-- ---------............ ~

IJ~IIIJ~'I-=Micrómetros

OBJETIVOS

Alterminarel estudiode estaunidad, se podrá:

1 Identificarlostipos máscomunesde micrómetrosparaexterioresy sus usos

2 Medirel tamañode unavariedadde objetoscon.001pulgde precisión

3 Leermicrómetroscon verniercon una precisiónde.0001pulg

4 Medirel tamañode unavariedadde objetosconunaprecisiónde 0.01 mm

Aunquelosindicadoresfijos son convenientesparaverificarloslímitessuperiore inferiorde dimensionesexternase internas,no midenel tamañoreal de lapieza.Elmecánicodeberecurrir a algunaclasedeinstrumentode mediciónde precisiónparaobtenerestetamañodeseado.Losinstrumentosde medidade

~ - - -

~~Principiosdel micrómetrocomúnenpulgadas

Paracomprenderel principio del micrómetro en pulgadas, el es-

tudiantedebe estar familiarizado con dos importantes términosdelascuerdas:

> El paso, que es la distancia desde un punto de un filete

hastael punto correspondiente en el siguiente. Para roscasen pulgadas, el paso se expresa como l/N = número de

hilos por pulgada. En roscas métricas se expresa en milí-metros.

111

precisión (Unidades 9 a 18) pueden dividirse en cincoclases: instrumentos utilizados para medición externa,medición interna, medición de profundidades, mediciónde roscas y medición de alturas.

El calibrador mícrométrico, usualmente conocidocomo mícrómetro, es el instrumento de mediciónutilizado más comúnmente cuando se requiere denotable precisión. El mícrómetro estándar en pulgadas,cuya vista seccionada se muestra en la Figura 9-1b,mide con precisión hasta .001 de pulgada. Dado quemuchas fases de la manufactura moderna requierende una precisión mayor, cada vez más se utiliza elmícrómetro con verníer, capaz de mediciones aún másfinas.

El micrómetro estándar métrico (Figura 9-5) mideen centésimos de milímetro, en tanto que el micrómetrocon vernier métrico mide hasta 0.002 mm.

La única diferencia en construcción y lectura entreel micrómetro estándar en pulgadas y el de vernier,es la adición de una escala vernier en el manguito porencima de la línea índice o central.

11

11

> El avance,que es la distancia que avanza axialmente untomillo al ser girado una revolución o vuelta completa.

Dado que el micrómetro tiene 40 hilos por pulgada, el pasoes de lAo(.025) pulg. Por lo tanto, una revolución completa delhusillo aumentará o reducirá la distancia entre las caras medi-

doras en lAo(.025) pulg. La distancia de 1 pulg marcada en elmanguito del micrómetro está dividida en 40 divisiones iguales,cada una de las cuales mide Y40(.025) pulg.

Si se cierra el micrómetro hasta que las caras de mediciónjusto se toquen, la marca del cero del barrilete debe alinearsecon la línea índice del manguito. Si se gira el barrilete contra lasmanecillas del reloj una vuelta completa, aparecerá una línea

I

I

I

I

Micrómetros 71

. Figura9-1a Sepuedenusarlos micrómetrosparaunavariedadde aplicacionesde medidas. (Brown& Sharpe)

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TOPE DE TRINQUETE

YUNQUE HUSILLO TUERCA DE FIJACiÓN

. Figura9-1b Vistaseccionadade un micrómetroestándar,con tope de trinquete. (L.S.StarrettCo.)

en el manguito. Cada línea del mismo indica .025 pulg. Por lotanto, si aparecen tres líneas en el manguito, el micrómetro seha abierto en 3 X .025 = .075 pulg.

Cada cuarta línea en el manguito es mayor que las demás yestá numerada para permitir una fácil lectura. Cada línea nume-rada indica una distancia de .100 pulg. Por ejemplo, si aparece elnúmero 4 en el manguito, indica una distancia de 4 X .100, o sea.400 pulg entre las dos caras de medición.

72 Mediciones

- - -

---. Figura 9-2 Micrómetroen pulgadas,con una lecturade.288 pulg. (KelmarAssociates)

El barrilete tiene 25 divisiones iguales sobre su circunfe-rencia. Dado que una vuelta lo desplaza .025 pulg, una divisiónrepresentaría Y25de .025, o sea .001. Por lo tanto, cada línea delbarrilete representa .001 de pulgada.

