 HERRAMIENTAS BÁSICAS DE TRAZADO, MEDIDA Y VERIFICACIÓN
Trazado: Tiene por objeto marcar líneas o trazos para limitar los contornos de las piezas, los ejes de simetría y los puntos de intersección se realizan sobre piezas en bruto o mecanizadas, para piezas unitarias o series muy limitadas, por el se sabe si el material en bruto contiene la pieza deseada.
Punta de trazar Las puntas de señalar, o de trazar, son los lápices del trazador. Para algunas de ellas, su forma simple permite ejecutarlas rápidamente. Por lo general, se trata de una varilla de acero fundido, de sección cilíndrica, poligonal o contorneada, cuyos extremos son afilados; con frecuencia, una de las puntas es curvada según un ángulo de 90° a l00°. El extremo rectilíneo sirve para el trazado normal, y el otro se reserva para realizar trazados en lugares inaccesibles a la punta recta.
Granetes Se denomina granete a una herramienta manual que tiene forma de puntero de acero templado afilado en un extremo con una punta de 60º aproximadamente que se utiliza para marcar el lugar exacto que se ha trazado previamente en una pieza donde haya que hacerse un agujero, cuando no se dispone de una plantilla adecuada.
Clases Plano: se realiza sobre un plano una figura geométrica plana. Al aire: se realiza simultáneamente sobre 1 o varias caras de una pieza, apoyándose siempre en mármol. Instrumentos auxiliares.: intervienen en el trazado de una forma pasiva ( soportan piezas, guían trazos, miden) Soportes (sujetan piezas) mármoles (sostienen piezas e instrumentos, superficie ref. plana, construcción sólida, apoyado sin balanceo) escuadras (se colocan sobre la superficie del mármol, sujetando la pieza)
Mármol de Hierro fundido para el trazado
Mármol de granito para el trazado Los mármoles, indispensables para todos los trabajos de trazado, son generalmente unas mesas de fundición de forma rectangular, cuya parte superior ha sido cuidadosamente rasqueteada y rectificada. Es esta superficie de referencia la que recibe todo el material de trazo, sin que deba oponer resistencia alguna a su deslizamiento. Los mármoles deben ser objeto, por parte del obrero, de un cuidado muy particular, siendo necesario que observe las reglas siguientes: · No dejar que jamás permanezcan encima de la superficie del mármol elementos extraños capaces de destruir su planicidad (arena de fundición, limaduras, virutas, etc.). Para ello se limpiarán lo más a menudo posible en seco. · De vez en cuando, cuando el plano de referencia esté empañado, conviene frotarlo enérgicamente con polvo fino de fundición mezclado con petróleo. · Siendo la parte superior del mármol una superficie cuidadosamente rectificada, deberá ser respetada como tal; por tanto, sería nefasto utilizarla como soporte y dejarla marcada por choques de cuerpos que presenten cantos.
Dados (sobre la superficie del mármol, con las caras paralelas y perpendiculares.) Calzos en V (Sobre el mármol, para piezas curvas, simple o múltiples) calzos fijos y regulables, gatos, guías (reglas, escuadras, machos).
Posicionador Los bloques en V, o simplemente ves, son piezas de fundición de forma paralelepipédica, perfectamente pulidas o rectificadas, que poseen sobre sus caras una o varias muescas a 90°. Algunos vienen de fundición con vaciados para disminuir su peso. El fondo de las muescas es siempre ranurado para permitir el desprendimiento. Aplicaciones principales: · Sujeción de pies de revolución susceptibles de rodar en período de mecanizado o de trazado. · Orientación de piezas para trazados inclinados a 45. · Sujeción de piezas para ajustar su horizontabilidad en los diferentes planos. Los bloques en V con tornillo y brida poseen un órgano de sujeción auxiliar que permite la inmovilización perfecta de las piezas cilíndricas. Los bloques en V de trazado deben ser necesariamente mecanizados y rectificados por pares y llevar marcados unos números de referencia. Gruesos de trazado Son unos cubos de fundición, generalmente huecos, ranurados o perforados, que sirven para el afianzamiento de piezas grandes cuyo trazado debe hacerse “al aíre”; en este caso, permiten la orientación de las piezas según plano
Instrumentos para trazar: Útiles activos del trazado, marcan trazos en superpunta de trazo.(veces de lápiz) gramil (constan de base de apoyo plana que sostiene a un vástago vertical o inclinable, con una corredera con punta de trazar, base engrasada) granete (punta cónica 120º, para confirmar o realizar puntos, guía de broca) compás de trazado (de punta con muelle y tornillo regulación, tornillo fijación, pata y punta, de varas). Utilidades: 1º eje simetría, 2º paralelas ejes, 3º oblicuas y curvas. 1 sola pasada firme.
