INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE ACAYUCANINGENIERIA MECATRONICA
MICROMETRO
METROLOGÍA Y NORMALIZACIÓN
ING. VICTORIA CASTILLO MIGUEL
GRUPO: 106 “A”
UNIDAD II
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
INTEGRANTES:
José Manuel Pimentel Hernández
Sinuhé Mitzunari López Alvarado
Carlos Alberto Tun Culebro
Víctor Manuel Martínez Márquez
José Luis Gasperín Amador
ACAYUCAN, VER A 24 DE NOVIEMBRE DEL 2011
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Ing. Mecatrónica 106A
Micrómetro
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ÍNDICE
INTRODUCCION………………………………..……………… 4
¿QUÉ ES UN MICRÓMETRO?............................................... 5
HISTORIA DEL MICRÓMETRO ………………………………. 6
PARTES DEL MICRÓMETRO………………………….……… 7
MECANISMO INTERNO……………………………………….. 8
LECTURA DEL MICRÓMETRO………………………………. 9
ERRORES SISTEMATICOS……………………………….….. 12
CALIBRACION MICROMETRO………………………………. 13
TIPOS DE MICRÓMETROS…………………………….….... 15
BIBLIOGRAFÍAS………………………………………………. 18
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MICROMETRO
INTRODUCCIÓN
El micrómetro es un instrumento de medición cuyo funcionamiento se basa en un
tornillo micrométrico que sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran
precisión, en un rango del orden de centésimas o de milésimas de milímetro,
0,01 mm ó 0,001 mm (micra) respectivamente.
Aquí se encontraran las partes que componen un micrómetro, cual es el proceso
que se lleva para que lo puedan calibrar, cuales son los tipos de micrómetros que
existen según la tecnología de fabricación, por la unidad de medida, por la
normalización, por las medidas a realizar, etc., también se encuentra cual es su
mecanismo interno, como podríamos leer un micrómetro, entre otras cosas
interesantes sobre el micrómetro.
Micrómetro digital
Micrómetro manual
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MICRÓMETRO (instrumento)
Micrómetro de exteriores 0-25, típico.
¿QUÉ ES UN MICRÓMETRO?
El micrómetro, que también es denominado tornillo de Palmer, calibre Palmer o
simplemente palmer, es un instrumento de medición cuyo nombre deriva
etimológicamente de las palabras griegas μικρο (micros, pequeño) y μετρoν
(metron, medición); su funcionamiento se basa en un tornillo micrométrico que
sirve para valorar el tamaño de un objeto con gran precisión, en un rango del
orden de centésimas o de milésimas de milímetro, 0,01 mm ó 0,001 mm (micra)
respectivamente.
Para proceder con la medición posee dos extremos que son aproximados
mutuamente merced a un tornillo de rosca fina que dispone en su contorno de una
escala grabada, la cual puede incorporar un nonio. La longitud máxima
mensurable con el micrómetro de exteriores es de 25 mm normalmente, si bien
también los hay de 0 a 30, siendo por tanto preciso disponer de un aparato para
cada rango de tamaños a medir: 0-25 mm, 25-50 mm, 50-75 mm...
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Características
El micrómetro es un instrumento de gran precisión que permite medidas de
longitud. Su rango o capacidad de medida puede variar de 0 a 1500 mm o su
equivalente en pulgadas de 0 – 60”.
Los modelos menores varían de 0 – 300 mm y se escalonan de 25 en 25 mm o
bien en pulgadas de 0 – 12” variando de 1” en 1”.
Su resolución puede ser de:
≥ 0,01 mm ≥ 0,002 mm ≥ 0,001 mm ≥ 0,001” ≥ 0,0001”
HISTORIA
El primer micrómetro de tornillo fue inventado por William Gascoigne en el siglo
XVII, como una mejora del calibrador vernier, y se utilizó en un telescopio para
medir distancias angulares entre estrellas. En 1841, el francés Jean Laurent
Palmer lo mejoró y lo adaptó para la medición de longitudes de objetos
manufacturados.