CÓMOLEERUN MICRÓMETROESTÁNDARENPULGADAS

1. Observe el último número que aparece en el manguito.Multiplique este número por .100.

2. Observe el número de líneas pequeñas visibles a la derechadel último número que aparece. Multiplique ese númeropor .025.

3. Observe la cantidad de divisiones en el barrielete desde el

cero hasta la línea que coincida con la línea de índice en elmanguito. Multiplique esa cantidad por .001.

4. Sume los tres resultados para obtener la lectura final.

Por ejemplo, en la Figura 9-2:

> Aparece el número 2 en elmanguito

> Son visibles tres líneas despuésdel número

2 X .100 = .200

3 X .025 = .075

> La línea 13en el barriletecoincidecon la línea índice

Lecturatotal

13 X .001 = .013

.288 pulg

~~ Micrómetroconvernier

El especial micrómetro con vernier en pulgadas (Fi~ura 9-3)tiene, además de las graduaciones presentes en un micrómetroestándar, una escala vernier en el manguito. La escala vemier

BARRILETE DE FRICCiÓN

. Figura9-3 Micrómetro con vernier en pulgadas, conbarriletedefricción. (L.S.StarrettCa.)

consisteen 10 divisiones paralelas y por encima de la línea ín-dice.Las 10 divisiones del manguito ocupan el mismo espacioque9 divisiones (.009) en el barrilete. Una división en la escalavemier,por lo tanto, representa VioX .009, es decir, .0009 pulg.Dado que una graduación del barrilete representa .001, o sea.0010pulg, la diferencia entre una división del barrielete y unadivisióndel vemier representa .0010 - .0009, o sea .0001.Porlo tanto, cada división de la escala vemier tiene un valor de.0001pulg.

CÓMOLEERUNMICRÓMETROCONVERNIER1. Leael micrómetro con vemier como leería un micrómetro

estándar.

2. Localicela línea en la escala vemier que coincida conuna línea del barrilete. Esta línea indicará la cantidad de

diezmilésimosque deben sumarse a la lectura hecha en elpaso 1.

Refiérase a la Figura 9-4. La lectura del micrómetro convemierse lleva a cabo como sigue:

> Apareceel número 2 en elmanguito

> Hayuna línea visible despuésdel número

> La línea 11del barrilete está

un poco antes de la línea índice> La línea 3 del vemier coincide

conuna línea en el barrilete

2 X .100 = .200

1 X .025 = .025

11 X .001 = .011

3 X .0001 = .0003

.2363pulgLectura total

- . - -

-

110

. Figura9-4 Micrómetro con vernier en pulgadas, con unalectura de .2363 pulg. (Kelmar AssaciatesJ

~~ MicrómetrométricoEl micrómetro métrico (Figura 9-5) es similar al micrómetro enpulgadas con dos excepciones: el paso de la rosca del husillo ylas graduaciones en manguito y barrilete. El paso de tomillo esde 0.5 mm; por lo tanto, una vuelta completa del barrilete au-menta o reduce la distancia entre las caras medidoras en 0.5 mID.

Por encima de la línea índice del manguito, la graduación estáen milímetros (de O a 25) con cada quinta línea numerada. Porabajo de la línea índice, cada milímetro está subdividido en dospartes iguales de 0.5 mm, lo que corresponde al paso de la rosca.Es obvio, por lo tanto, que son necesarias dos vueltas del barrile-te para desplazar el husillo 1 mm.

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. Fligura 9-5 Un micrómetro métrico mide en centésimosde milímetro. (L.S. Starrett Ca.)

Micrómetros 73

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. Figura9-6 Micrómetro métrico, con una lecturade 17.61 mm. (Kelmar Associates)

La circunferencia del barrilete está dividida en 50 divisiones

iguales, con cada quinta línea numerada. Como una vuelta delbarrilete adelanta el husillo 0.5 rom, cada graduación del mismoes igual a \/sox 0.5 rom = 0.01 rom.

CÓMOLEERUN MICRÓMETROMÉTRICO

1. Observe el número de la última división principal porencima de la línea a la izquierda del barrilete. Multipliqueese número por 1 mm.

2. Si aparece una línea de medio milímetro por abajo de la lí-nea índice, entre el milímetro entero y el barrilete, agregue0.5mm.

