Actividad #1 Uso del vernier

Preparatoria Federal Lázaro Cardenas

• Introducción al diseño industrial e impresión 3D
• Rodriguez Moreno Oscar Adan
• Actividad #1 El vernier
• Profesor: Ing. Manuel Alexis García García
• 26 de febrero del 2021

Índice

1. ¿Que es un pie de rey?

2. ¿Por qué se llama Pie de Rey?

11. Ventajas y Desventajas

3. Funcionamiento del calibrador vernier

4. Partes del Pie de Rey con Escala Vernier

12. Autoevaluación

5. Tipos de Medidas

6. ¿Qué es un nonio?

7. Como se lee un calibre con escala Vernier tipo Pie de Rey

8. Como conservar un Pie de Rey

9. Errores de medida

10. Principio de funcionamiento de un calibre

¿Que es un pie de rey?

Un pie de rey, también llamado calibrador o calibre con escala vernier, es un instrumento de medida de precisión. El pie de rey incluye dos juegos de pinzas que sirven para medir exteriores e interiores. Además, gracias a la sonda de profundidad, el calibre tipo pie de rey también se puede usar para medir el fondo de un orificio ciego, ranuras, cavidades, etcétera.

¿Por qué se llama Pie de Rey?

Antes de la invención del metro como unidad de medida, se usaban los pies y los palmos para tomar medidas. El pie que se usaba como referencia era el pie del rey del lugar, es decir, el pie real. El calibre con escala Vernier que se usa en ingeniería y arquitectura para medir longitudes medidas a 30 cm se llama pie de rey por referencia a esta antigua medida. Otros nombres que recibe este instrumento de medición son calibrador y calibre de corredera.

Con este instrumento puedes medir elementos y piezas mecánicas u otros objetos con una gran precisión.la medida más pequeña que es capaz de medir o apreciar el instrumento, va desde los 0.1 mm hasta los 0.02 mm, aproximadamente. ¿Qué tipo de objetos se pueden medir? Cualquier cosa que pueda alojarse entre sus mordazas. Es importante que el objeto sea rígido y no compresible, puesto que la medida se vería alterada. Por otro lado, el calibrador no sirve para medir aquellos elementos que requieren aún de una precisión mayor de medida. Es decir, el pie de rey deja de ser adecuado cuando su apreciación no es lo suficientemente pequeña.

Funcionamiento del calibrador vernier

Partes del Pie de Rey con Escala Vernier

Un calibre está formado por una parte fija y una corredera móvil que desplaza, al mismo tiempo, la mordaza de medir exteriores, la de interiores y la sonda de profundidad.

En la parte fija del calibre encontramos:

En la corredera móvil encontramos:

▪ La boca móvil de las mordazas ▪ La sonda de profundidad ▪ La escala auxiliar o nonio ▪ El freno para bloquear la apertura del calibrador

▪ La escala principal de medida (en milímetros o pulgadas). ▪ La boca fija de las mordazas.

Tipos de medidas

Medidas de exteriores

Medida de interiores

Medida de escalones

Medida de profundidad

Las pinzas más grandes del pie de rey se usan para medir exteriores. Se deben usar las caras interiores planas de las pinzas y no su extremo biselado, pues puede falsear la medida y solo se ha de usar cuando la parte plana no permita hacer la medición.

La varilla o sonda de profundidad de un pie de rey permite medir ranuras y la distancia que hay desde la superficie hasta el fondo de una pieza con un agujero ciego.

La medición de una distancia situada entre dos paredes no la podrás hacer con las pinzas de exteriores. En este caso debes usar las caras para medir interiores.

Las caras para medir escalones permiten tomar medidas entre dos superficies paralelas que se encuentran a distinta altura.

¿Qué es un nonio?

El nonio es una escala auxiliar que tienen algunos instrumentos de medida que permite aumentar la apreciación de su escala principal. El nonio fue inventado en 1515 por el portugués Pedro Nunes, también conocido por su nombre latino Petrus Nonius. Nonius era un geografo y matemático que inventó el nonio para medir fracciones angulares con la ayuda de un astrolabio. Su sistema usaba un conjunto de escalas paralelas que permitían apreciar con mayor precisión la escala principal de medida. El nonio requiere de una escala auxiliar, que está impresa o grabada en relieve sobre la parte móvil del instrumento de medida. El fabricante del instrumento de medida hace coincidir el cero del nonio (escala auxiliar), con el cero de la regla (escala principal). Después se toma un número de unidades y la línea final de estas unidades en la regla se hace coincidir con la linea final del nonio.