Gramil Entre los útiles de trazado, son ciertamente los gramiles los que han experimentado un perfeccionamiento más importante. Su misión es la de trazar sobre una pieza rectas paralelas a la superficie de referencia del mármol. Esencialmente, están compuestos de: · Una base de fundición vaciada en la parte inferior para disminuir su adherencia. · Una reglilla de acero cuya sección puede ser circular o cuadrada, y que se inmoviliza en posición perfectamente perpendicular sobre su zócalo. · Un cabezal que soporta el dispositivo de inclinación o de fijación de la punta. En los gramiles de precisión, este último órgano lleva montado un mecanismo de lectura micrométrica. He aquí los diferentes tipos de gramiles que pueden entrar en el equipo de un taller de trazado: Los gramiles ordinarios no graduados. Los gramiles con tornillo de ajuste no graduados. Los gramiles de báscula. Los gramiles universales americanos “Starrett”. Los gramiles graduados con nonio fijo o ajustable. Los gramiles graduados con regla deslizante. Precauciones en el manejo de los gramiles:
ÚTILES DE VERIFICACIÓN Y MEDIDA Se requieren una gran habilidad y mucha precisión para practicar el ajuste y la pequeña mecánica de precisión; pero, para poder apreciar la calidad del trabajo bien hecho, el operario tiene la necesidad de otros elementos además de su criterio personal: le hacen falta instrumentos de control para ampliar su propia estimación.
Reloj comparador Soportes
Nivel Nivel con tres lectores Estos utensilios se clasifican en dos categorías: instrumentos de verificación e instrumentos de medición. Instrumentos de verificación Los instrumentos de verificación pueden, a su vez, clasificarse según tres categorías: · Utensilios de verificación de la planicidad, los cuales controlan las piezas por mutua contraposición de una arista y de una superficie; afectan formas diversas y poseen bases rectificadas. Mármoles, reglas de ajustador para comprobar la rectitud, regleta de precisión, regleta para utillaje, gruesos y bloque en V para trazado, etcétera. · Utensilios de verificación del paralelismo, los cuales controlan las piezas al tacto, mediante un ligero frotamiento de los picos del utensilio. Se emplean, para los trabajos exteriores, el compás de gruesos simple y el compás de gruesos con sector de fijación; y para los trabajos interiores, el compás de patas con resorte o el compás de interiores con tornillo de ajuste.  Compás de interiores, exteriores y de puntas Los compases de trazador se utilizan para grabar sobre el metal formas geométricas redondeadas, trazar ángulos, divisiones de rectas, transporte de cotas, etc. Los diferentes tipos de compases para trazar son los siguientes: Los compases ordinarios de fricción, los compases de arco sencillos y los con tornillo de ajuste, los compases de precisión con resorte tipo “Starrett”. Los compases de varilla, muy utilizados en el trazado.· Utensilios de verificación de los ángulos, los cuales, por lo general, son las escuadras. Para superficies que forman entre ellas un ángulo de 90°, se utiliza la escuadra simple, la escuadra en T o la escuadra con base. Para las superficies que forman entre ellas un ángulo cualquiera, se utilizan las escuadras de ángulos a 45°, 60° y 120°, la falsa escuadra.