3. Multiplique por 0.01 el número de la línea sobre el barrile-te que coincide con la línea índice.

4. Sume todos los resultados.

Por ejemplo en la Figura 9-6:

> Hay 17 marcas sobre la líneaíndice

17 x 1 = 17

> Una marca abajo de la líneaíndice

> 11 líneas en el barrilete

1 X 0.5 = 0.5

11 X 0.01 = 0.11

17.61mmLectura total

~~ MicrómetrométricoconVernier

El micrómetro métrico con vemier, ademásde las graduacionesexistentes en el micrómetro estándar, tiene cinco divisiones devemier en el manguito, cada una de las cuales representa 0.002mm. En la lectura de micrómetro con vemier que aparece en laFigura 9-7, cada división mayor (abajo de la línea índice) tieneun valor de 1 mm. Cada división menor (sobre la línea índice)tiene un valor de 0.5 rom. Hay 50 divisiones circunferenciales enel barrilete, cada una con un valor de 0.01 rom.

74 Mediciones

DIVISIONES DEL BARRILETECada división es de 0.01 mm

DIVISIONES DE VERNIERCada división es de0.002 mm

DIVISIONES MAYORES

Cada graduaciónesde1mm

15

10

5

. Figura 9-7 Micrómetro métrico con vernier con unalectura de 10.164 mm.

CÓMOLEERUNMICRÓMETROMÉTRICOCONVERNIER1. Lea el micrómetro como leería un micrómetro métrico

estándar.

2. Observe la línea de la escala vemier que coincide conunalínea del barrilete. Esta línea indicará la cantidad de dos

milésimos de milímetro que deben sumarse a la lecturadelpaso 1.

Refiérase a la Figura 9-7. La lectura del micrómetro métricocon vemier sería:

> Divisiones mayores(abajo de la línea índice)

> Divisiones menores

(arriba de la línea índice)

> 16 líneas en el barrilete

> La segunda división delvernier coincide con unalínea del barrilete

Lectura total

2 X 0.002 = 0.004

10.164mm

~~ Micrómetrodecombinaciónpulgadas-métrico

Con el cambio gradual a mediciones métricas, se necesitaráunsistema de dimensiones dual por algún tiempo. El micrómetrodecombinación pulgadas-métrico (Figura 9-8a) da lecturasenpul-gadas y métricas. Tiene lectura digital para un sistema y lecturade manguito y barrilete estándar para el otro.

Otra clase de micrómetro de pulgadas-métrico (Figura9-8b)tiene escalas duales en manguito y barrilete. La escala horizon-

tal en el manguito (por lo general negra) y la escala de la iz-quierda en el barrilete representan las lecturas en pulgadas.La

10 Xl =10

OX 0.5 = O

16 X 0.01 = 0.16

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(a)

LECTURA MÉTRICA6.28 mm

MANGUITO

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LECTURA EN PULGADAS

.2472 pulg

6 lñ~

BARRILETE

(b)

. Figura9-8 (a) Combinación de micrómetro enpulgadas-métrico con lectura digital para un sistema;

(b) combinación de micrómetro en pulgadas-métrico con

escalas duales en el manguito y en el barrilete. (MTI Carp.J

escalaangulardel manguito (por lo general roja) y la escala de laderechaen el barrilete representan las lecturas métricas.

~~Ajustesde micrómetrosEsnecesarioun uso y cuidado apropiados a un micrómetro parapreservarsu precisión y mantener los ajustes al mínimo. Losajustesmenores a los micrómetros se pueden realizar con facili-dad;sinembargo, es de extrema importancia que todas las piezasdelmicrómetrose mantengan libres de polvo y de materias ex-trañasdurantecualquier ajuste.

CÓMOELIMINARELJUEGOENLAROSCADELMICRÓMETROParaeliminarel juego (holgura)en la rosca del husillo debidaaldesgaste:

1. Retrocedael barrilete como se muestra en la Figura 9-9.

2. Insertela llave C en la ranura o agujero de la tuerca deajuste.

3. Girela tuerca anterior en dirección de las manecillas del

relojhasta que desaparezca el juego entre hilos.

.Figura9-9 Cómoeliminarel juegoen los hilosde la rosca del tornillo del husillo de un micrómetro.

(L.S. Starrett Ca.)

Nota: Después de ajustar el micrómetro, el husillo debe poderavanzar libremente mientras gira el tope de trinquete o barriletede fricción.

~~ Cómocomprobarla precisiónde losmicrómetros

Periódicamente debe comprobarse la precisión de los micró-metros para asegurar que el trabajo producido es del tamañorequerido. Asegúrese siempre que ambas caras de medición es-tén limpias antes de verificar la precisión de un micrómetro.