El tornillo micrómetro fue fabricado en masa y ampliamente difundido en el
mercado en 1867 por Brown & Sharpe, lo que permitió el uso, de este instrumento
de medida, en los talleres mecánicos de tamaño medio. Brown & Sharpe se
inspiraron en varios instrumentos anteriores, uno de ellos el diseñado por Palmer.
En 1888 Edward Williams Morley demostró la precisión de las medidas, con el
micrómetro, en una serie compleja de experimentos e incorporó la escala del
nonio, con lo cual se mejoró la exactitud del instrumento. En 1890, el empresario e
inventor estadounidense Laroy Sunderland Starrett (1836–1922), patentó un
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micrómetro que transformó la antigua versión de este instrumento en una similar a
la usada en la actualidad.
Starrett fundó la empresa Starrett en la actualidad uno de los mayores fabricantes
de herramientas e instrumentos de medición en el mundo.
La cultura de la precisión y la exactitud de las medidas, en los talleres, se hizo
fundamental durante la era del desarrollo industrial, para convertirse en una parte
importante de las ciencias aplicadas y de la tecnología. A principios del siglo XX, la
precisión de las medidas era fundamental en la industria de matriceria y moldes,
en la fabricación de herramientas y en la ingeniería, lo que dio origen a las
ciencias de la metrología y metrotecnia, y el estudio de las distintos instrumentos
de medida.
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PARTES DEL MICRÓMETRO
Partiendo de un micrómetro normalizado de 0 a 25 mm, de medida de exteriores,
podemos diferenciar las siguientes partes:
1. CUERPO: constituye el armazón del micrómetro; suele tener unas
plaquitas de aislante térmico para evitar la variación de medida por
dilatación.
2. TOPE: determina el punto cero de la medida; suele ser de algún material
duro (como "metal duro") para evitar el desgaste así como optimizar la
medida.
3. ESPIGA: elemento móvil que determina la lectura del micrómetro; la
punta suele también tener la superficie en metal duro para evitar desgaste.
4. TUERCA DE FIJACIÓN: que permite bloquear el desplazamiento de la
espiga.
5. TRINQUETE: limita la fuerza ejercida al realizar la medición.
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6. TAMBOR MÓVIL, solidario a la espiga, en la que está grabada la escala
móvil de 50 divisiones.
7. TAMBOR FIJO: solidario al cuerpo, donde está grabada la escala fija de
0 a 25 mm.
SI SECCIONAMOS EL MICRÓMETRO PODREMOS VER SU
MECANISMO INTERNO:
Donde podemos ver la espiga lisa en la parte que sobresale del cuerpo y roscada
en la parte derecha interior, el paso de rosca es de 0,5mm, el tambor móvil
solidario a la espiga que gira con él, el trinquete en la parte derecha de la espiga,
con el mecanismo de embrague, que desliza cuando la fuerza ejercida supera un
límite.
El extremo derecho del cuerpo es la tuerca donde esta roscada la espiga, esta
tuerca esta ranurada longitudinalmente y tiene una rosca cónica en su parte
exterior, con su correspondiente tuerca cónica de ajuste, este sistema permite
compensar los posibles desgastes de la rosca, limitando, de este modo, el juego
máximo entre la espiga y la tuerca roscada en el cuerpo del micrómetro.
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Sobre el cuerpo esta encajado el tambor fijo, que se puede desplazar
longitudinalmente o girar si es preciso, para ajustar la correcta lectura del
micrómetro, y que permanecerá solidario al cuerpo en las demás condiciones.
La parte del tambor fijo, que deja ver el tambor móvil, es el número entero de
vueltas que ha dado la espiga, dado que el paso de rosca de la espiga es de
0,5mm, la escala fija, grabada en el tambor fijo, tiene una escala de milímetros
enteros en la parte superior y de medios milímetros en la inferior, esto es la escala
es de medio milímetro.