Falsa escuadra Escuadra con talón y vaciado
Escuadra de bricolaje Escuadra de 90º
Escuadra de 90º con talón Escuadras de centrar
Goniómetro Este es un instrumento preciso y de gran uso para ajustar escuadras combinadas, transportar ángulos, para verificar el ángulo de salida de fresas dentro de ciertos límites, para escuadrar piezas pequeñas y muchas otras aplicaciones. Dobles graduaciones de 0 a 180º en direcciones opuestas permiten una lectura directa de ángulos.
Instrumentos de medida Como su nombre lo indica, los instrumentos de medida permiten el transporte de cotas o la medición según diferentes grados de precisión. Algunos comportan dispositivos especiales que permiten efectuar con gran facilidad la lectura de dimensiones cuya precisión puede alcanzar 1/100 e incluso, en ciertas condiciones, 1/1000 de milímetro. Los instrumentos de medida pueden tomar las dos formas siguientes: · Instrumentos de dimensiones variables, los cuales se distinguen por le grado de precisión: los metros o las cintas métricas plegables, flexibles o flexibles enrollables; las regletas graduadas en milímetros y medios milímetros; las reglas simples, con soporte fijo o deslizante; los transportadores de ángulos; los calibradores graduados por agujeros; los compases graduados para interiores; las sondas o galgas de espesores; los calibradores de control de pasos; los pies de rey a 1/20 y a 1/50 simples, de picos cruzados, de picos puntiagudos, de picos en anillo con tornillo de retorno o sin él; los pies de rey de profundidades; los micrómetros a 1/10, a 1/20 o a 1/100 ordinarios; para grandes anchuras, de profundidades o de interiores (varillas micrométricas); los calibradores extensibles simples o con alargaderas, etc. Los comparadores de esfera no son especialmente instrumentos de medida de dimensiones, sino aparatos de alta precisión susceptibles de indicar, por comparación, diferencias de nivel mecánico en centésimas y aún en milésimas de milímetro.
Regla milimetrada Flexsómetro
Cinta métrica
Calibrador o Pie de Rey Calibrador o Pie de Rey digital
Calibrador o Pie de Rey con reloj
El pie de rey, o calibrador con cursor, que es una aplicación clásica del nonio rectilíneo, es verdaderamente el instrumento de verificación más utilizado por el ajustador y le mecánico de piezas de relativa precisión. Sirve para valorar con bastante exactitud medidas que pueden ser inferiores al milímetro, con aproximaciones de 1/10, 1/20 y 1/50 de milímetro. Teoría del nonio rectilíneo. Para ejecutar un nonio, se divide, en la parte deslizante o cursor, una longitud determinada de la regla en un mayor número de partes iguales. Para el nonio de 1/10 de mm., se divide una longitud de 9 mm. en diez partes iguales, con lo que cada división vale 0,9 mm. Cerrando el pie de rey, el segundo trazo del nonio se encuentra entonces 1/10 de mm más atrás que el segundo trazo de la regla. Si se hacen corresponder estos dos trazos, entre los picos del instrumento se tiene un intervalo de 1710 de mm.. Para hacer una lectura, basta, pues, con contar primero el número de milímetros dados por el 0 del nonio y observar sobre éste cuál es le primer trazo que se corresponde con uno de la regla. El número de intervalos disponibles a partir de 0 hasta el trazo de correspondencia indicará el número de 1/10 suplementarias que hay que añadir al número de milímetros antes contado. La misma operación puede efectuarse con un nonio de 1/20, en el que 19 milímetros de la regla son divididos en veinte partes iguales. Cada división vale 19/20 de mm y se encuentra 1720 de milímetro hacia atrás del trazo 1 mm de la regla. Para el nonio de 1750, se dividen 49 milímetros de la regla en cincuenta partes iguales; entonces, cada división vale 49/50 de milímetro y se encuentra 1750 de mm más atrás que le trazo 1 mm de la regla. Precauciones en el empleo de los pies de rey: Hace falta una cierta sensibilidad manual para hacer una lectura en el pie de rey. No apretar exageradamente los picos, sobre todo por sus extremos. Ejercer siempre la misma presión para tener lecturas comparables entre ellas. No utilizarlo sobre el torno en marcha.