Para probar un micrómetro de 1 pulg o de 25 rnrn, limpieprimero las caras de medición. Después gire el barrilete utili-zando la pieza de fricción o el tope de trinquete hasta que lascaras de medición estén en contacto entre sí. Si la línea ceroen el barrilete coincide con la línea de centro (índice) sobre elmanguito, el micrómetro es preciso. También se puede verificarla precisión del micrómetro midiendo un bloque patrón u otroestándar conocido.

La lectura del micrómetro debe ser igual a la del bloque pa-trón o estándar. Cualquier micrómetro que no esté preciso deberáser ajustado por una persona calificada.

CÓMOAJUSTARLAPRECISiÓNDEUNMICRÓMETROSi la precisión de un micrómetro requiere ajuste, siga este pro-cedimiento:

1. Limpie las caras de medición y revise que no estén dañadas.

2. Cierre las caras de medición con cuidado, girando el topede trinquete o el barrilete de fricción.

Micrómetros 75

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. Figura 9-10 Restauración de la precisión de unmicrómetro. (L.S.StarrettCa.)

3. Insertela llave e enel agujeroo ranuraen el manguito(Figura 9-10).

4. Gire cuidadosamenteel manguito,hasta que la línea índicemarcada en él coincida con la línea cero en el barrilete.

S. Vuelva a verificar la precisión del micrómetro abriéndoloy después cerrando las caras de medición dando vuelta altope de trinquete o al barrilete de fricción.

~~Micrómetrosparapropósitosespeciales

Aunque el diseño de la mayoría de los micrómetros es están-dar, se pueden agregar varios refinamientos al diseño básico,si se desea. Elementos como el anillo fijador, el trinquete, elmanguito de fricción, las caras de medición de carburo y lasextensionesde yunque, aumentan la precisión y la capacidad deestos instrumentos. Algunas de las clases de micrómetros de usomás común en la industria del taller de maquinado aparecen enlas Figuras 9-11 a 9-17.

El micrómetro de lectura directa (Figura 9-11) traegradua-ciones en barriletey manguito, como en los micrómetrosestán-dar, además de una lectura digital incorporada en el marco. En laventanilla se muestra la lectura exacta del micrómetro en cual-

quier punto dentro de su alcance.Algunos micrómetroscombi-nan la lectura estándar en barrilete y manguitoen pulgadas, conuna lectura en milímetros.

El micrómetrode arcogrande(Figura9-12)estáhechoparamedir con más facilidad y rapidez diámetros externos grandes(hasta de 60 pulg). El arco está hecho de acero especial paradarle una rigidez extrema y el menorpeso posible. Los yunquesintercambiables le dan a cada micrómetro una capacidad de6 pulgadas.

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76 Mediciones

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I,

. Figura 9-11 Un micrómetro de lectura directa tienegraduaciones como las de un micrómetro estándar, y unalectura digital en una ventanilla incorporada al arco.(L.S. Starrett Ca.)

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. Figura 9-12 Un micrómetro de arco grande tieneyunques intercambiables, que aumentan la capacidad delmicrómetro. (L.S. Starrett Ca.)

IIJ

. Figura 9-13 El micrómetro Multi-T-Anvil es utilizadoparamedir tuberíay distanciasdesde una ranurahastaunborde. (L.S.StarrettCa.)

El micrómetroMulti-T-Anvil (Figura 9-13) viene equipadocon yunquesredondosy planos, intercambiables.El yunquere-dondo (de varilla) es utilizado para medir el espesor de laspa-redes de los tubos y cilindros, y medir desde una perforaciónhasta un borde. El yunque plano se utiliza para medir la distanciadesde el interior de ranuras y estrías hasta un borde.

El micrómetro indicador (Figura 9-14) utiliza una carátulaindicadora y un yunque móvil para permitir mediciones precisashasta de diezmilésimos de pulgada (0.002 rnm). Este IllÍcróme-tro puede utilizarse como comparador, fijándolo en un tamaño

-- - - - - - -_o

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11I

...::\III~.,

. Figura9-14 Un micrómetro indicador puede utilizarsecomocomparador para verificar componentes hasta pordiezmilésimosde pulgada (0.002 mm). (MTI Corp.)

. Figura9-15 El micrómetro Digi-Matic tiene unavisualizacióndigital de lectura con una precisión de hasta 50millonésimosde pulgada. (MTI Corp.)

particularmediante bloques patrón o un estándar, y bloqueandoel husillo.Los brazos de tolerancia se fijan entonces en los lími-tes requeridos, y cada componente puede compararse contra laconfiguraciónen el micrómetro.

