrología� legal� vincula� al� usuario� y� al� proveedor� para � salvaguardar� los intereses� de
ambos. � Es � el � soporte� para� que � en � derecho � un � juzgador, � que � puede � ser � consultado � por
cualquiera � de  � las � dos � partes � o � a � petición � de � tercero, � establezca � la � cantidad � real  � de
mercadería � o � servicio � en � cuestión, � determine � las � condiciones � de � los � instrumentos � de
medición� empleados� o� tome� las� providencias� necesarias� para� impedir� cualquier� práctica
desleal o imponer el castigo legal a los infractores.
Una � metrología � legal � bien � aplicada � promueve � beneficios � económicos � y � sociales  � tales
como:
-En la elaboración de productos los conceptos de mayor importancia que intervienen, son
la� normalización� y� el control� de� calidad los� cuales tiene como� base� a la� metrología� para
poder llegar� a� su� objetivo,� es� decir� tener� productos� de� calidad� que� brinden� al � usuario� la
seguridad y el servicio para el cual fueron diseñados. El rápido progreso de la ciencia y la
tecnología, � no � solamente � ha � aumentado � la � sofisticación     � de � las � normas, � sino � que � se
requiere que estas sean cumplidas como se especifican.
- � Ayuda a evitar prácticas y competencia desleales, fortaleciendo el principio de
competitividad y fomentando la ética en todo tipo de transacciones,

Evita tensiones sociales al ayudar a que toda persona obtenga protección efectiva de sus intereses y derechos en las relaciones de los particulares entre sí y de éstos con el Gobierno,
Insta al empresario a cumplir con disposiciones de fabricación o de servicios, etc.

La mayor parte de los gobiernos ha comprendido que una de sus responsabilidades es la de desarrollar y mantener los elementos básicos de un sistema nacional de mediciones y velar por su adecuada aplicación.
No existe un patrón único para un sistema nacional de metrología y la política en este sentido debe ser enfocada a la luz de los objetivos de cada país y no adoptando formas tradicionales � sin � el � estudio � necesario. � Cada � país � debe � decidir � cuál � es � su � enfoque

prioritario, por ejemplo si es la protección del consumidor o el comercio justo o la protección del medio ambiente.
Ahora bien, la complejidad de la metrología es cada vez mayor de forma que la única opción a gastos cada vez mayores es una seria y severa evaluación de las prioridades tradicionales. (www.science.oas.org)

�¿Por qué es necesaria la metrología legal?
Hoy � en � día � al � menos � tenemos � la � enorme � ventaja � de � no � tener � que � preocuparnos � por diferencias, � fluctuaciones � o � razones � de � intercambio � en � los � valores � de � las � mediciones físicas como aún nos vemos forzados a hacerlo en el caso de las monedas. El mismo rigor debe aplicarse en los criterios para aspectos de:

Seguridad (por ejemplo en el tránsito y en las medidas preventivas de desastres tales como incendios).
Dosificaciones y análisis médicos (los errores de medición en diagnóstico y en terapia pueden llegar a causar la muerte y, para bien o para mal, cada vez dependemos más de mediciones en aspectos de salud).
Protección del medio ambiente (por ejemplo para mantener los residuos de plaguicidas y de metales pesados dentro de límites establecidos). (www.science.oas.org)

�¿De qué aspectos debe ocuparse la metrología legal?
Toda persona que enfrente un problema de medición debería poder saber qué medir, cómo medirlo, y cómo evaluar y reportar los resultados.
Existen tres enfoques diferentes: el poder público, los sectores profesionales y la opinión pública. � Al � crear � un � sistema � de � metrología � legal � y � sus � autoridades, � es � necesario determinar la asignación de responsabilidades y de poderes entre estos tres sectores. Establecer � las � necesidades � futuras � en � el � campo � de � la � metrología � legal, � demanda determinar los servicios que serán requeridos.

Una lista puede incluir:

Industria de manufactura.
Comercio.
Navegación.
Protección ambiental.
Ciencia.
Comunicaciones y transporte.
Generación y distribución de energía.
Salud y Seguridad.
Servicios Militares.
Puesta en vigor de reglamentos gubernativos.

