METROLOGÍA
Ciencia e Ingeniería de los sistemas de medición
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Conocer, comprender y aplicar los conceptos de Metrología como
Ciencia y Técnica1 en los sistemas de medición, proporcionando
medidas confiables de magnitudes relacionadas con longitudes y
geometría de elementos mecánicos.
RESULTADO DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA
Entiende conceptualmente que es la Ingeniería de Fabricación y
la importancia de la metrología en la calidad de la producción al
realizar mediciones evaluando las Incertidumbres propias de la
acción de medir.
1 Destreza y habilidad en una actividad que requiere usar procedimientos y
recursos, que se desarrollan por el aprendizaje y la experiencia.
EL SISTEMA DE MEDICIÓN
Causa
RESULTADO
PLANEADO
Causa
6M´s
PROBLEMA
Causa
CAUSA
EFECTO
Los sistemas de medición son la forma en la que percibimos la
realidad, por lo que si éstos son deficientes, las decisiones que se
tomen con base en ellos pueden ser inadecuadas.
EL SISTEMA DE MEDICIÓN-CASO
MANO DE OBRA
Operador poco
capacitado
Capacitación
No alineada
MAQUINARIA
Instrumento
No verificado
MÉTODO
Procedimiento
No
certificado
No
calibrado
Trabaja sin
monitoreo
Superficie muy rugosa
Elemento sucio
No bien planeado
No bien
aplicado
Mal estado
Desorden
Sistema de
medida
No confiable
Lecturas
variables
Escasa luz
Variación de
voltaje
MATERIALES
MEDIO AMBIENTE
Estado no adecuado Lugar de medida
de la Pieza
caótico
MEDICIÓN
Resultados
no estables
No se verifica
El encerado
CONCEPTO GLOBAL DE LA MEDICIÓN
REQUISITOS DEL
CLIENTE
PROCESO
PRODUCTIVO
TOLERANCIAS
INCERTIDUMBRES
ANÁLISIS COMBINADO
PRODUCTO
FINAL
El sistema de medición de una empresa son los ojos a través e los cuales
se observa la calidad.
Si no cuenta con un sistema de medición confiable, no podrá saber si
produce con la calidad requerida.
INGENIERÍA DE FABRICACIÓN
Un proceso de fabricación es el
conjunto de operaciones necesarias
para modificar las características de
las
materias
primas.
Dichas
características pueden ser variadas
vg:. la forma, la densidad, la
resistencia, las dimensiones, la
estética ….
INCERTIDUMBRE
ERROR
Cuantificación de la duda que se
obtiene del resultado de una
medición
Diferencia entre el valor medido
y el valor verdadero de la
magnitud del objeto que se está
midiendo
CUANTIFICAN LA INCERTIDUMBRE
El ancho de margen o intervalo
y el nivel de confianza
Ejemplo: 200 mm ± 2 mm en un nivel de confianza del 95%
DEFINICIONES
Magnitud: es una propiedad o atributo medible.
Medir: Es comparar una magnitud con otra de la misma especie que
arbitrariamente se toma como unidad.
Unidad: Es la magnitud que se toma como base de comparación en
el proceso de medición.
Unidad Patrón: Es la magnitud base de comprobación para medir.
Magnitudes básicas: representan las propiedades más comunes y
generales de la materia
EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES SI
El SI define siete unidades básicas
Magnitudes básicas
Nombre
Unidades SI Básicas
Nombre
Símbolo
metro
m
masa
kilogramo
kg
tiempo, duración
segundo
s
corriente eléctrica
amperio
A
kelvin
K
mol
mol
candela
cd
longitud
temperatura termodinámica
cantidad de sustancia
intensidad luminosa
PREFIJOS SI
Factor
Nombre
Símbolo
Factor
Nombre
Símbolo
101
deca
da
10-1
deci
d
102
hecto
h
10-2
centi
c
103
kilo
k
10-3
mili
m
106
mega
M
10-6
micro
µ
109
giga
G
10-9
nano
n
1012
tera
T
10-12
pico
p
1015
peta
P
10-15
femto
f
1018
exa
E
10-18
atto
a
1021
zetta
Z
10-21
zepto
z
1024
yotta
Y
10-24
yocto
y
?
20*10-5
?
m = 20 µm = 0,000020 m
MAGNITUDES DERIVADAS
Unidades no pertenecientes al SI cuyo uso con el SI está aceptado
Magnitud
Nombre de la unidad
Símbolo
minuto
hora
día
min
h
d
grado
º
minuto
´
segundo
”
área
hectárea
ha
volumen
litro
L, l
Masa
tonelada
t
tiempo
ángulo plano
REQUISITOS BÁSICOS PARA CUALQUIER MEDICIÓN
Saber lo que se quiere medir.
Seleccionar el instrumento y disponer de asistencia
técnica o de un patrón para comparar / verificar el
instrumento.
Diseñar un método para realizar la medición.
Informar con la terminología profesional adecuada.
DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
¿Debe medirse esta variable?
¿Si no se controla esta variable se afectaría la
calidad del producto o el proceso productivo?
¿Las condiciones fuera de tolerancia obligarían a
reprocesar?