El micrómetroDigi-Matic (Figura 9-15) se utiliza como es-calamanualpara la inspección de piezas pequeñas. Su precisiónesdehasta 50 millonésimos de pulgada (0.00127 rnm) y muestralecturasen pulgadas o métricas.

El micrómetroDigi-Matic con control estadístico de proce-so (Figura9-16) proporciona un sistema de inspección autóno-mo,que puede utilizarse en el piso de producción. Esta unidadpuedeinterconectarse con una computadora personal o anfitrio-na,proporcionando así valiosas estadísticas sobre la calidad delaproducción.

~~MicrómetrospararoscasLasroscasSharp-V,AmericanNational,Unifiede IntemationalOrganizationfor Standarization (ISO), pueden medirse con unaprecisiónrazonable con un micrómetro para roscas. Este micró-metrotiene husillo puntiagudo y yunque movible en doble V;queestánformados para hacer contacto con el diámetro de pasode la rosca que se está midiendo (Figura 9-17). La lectura delmicrómetroindica el diámetro de paso de la rosca, que es igualaldiámetroexterior menos la profundidad de un hilo.

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. Figura9-16 El micrómetro Digi~Matic con controlestadístico de procesos es un procesador de datos en

miniatura. (MTI Corp.)

. Figura9-17 Un micrómetro de roscas mide el diámetrode pasode un hilo o filete. (L.S.StarrettCo.)

Cada micrómetro de rosca está diseñado para medir sólocierto intervalo, el cual estará estampado en el arco del micró-metro. Los micrómetros de rosca de una pulgada se fabrican paracuatro intervalos según la siguiente variedad de hilos por pulga-da (TPI por sus siglas en inglés):

8 a 13 TPI

14 a 20TPI

22 a 30 TPI

32 a 40 TPI

111'

11

11

I

IIII

III

Los micrómetros de rosca métricos pueden tener tamañosdesde Oa 25 mm, 25 a 50 mm, 50 a 75 rnm y 75 a 100 rnm. Estádisponible un conjunto de 12 insertos de yunque y husillo parapasos de rosca desde 0.4 hasta 6 mm.

Para verificar la precisión de un micrómetro de rosca,acerque las caras de medición hasta que estén en contacto li-gero; la lectura del micrómetro en este ajuste debe ser cero.

Micrómetros 77

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Cuando se miden roscas, el micrómetro da una lectura lige-ramente distorsionada, debido al ángulo helicoidal de la rosca.Para compensar esta imprecisión, se debe ajustar el micrómetrode rosca con un calibrador de roscas (o galga de roscas), o con larosca que se va a reproducir.

CÓMOMEDIRCONUN MICRÓMETROPARAROSCAS

1. Seleccione el micrómetro que se ajuste al número de hilospor pulgada de la pieza de trabajo, o el paso en mm en elcaso de una rosca ISO.

2. Limpie muy bien las superficies de medición.

3. Verifique la precisión del micrómetro juntando las caras demedición; la lectura deberá ser cero.

4. Limpie la rosca que va a medir.

S. Ajuste el micrómetro según el calibrador de rosca requeri-do y anote la lectura.

Mic[óll1etros1. ¿Cuántos hilos por pulgada tiene un p¡icróme~o estátldar

en pulgadas? "

2. Cuál es el valor de:

a. cada línea del mangUitob. cada línea numerada del mang¡,¡itoc. cada línea del Darrilete

3. Lea los sig¡,¡ientesvalores en

(a) (c)

I(b) (d)

78 Mediciones

6. Adapte el yunque a la pieza de trabajo rascada.

7. Ajusteel husillohasta que suextremotoqueapenaselladoopuesto de la rosca.

S. Gire cuidadosamente el micrómetro sobre la rosca, paraobtener la "sensación" adecuada.

9. Anote las lecturas y compárelas con la lectura de micróme-tro en el calibrador de rosca.

Las roscas también pueden verificarse con el micrómetrocomparador de roscas, que tiene dos superficies cónicasdeme-dición. Dado que no mide el diámetro de paso, es importanteajustar este instrumento con un calibrador de rosca antes deme-dir la pieza roscada. El micrómetro de tomillo se utiliza parauna rápida comparación de las roscas, así como para verificarpequeñas ranuras y recesos donde no es posible utilizar micró-metros regulares.

Cuandolos micrómetroso comparadoresde roscanoestándisponibles, las roscas pueden verificarse con precisión median-te el método de tres alambres, que se analiza en detalle en laUnidad 55.

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Micrómetros 79

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