En la realidad, el nonio de un pie de rey está dividido en más partes que las unidades tomadas de la escala principal. La consecuencia de esto es que cada raya del nonio corresponde a una fracción de la unidad principal.

Como se lee un calibre con escala Vernier tipo Pie de Rey

En la escala vernier auxiliar podemos apreciar que: ▪ El cero del nonio supera la marca de la escala principal de 15 mm ▪ El cero del nonio no llega a la marca de 16 mm. Por tanto, la medida estará comprendida entre 15 y 16 mm, además se puede observar que: ▪ La marca del nonio que mejor se ajusta a alguna marca de la regla es la del 8 ▪ Tanto la marca del 7 como la del 9 están ligeramente desviadas

Cómo conservar un pie de rey

En cuanto al uso, debes evitar que el calibre sufra golpes o que se caiga al suelo. Además, nunca debes medir con los extremos de las puntas de exteriores, sino con su superficie plana. Tampoco debes usar las puntas de interiores como compás. Y otra cosa que jamás debes hacer es medir la pieza con el torno en marcha. Hacer semejante cosa desgastará rápidamente la superficie de referencia del calibre y además te expones a sufrir un accidente.

Para la buena conservación del pie de rey, debes limpiar al calibre cuando hayas terminado de usarlo, especialmente en el caso de que se haya manchado de grasa, taladrina u otros líquidos de corte / refrigerantes. Además, periódicamente debes aplicar una fina lámina de aceite o vaselina en sus guías y secar el exceso con un papel absorbente. Y, por supuesto, guardarlo en su funda.

Errores de medida con el pie de rey

A la hora de medir con un pie de rey, la precisión será mayor o menor, en función de varios factores. Los errores de medida pueden deberse principalmente a dos causas: ▪ Error humano: puede ser un error de interpretación de la medida (error de lectura) o un error de medición (mal uso del instrumento). ▪ Error del calibre

El calibre puede tener diferentes errores de medida: El efecto paralax es uno de los factores que puede introducir un error de medida. Este consiste en una mala apreciación de la posición de la escala auxiliar sobre la principal y ocurre cuando no se mira de manera perpendicular el calibre. También es importante tener en cuenta el principio de Abbe. Este principio dice que solo se podrá medir con precisión aquello cuyo eje coincida de manera lineal con el instrumento usado para la medición. En conclusión, aunque la lectura e interpretación de la medida sea correcta, y sin duda lo será en un calibre digital, la medición puede no ser perfecta debido al estado del desgaste del calibre, falta de paralelismo, etc.

Principio de funcionamiento de un calibre

La escala Vernier o nonius está impresa o grabada en relieve en la corredera del calibre. En esta escala cada una de las divisiones son menores a un milímetro. En función de la apreciación del calibre, serán de 0.95 mm (si el calibre aprecia 0.05 mm) o de 0.98 mm (si es de 0.02 mm). Esta acumulación de fracciones de 0.05 mm es la que permite saber cuánto mide la parte decimal de la pieza. Para que sea más fácil de leer, los fabricantes de calibres pies de rey añaden un par de detalles: ▪ Imprimen la escala vernier en fracciones de milímetro ▪ Aumentan de manera proporcional el tamaño del nonio para que las divisiones de la escala sean más grandes (sin que ello afecte a la medida)

Ventajas y desventajas del calibre frente al micrómetro

El micrómetro de arco es un instrumento de medición más preciso que un calibre, sin embargo, el calibre tiene tres ventajas: ▪ Los pies de rey son más baratos que los micrómetros ▪ El calibre puede abarcar un mayor rango de medidas mientras que el micrómetro se ve muy limitado (se requieren varios juegos de instrumentos para poder medir el mismo rango de piezas que con el calibre) ▪ El calibre universal puede medir exteriores, interiores y ranuras, mientras que el micrómetro convencional solo sirve para exteriores

Pero también inconvenientes: ▪ El calibre se ve afectado por el error de Abbe, no así el micrómetro que tiene el eje de medida paralelo al de la pieza ▪ La apreciación del calibre no solo es menor, también más difícil de leer (especialmente si se compara un calibres de 0.02 mm con un micrómetro de 0.01 mm)

Autoevaluación