¿Las condiciones fuera de tolerancia pondrían en
peligro la integridad de las personas, de la planta o
de los equipos?
12
DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
Alcance apreciación
Flexómetro y regla
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VERIFICACIÓN DE ELEMENTOS MECÁNICOS O
LEVANTAMIENTO DE PLANOS
INTERACCIÓN: Plano, pieza mecanizada, control
dimensional y/o geométrico
DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
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DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
16
DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
17
DETERMINACIÓN DE LAS MEDICIONES CRÍTICAS
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PLANOS DE TALLER
PLANOS DE TALLER
PLANOS DE TALLER
NORMAS PARA LAS PRÁCTICAS EN EL LABORATORIO
• Puntualidad
• Respete la Organización, Limpieza, Higiene y Disciplina.
• Use mandil adecuado, botas de seguridad, guantes de látex.
• Siga las instrucciones del profesor y de la guía.
• Los sitios de trabajo deben mantenerse limpios
• El buen estado de los instrumentos y equipos después de la
práctica es responsabilidad de quien los utilizó.
• Al término de la práctica mantenga organización y limpieza
• Solicite expresamente al jefe de laboratorio si requiriera practicar
fuera de horario. Registre el día y la hora programados.
• Los reportes con signos de ser similares tendrán la calificación de
cero.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE POR UNIDAD
REQUERIMIENTOS PARA LA
PRESENTACIÓN DE PLANOS DE
DESPIECE Y DE CONJUNTO
Autocad ó Inventor
FORMATO DE PLANOS – RÓTULO PARA EL DESPIECE
FORMATO DE PLANOS – RÓTULO PARA EL CONJUNTO
TOLERANCIAS GENERALES DIMENSIONALES SEGÚN ISO 2768
PARA DIMENSIONES LINEALES, EXCEPTO ARISTAS MATADAS
Ejemplo: ISO 2768-m
TOLERANCIAS GENERALES DIMENSIONALES SEGÚN ISO 2768
PARA ARISTAS MATADAS
TOLERANCIAS GENERALES PARA DIMENSIONES ANGULARES
SEGÚN ISO 2768
IMPORTANCIA DE APLICAR LAS TOLERANCIAS GENERALES
La utilización de estas tolerancias generales se recomienda ya que:
Los dibujos son más fáciles de entender y manejar en el taller
Para el diseñador resulta muy sencillo determinar la tolerancia general y, a
partir de esta, definir sólo los elementos que tengan una tolerancia más
estrecha que la general.
Queda claro cuáles son los elementos que deben fabricarse con más cuidado
y atención
Es más fácil trabajar con un taller cuya precisión habitual es conocida. Ahorra
tiempo y dinero en el diseño de la pieza.
TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES - SÍMBOLOS
TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES - SÍMBOLOS
La norma UNE EN 22768-2 especifica las tolerancias
geométricas generales aplicables a los elementos de un
componente que no posean una TG individual,
estableciendo tres clases de tolerancia.
Los valores de las TGG que se indican corresponden a
las clases de precisión de taller, por lo que hay que elegir
según las exigencias funcionales concretas de los
componentes.
TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES
Medidas en milímetros
Clase de
tolerancia
Tolerancias de rectitud y planicidad, por campos de longitudes nominales
Hasta 10
Más de 10
hasta 30
Más de 30
hasta 100
Más de 100
hasta 300
Más de 300
hasta 1000
Más de 1000
hasta 3000
H
K
0,02
0,05
0,1
0,2
0,3
0,4
0,05
0,1
0,2
0,4
0,6
0,8
L
0,1
0,2
0,4
0,8
1,2
1,6
La tolerancia general de paralelismo es igual, en valor numérico, a la
tolerancia dimensional o a la tolerancia de rectitud y planicidad
indicada en la tabla anterior, tomando la mayor de ellas. Como
referencia especificada, debe considerarse al más largo de los
elementos.
TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES
Medidas en milímetros
Clase de tolerancia
Tolerancias de perpendicularidad, por campos de longitudes nominales, del lado
más corto
Hasta 100
H
K
L
Clase de tolerancia
Más de 300 hasta 1000
Más de 1000 hasta
3000
0,2
0,3
0,4
0,5
0,4
0,6
0,8
1
0,6
1
1,5
2
Tolerancias de simetría, por campos de longitudes nominales.
Hasta 100
H
K
L
Más de 100 hasta 300
Más de 100 hasta 300
Más de 300 hasta 1000
Más de 1000 hasta
3000
0,5
0,6
0,6
1
0,8
1
1,5
2
TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS GENERALES
Clase de
tolerancia
Tolerancias de oscilación circular
H
0,1
K
L
0,2
0,5
La tolerancia general de redondez es igual, en valor numérico, a la
tolerancia dimensional del diámetro correspondiente, y en ningún caso
puede ser superior al valor correspondiente de la tolerancia de oscilación
circular radial, dada en la tabla anterior.
Ejemplo de aplicación de la tolerancia geométrica en el plano de dibujo: ISO
2768-K
Ejemplo de aplicación de tolerancias dimensionales y geométricas en el
plano de dibujo ISO 2768-mK