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El tambor móvil, que gira solidario con la espiga, tiene gravada la escala móvil, de
50 divisiones, numerada cada cinco divisiones, y que permite determinar la
fracción de vuelta que ha girado el tambor, lo que permite realizar una lectura de
0,01mm en la medida.
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LECTURA DEL MICRÓMETRO
En el sistema métrico decimal se utilizan tornillos micrométricos de 25 mm de
longitud; estos tienen un paso de rosca de 0,5 mm, así al girar el tambor toda una
vuelta la espiga se desplaza 0,5 mm.
En el tambor fijo del instrumento hay una escala longitudinal, es una línea que
sirve de fiel, en cuya parte superior figuran las divisiones que marcan los
milímetros, en tanto que en su lado inferior están las que muestran los medios
milímetros; cuando el tambor móvil gira va descubriendo estas marcas, que sirven
para contabilizar el tamaño con una precisión de 0,5 mm.
En el borde del tambor móvil contiguo al fiel se encuentran grabadas en toda su
circunferencia 50 divisiones iguales, indicando la fracción de vuelta que se hubiera
realizado; al suponer una vuelta entera 0,5 mm, cada división equivale a una
cincuentava parte de la circunferencia, es decir nos da una medida con una
precisión de 0,01 mm.
En la lectura de la medición con el micrómetro nos hemos de fijar por tanto
primero en la escala longitudinal, que nos indica el tamaño con una aproximación
hasta los 0,5 mm, a lo que se tendrá que añadir la medida que se aprecie con las
marcas del tambor, llegando a conseguirse la medida del objeto con una precisión
de 0,01 mm.
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En la figura tenemos un micrómetro con una lectura de 6,24 mm, en la escala fija
se puede ver hasta la división 6 inclusive, y la división de la escala móvil, del
tambor, que coincide con la línea del fiel es la 24, luego la lectura es 6,24mm.
En este segundo ejemplo podemos que el micrómetro indica: 9,61 mm, en la
escala fija se ve la división 9 y además la división de medio milímetro siguiente, en
el tambor la división 11 de la escala móvil es la que está alineada con la línea de
fiel, luego la medida es 9 mm, más 0,5 mm, más 0,11 mm, esto es 9,61 mm.
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Micrómetro indicando: 5,78 mm.
Por último, en el ejemplo de la fotografía tenemos el detalle de un micrómetro
donde en la escala longitudinal se ve en su parte superior la división de 5 mm y en
la inferior la de otro medio milímetro más. A su vez, en el tambor móvil, la división
28 coincide con la línea central longitudinal.
Así, la medida del micrómetro es:
5 milímetros
0,5 medio milímetro
0,28 centésimas en el tambor
5,78 lectura
Las operaciones aritméticas a realizar son sencillas, y una ver comprendido el
principio de funcionamiento, se realizan mentalmente como parte del manejo del
instrumento de medida.
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ERRORES SISTEMÁTICOS
Son cuando el error es constante para toda posible lectura a lo largo del alcance
de medida del instrumento; así, por ejemplo, si mide 0.03 mm. de menos, debemos
estar advertidos de que todas las medidas que se efectúan con dicho aparato están
disminuidas en 0.03 mm.
Los errores sistemáticos de un micrómetro son originados por el uso del
instrumento, principalmente por el desgaste de las bocas de los palpadores y de la
rosca micrométrica.
Los micrómetros modernos están equipados con dispositivos de corrección que
anulan estos defectos y, por lo tanto, los errores sistemáticos.
Para corregir la holgura de la rosca micrométrica, proceder de la siguiente forma:
Se desenrosca el tambor giratorio hasta que descubra la tuerca de reglaje m que va
roscada en el extremo ranurado del tubo. Esta tuerca lleva interiormente un ajuste
cónico que obliga a cerrrarse al tubo si aquélla se desplaza, eliminando de esta forma
la holgura de la rosca del tornillo micrométrico.