Los temas de principal interés para la entidad rectora del sistema de metrología legal se centran en:
-� Protección de los individuos frente a mediciones incorrectas, significativas desde el
punto de vista de su salud y seguridad o desde el punto de vista de su situación
económica, por medio de acciones ya sea directas o de supervisión,

Aseguramiento de condiciones de igualdad competitiva gracias a mediciones correctas,
Armonización de aspectos metrológicos a nivel nacional, regional e internacional,
Mejoramiento de la capacidad metrológica de pequeñas y medianas empresas,

Trazabilidad de las unidades de medida empleadas hacia patrones nacionales e internacionales,
Diseminación del conocimiento acerca de las unidades de medida a la industria, el comercio y la población,
Disponibilidad de personal especializado competente en todo lo relacionado con la metrología legal,
Ajuste de los gastos involucrados en las mediciones y su supervisión dentro de los requerimientos establecidos,
Uso y fomento de procedimientos uniformes y equivalentes para las pruebas y la supervisión de mediciones,
Cooperación a nivel regional e internacional.

Los diferentes aspectos de mantenimiento de patrones, sistemas de trazabilidad, capacitación de personal, y metrología legal deben desarrollarse dentro de un sistema que � garantice � la � coherencia � necesaria � entre � las � diversas � actividades � metrológicas � del país. (www.science.oas.org)
�¿Tienen alguna función estratégica los calibradores “Pasa / No Pasa y Funcionales?
Calibradores funcionales.
Calibrador que representa una pieza coincidente del "peor de los casos" que proporciona
una evaluación simple de pasa / falla de la pieza inspeccionada. Los calibradores funcionales suelen poder inspeccionar rápidamente varias características a la vez. (Zeleney Vazquez & Gonzalez Gonzalez)
Calibradores Fijos “Pasa-No pasa”
En lo que respecta al diámetro del mayor cilindro perfecto imaginario �"el cual puede inscribirse dentro del agujero de modo que contacte justamente los puntos altos de la superficie-, no deberá ser un diámetro menor que el límite de tamaño `` pasa ´´; adicionalmente el máximo diámetro en cualquier posición dentro del agujero no debe exceder el límite de tamaño `` no pasa ´´.

Figura 1: Calibradores pasa �" no pasa para eje �" agujero

El comentario anterior se refiere a la inspección dimensional de piezas por medio de calibradores fijos, uno de los cuales mide la dimensional pasa y otra la de no pasa, y pueden ser por ejemplo, pernos patrón cilíndricos o calibres exteriores sólidos lisos.

Tabla � 1: � Especificaciones � de � tamaños � para � calibradores � pasa � �" � no � pasa � para � ejes � y agujeros
La forma de un calibre de tamaño fijo es el complemento o replica inversa de la parte cuyas dimensiones están siendo medidas. Tales calibres complementan las dimensiones de la parte, ya sea en su condición especificada (exactamente el punto medio de la especificación) o en sus condiciones limitantes (máximo material o mínimo material). Los últimos se denominan calibres límite. Los calibres limite son de dos clases: (1) calibres en condición de material máximo (MMC) conocidos como calibres `` pasa ´´, los cuales controlan el mínimo juego permisible o máxima interferencia en el ajuste de partes ensamblantes y, por lo tanto, controlan la intercambiabilidad, y (2) calibres en condición de material mínimo (LMC) conocidos como calibres `` no pasa ´´(o en el caso de calibres para partes roscadas calibres alto o bajo), los cuales controlan el máximo juego o mínima interferencia entre partes ensamblantes, así los calibres limite controlan el juego o interferencia de partes ensamblantes. (Zeleney Vazquez & Gonzalez Gonzalez)
�¿Influye la regla del 10:1 en estos?
Esta regla es muy utilizada ya que regula las tolerancias que deben tener los calibradores en torno a las tolerancias que poseen las piezas que se van a medir con dichos calibradores. La regla dice lo siguiente:

“Un instrumento o calibrador debe de ser 10 veces más exacto que las tolerancias dimensionales de la pieza que se mide. El factor de 4 se llama regla normal de mil (milésimos de pulgada), en el sistema ingles.”
Las tolerancias de los accesorios varían, pero normalmente se fabrican accesorios para tolerancias específicas. En general, las tolerancias de los accesorios son a menudo sólo el 10% de la parte. Esta es sólo una regla general: los accesorios de dibujo tienen que ser examinados para determinar las dimensiones y tolerancias específicas. (Google Books)
Se debe tener en cuenta, al momento de seleccionar la clase adecuada para un determinado trabajo, la relación de 10 a 1 que se recomienda exista entre la tolerancia de la pieza por inspeccionar y la tolerancia de fabricación del calibre. (Gozalez Gonzalez & Zeleny Vazquez, 1998)

ACUMULACION DE TOLERANCIAS.
La acumulación de tolerancias también es conocida como stack up ó pila de tolerancias la cual es una herramienta que se utiliza para la toma de decisiones en el ámbito de calidad. Mediante la realización de una acumulación de tolerancias, se obtiene información que ayuda a responder a una o más preguntas sobre el diseño de algún ensamble. (Fisher)
Aplicaciones de la acumulación de tolerancias en la ingeniería.