La lupa constituye a veces una preciosa ayuda, sobre todo cuando la lectura a simple vista resulta difícil. En los laboratorios de estudios se hallan en uso otros aparatos infinitamente más precisos, pero cuya manipulación es mucho más delicada que la de los utilizados en el taller. Su principio se basa en una amplificación óptica (8 haz luminoso, interferencias), o bien en la medida de un colchón de aire creado entre pieza y aparato neumático (micrómetro Solex). En este último caso, el método consiste en transformar directa o indirectamente las variaciones de cota de una pieza en variaciones de consumo de aire. Estas variaciones pueden leerse inmediatamente en un manómetro de lectura rectilínea. · Instrumentos de dimensiones fijas utilizados para la verificación de piezas acabadas fabricadas en grandes series y que tienen cotas bien determinadas, ya sea exactas, ya sea con tolerancias. La calidad exigida en este género de fabricación es la intercambiabilidad. El control de esta intercambiabilidad requiere el empleo de instrumentos, contrastados a una temperatura constante de 20°, los cuales son los siguientes: El calibrador de herradura simple y doble; el calibrador de herradura en una sola pieza; los calibradores de anillo lisos; los calibradores tampón lisos, simples o dobles; las galgas planas, simples o dobles, etc. Todos estos utensilios de verificación son ejecutados de acuerdo con el Sistema de Tolerancias Internacional I.S.A.
Micrómetro para interiores El nonio circular se basa en el desplazamiento axial de un tornillo micrométrico. Su principio es aplicado en el micrómetro, o palmer, que fue inventado y patentado en París el 7 de septiembre de 1848, por el mecánico francés Jean-Louis Palmer, con el nombre de “calibre sistema Palmer”. Teoría del nonio circular. Por lo general, el tornillo de medida tiene un paso de 0,5 mm, evitando así, por comparación con el paso de 1 mm, una división demasiado fina del nonio. El tambor solidario de este tornillo, al estar graduado en cincuenta partes iguales, permite dividir el paso del tornillo micrométrico en otras divisiones. Para esta lectura hay que tomar una precaución importante, la cual estriba en observar con atención si el borde del tambor se halla frente a los milímetros o a los medios milímetros. Los micrómetros pueden clasificarse: · Micrómetros a 1/20 ó a 1/50 con tambor de latón, utilizados por los caldereros para la medición de los metales en hojas. · Micrómetros a 1/100 cuyas partes constitutivas son de acero y cuyo tornillo micrométrico tiene un paso de 0,5 mm o de 1 mm. Son de dimensiones crecientes y se denominan 0-25, 25-50, 50-75, 75-100, etc., según la distancia entre sus puntas de contacto. · Micrómetros a 1/1000, los cuales comportan en el caño un nonio de 1/10 que permite apreciar, por una ventanilla especial, la lectura directa con tornillo micrométrico de 0,5 mm (Tesa master). · Micrómetros con amplias puntas de contacto para controlar materiales comprensibles (papel, cartón, cuero, etc.). · Micrómetros para roscas, destinados a la verificación de los tornillos micrométricos. · Micrómetros de profundidades, utilizados para la verificación precisa de los vaciados o de las muecas (apreciación 1/100). · Micrómetros de gran capacidad con largueros o yunques amovibles hasta 600 mm. · Micrómetros para tubos, los cuales poseen contrapunta con extremo esférico. · Micrómetros especiales de interiores, destinados a la medición de agujeros o de todos los vaciados. · Micrómetros especiales para dientes de engranajes. · Micrómetros especiales para el control de útiles con un número impar de dientes (útil metro).
Para la verificación de las roscas, se utilizan anillos calibradores roscados y calibrador de tampón roscados; y para formas diversas, se emplean los calibradores de acoplamiento cónico (Morse Brown and Sharpe, etc.), los calibradores de anillo y de tampón acanalados, los anillos y tampones cónicos de chaveta, etc.
Galga o peine de roscas Galga o plantilla de grados para las roscas Las calas de o bloques Johannson, o patrones de caras paralelas, son básicos en la fabricación de alta precisión. Esta breve enumeración nos permite constatar que, en ciertas ramas de la mecánica, la precisión no es una palabra vana.
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