Para corregir el defecto debido al desgaste de palpadores; se procede de la
siguiente forma: se cierra el micrómetro a tope, es decir, hasta juntar los palpadores del
mismo; el cero del tambor no coincidirá con al línea ab de referencia de la graduación
lineal del tubo; con una llave apropiada girar el casquillo C (la graduación lineal no va
grabada directamente sobre el tubo, sino sobre un casquillo que ajusta a presión sobre
aquél) hasta que nuevamente coincida la línea ab con el cero de la graduación del
tambor.
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ERRORES VARIABLES.
Son, como su nombre indica, errores que varían según la dimensión que se
mide. Tales errores proceden, principalmente, de posibles variaciones en el paso del
tornillo micrométrico.
No es posible corregir en el micrómetro un error variable, pero sí conocer el error
que comete el instrumento para toda posible medida: para ello es necesario establecer
lo que se denomina "curva de errores" del aparato. Dicha curva se traza una vez
conocidos los errores que comete el instrumento a lo largo de su alcance de medida.
Para establecerla, se miden prismas de precisión de dimensión conocida (calas
patrón) y se observa la lectura del micrómetro. Se mide una cala de 10 mm. y el
instrumento señala 9.998, por ejemplo, se puede admitir que para la cota de 10 mm. el
error de lectura es de 10 - 9.998 = 0.002 mm. en menos.
Repitiendo la operación para calas de 1 en 1 milímetro, se conocerán los errores
a lo largo del alcance de medida del micrómetro, con las cuales es posible trazar una
curva de corrección de las lecturas del aparato.
CALIBRACION MICROMETRO
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La calibración de un micrómetro es una operación propia de un sistema de
calidad. El micrómetro es un instrumento de medida para el control dimensional de
elementos. Se trata de un instrumento de medida con unas buenas prestaciones
metrológicas respecto a su coste. Conseguir resoluciones de centésimas en
cualquier otra magnitud física (temperatura, presión, fuerza,…) requieren de
inversiones mucho más elevadas. Esto es debido, fundamentalmente, a que la
tecnología en la magnitud dimensional está más desarrollada que en las demás.
La calibración de un micrómetro debe ser una operación planificada y sus
resultados deben ser verificados conformes a un criterio de aceptación/rechazo
preestablecido. El laboratorio dimensional de CALTEX se encuentra acreditado
por ENAC y tiene uno de los alcances más amplios y competitivos del país para la
calibración de micrómetros.
En la calibración del micrómetro se utilizan patrones dimensionales debidamente
certificados y trazables al patrón nacional que se encuentra en el Centro Español
de Metrología (CEM) o a otro patrón nacional, siempre que se encuentre en un
sistema metrológico firmante de los Acuerdos Multilaterales de Reconocimiento
(MLA). El resultado de calibración micrómetro se incluye en un certificado de
calibración, el cual debe contener una serie de información mínima y cumplir una
serie de condiciones para ser aceptado y reconocido.
Calibrar micrómetros es comparar la medida de un patrón de referencia trazable
con la medida del mensurando. Al calibrar los micrómetros estamos aportando
niveles de fiabilidad y seguridad en los procesos donde la medición resultante del
uso del instrumento tenga lugar. Igualmente, al calibrar los micrómetros podremos
generar los registros pertinentes para poder documentar un Sistema de Gestión de
la Calidad y tomar las medidas oportunas para poder asegurar la calidad de los
productos y servicios.
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Los certificados de calibración de micrómetros emitidos en el laboratorio incluyen
toda la información necesaria para asegurar la trazabilidad de las medidas. El
cálculo de la incertidumbre de medida está realizado según la guía Europea EA-
4/02 y la acreditación ENAC de su sistema de calidad asegura un metodología del
trabajo con plena garantía técnica. El laboratorio emite certificados de calibración
de los micrómetros en formato digital con lo que se mejora su gestión y se reducen
los tiempos de ejecución de los trabajos.