Ayuda a los ingenieros y diseñadores a estudiar la relación entre dimensiones y ensambles.
Brinda a los diseñadores una herramienta para el cálculo de tolerancias.
Los ingenieros pueden comparar propuestas de diseño.
Soporte a diseñadores para crear dibujos completos. (Con características funcionales).

Manufactura, Diseño, Calidad, Metrología, Ingenieros de calidad, Técnicos de proceso, Ingenieros de medición, Operadores de maquinas-herramientas, Técnicos de inspección, Ingenieros de proceso, Ingenieros, Inspectores de línea, Inspectores e ingenieros de recepción, Dibujantes, Taller de maquinados, Técnicos, Técnicos de calidad, Técnicos e ingenieros de inspección. (Fischer)

Ventajas del uso de la acumulación de tolerancias.

Mayor control en las temperaturas operacionales en elementos y ensambles.
Menor desgaste.
Menor fatiga por flexiones en elementos una vez ensamblados.
Menor probabilidad de rechazo en la producción de partes.
Optimizar las tolerancias de las piezas y conjuntos en un nuevo diseño.
Realizar una balanza de precisión, costo y de capacidad de proceso de fabricación.
Determinar la parte de las tolerancias requeridas para satisfacer una condición de montaje final.
Determinar si las partes trabajarán en el peor de los casos con su condición mínima ó con la máxima variación estadística.
Determinar si el rendimiento de las tolerancias de una parte son aceptables dentro de la variación entre los componentes montados.
Determinar el efecto que tendría el cambiar un valor de tolerancia en el ensamblaje y qué función tendrá.
Explorar las alternativas de diseño utilizando diferentes partes o modificadas. (Fischer)

Es muy importante entender que en la acumulación de tolerancias se tiene que incluir:

La geometría de las piezas y conjuntos que contribuyan a la distancia calculada en la pila de la tolerancia.
El dimensionamiento y tolerancias en los dibujos de las piezas y conjuntos en la pila de la tolerancia.
El proceso de montaje y orden, en que se ensamblan las piezas.

(Fischer)
Conclusión
A � lo � largo � del � tiempo, � la � metrología, � ha � cobrado � cierta � importancia � mediante � la
implementación de las normas en cuanto a marcos regulatorios, ha mejorado en gran medida la estandarización de todos los elementos que referencian � un plano.
Los calibradores, han contribuido en gran manera a facilitar las mediciones dimensionales de piezas fabricadas, tomando en cuenta las tolerancias permitidas y la acumulación de las mismas, basándose en las normas existentes propias de cada país.

Bibliografía
Fisher, B. R. (s.f.). Google.Books. Recuperado el 24 de Julio de 2011, de
http://books.google.com.mx/books?id=4ZlcaPdzp8C&printsec=frontcover&dq=stackup#PP
P1,M1
Galicia Sanchez, R. H., & Garcia Lira, N. (1992). Metrologia Geometrica Dimensional. Mexico, D.F.: AGT Editor, S.A.
Gozalez Gonzalez, C., & Zeleny Vazquez, R. (1998). Metrologia. Mexico, D.F.: McGraw-Hill.
http://www.science.oas.org/SIM/publications/LegalMet/Intro_01.pdf. (s.f.).
Google Books. (s.f.). Google.Books. Recuperado el 24 de Julio de 2011, de
http://books.google.com.mx/books?id=PZUElXvkwS4C&dq=regla+de+10+en+metrologia&
hl=es&source=gbs_navlinks_s
www.science.oas.org. (s.f.). www.science.oas.or. Recuperado el 24 de Julio de 2011, de http://www.science.oas.org/SIM/publications/LegalMet/Intro_01.pdf)
Zeleney Vazquez, R., & Gonzalez Gonzalez, C. Metrologia Dimensional. Mexico, D.F.: McGraw- Hill.

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