LABORATORIO QUE REALIZA CALIBRACIONES DEL MICRÓMETRO
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El laboratorio dimensional de CALTEX está acreditado para:
Calibración
micrómetros digitales.
Calibración
micrómetros exteriores.
Calibración micrómetros
interiores.
Calibración micrómetros
de profundidad
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TIPOS DE MICRÓMETROS
Este instrumento es muy empleado, así sucede en ingeniería mecánica donde se
usa para medir con precisión grosores de bloques, medidas internas y externas de
ejes y profundidades de ranuras, por ejemplo. La característica más interesante
del micrómetro es la precisión en su medida, comparado de otros instrumentos de
medida de longitudes: regla graduada, cinta métrica, calibre y reloj comparador.
En los procesos de fabricación mecánica de precisión, especialmente en el campo
de rectificados se utilizan varios tipos de micrómetros de acuerdo a las
características que tenga la pieza que se está mecanizando.
Podemos diferenciar varios tipos de micrómetro, clasificándolos según distintos
criterios, así podemos distinguir:
Según la tecnología de fabricación:
Mecánicos: los más clásicos, basados en elementos exclusivamente
mecánicos.
Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, empleando
normalmente tecnología digital.
Por la unidad de medida:
Sistema decimal: según el Sistema métrico decimal, empleando el Milímetro
como unidad de longitud.
Sistema ingles: según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando un
divisor de la Pulgada como unidad de medida.
Por la normalización:
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Estándar: Para un uso general, en cuanto a la apreciación y amplitud de
medidas.
Especiales: de amplitud de medida o apreciación especiales, destinados a
mediciones especificas, en procesos de fabricación o verificación concretos.
Por la horquilla de medición:
En los micrómetros estándar métricos todos los tornillos micrométricos
miden 25mm, pudiendo presentarse horquillas de medida de 0 a 25mm, 25
a 50mm, de 50 a 75 etc, hasta medidas que superan el metro.
En el sistema ingles de unidades la longitud del tornillo suele ser de una
pulgada, y las distintas horquillas de medición suelen ir de una en una
pulgada.
Por las medidas a realizar:
De exteriores: si se mide las cuotas exteriores de la pieza.
De interiores: si se mide cuotas interiores de la pieza.
De profundidad: si se mide la diferencia de cuota entre dos superficies
paralelas.
Por la forma de los palpadores:
Paralelos planos: los más normales para medir entre superficies planas
paralelas.
De puntas cónicas para roscas: para medir entre los filetes de una
superficie roscada.
De platillos para engranajes: con platillos para medir entre dientes de
engranajes.
De palpadores radiales: para medir diámetros de agujeros pequeños.
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La versatilidad de este instrumento de medida da lugar a una gran amplitud de
diseños, según las características ya vistas, o por otras que puedan plantearse,
pero en todos los casos es fácil diferenciar las características comunes del tornillo
micrometrico en todas ella, en la forma de medición, horquilla de valores de
medida y presentación de la medida.
Micrómetro digital milesimal.
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Micrómetro de exteriores (175-200
mm).
Micrómetro digital.Micrómetro de profundidad.
Micrómetros especiales.Micrómetro para medir roscas.
BIBLIOGRAFÍAS
http://es.wikipedia.org/wiki/Micr%C3%B3metro_(instrumento)
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http://metrologia.fullblog.com.ar/micrometro-871228131459.html
http://www.caltex.es/laboratorios/calibracion-Micrometros.htm
http://es.exportpages.com/product/Micrometro-1024507308-1.htm
http://www.abocor.com.ar/catalogo/instrumentaldemedicion/instrumentalmedicion_archivos/
micrometrosespeciales.htm
http://es.enc.tfode.com/Tornillo_Micrometrico
http://induscollao.blogdiario.com/img/APUNTES_MICROMETRO.pdf
https://acrobat.com/app.html#d=5wVA5AkK430q9iUlfMgn8w
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