¿Alguna vez te has preguntado cómo se aseguran los fabricantes de que los productos que usas todos los días sean perfectamente redondos?
Desde cojinetes de bolas hasta motores de automóviles, la redondez es un factor crucial en muchas industrias. Incluso la más mínima desviación de un círculo perfecto puede causar problemas de rendimiento y longevidad.
Aquí es donde entran en juego los instrumentos de precisión como el comprobador de redondez.
Con la capacidad de medir la redondez al nivel de micras, estos instrumentos son esenciales para garantizar la calidad y confiabilidad de los productos.
En un mundo donde la precisión es primordial, el probador de redondez es una herramienta que no se puede pasar por alto.
Un probador de redondez es un dispositivo utilizado para medir la redondez de un objeto, que es la medida de qué tan cerca se acerca la forma de un objeto a la de un círculo matemáticamente perfecto.
Puntos clave
- La redondez generalmente se mide mediante la rotación del pick-up o la pieza de trabajo alrededor de un eje generado con precisión.
- La circularidad, a veces llamada redondez, es una tolerancia bidimensional que controla la forma general de un círculo, asegurándose de que no sea demasiado alargado, cuadrado o fuera de círculo.
- La definición ISO de redondez es la relación de los radios de los círculos inscritos y circunscritos, es decir, los tamaños máximo y mínimo de los círculos que son suficientes para caber dentro y encerrar la forma.
- Un cilindro se puede medir a una distancia específica por encima de su base utilizando un probador de redondez.
- Los calibres de geometría circular, con sus husillos de precisión, son el mejor método para medir la falta de redondez.
- Si bien una medición de redondez verdadera requiere una descripción compleja de las relaciones geométricas y dimensionales de docenas o cientos de puntos en un diámetro, la mayoría de las especificaciones de trabajo simplemente exigen que las piezas sean "redondas dentro de una variación de radio de 0,XXX mm".
Formas de medir la redondez
Se puede utilizar un probador de redondez para medir la redondez de un componente de varias maneras:
- Rotación:La redondez generalmente se mide mediante la rotación del pick-up o la pieza de trabajo alrededor de un eje generado con precisión. Luego se miden las variaciones en el radio de la pieza de trabajo.
- Medida de diámetro:El método más preciso para determinar la redondez de un componente es medir la variación del radio a partir de un punto de referencia de rotación preciso mediante la medición del diámetro.
- Máquina de medición por coordenadas (CMM):Otra forma de medir la redondez es usar una MMC. La sonda se pone en contacto con el componente que se está midiendo y se registra su posición. Se toman varios puntos alrededor del componente y luego se combinan en una computadora para calcular la redondez del componente.
- Calibres de geometría circular:Los calibres de geometría circular, con sus husillos de precisión, son el mejor método para medir la falta de redondez. Estas máquinas generalmente se limitan a aplicaciones en las que se requiere un alto grado de precisión con respecto a la geometría de la pieza.
- Medidor de altura:La circularidad se mide restringiendo una parte, girándola alrededor del eje central mientras un medidor de altura registra la variación de la superficie. El indicador de altura debe tener una variación total menor que la cantidad de tolerancia.
Tipos de probadores de redondez
Hay diferentes tipos de probadores de redondez utilizados para la medición dimensional:
- Sistemas de prueba de redondez:Los sistemas de prueba de redondez actuales están equipados para medir el descentramiento, la coaxialidad, la planitud, la cuadratura, la concentricidad, la cilindricidad y otros tipos de forma.
- Herramientas manuales de precisión:Uno de los tres tipos principales de equipos de inspección dimensional son las herramientas manuales de precisión.
- Sistemas de sensores de contacto:Otro tipo de equipo de inspección dimensional son los sistemas de sensores de contacto.
- Sistemas de sensores sin contacto:El tercer tipo principal de equipo de inspección dimensional son los sistemas de sensores sin contacto.
- Probador de redondez:La redondez y la cilindricidad se pueden medir con un probador de redondez. La circularidad se mide restringiendo una parte, girándola alrededor del eje central mientras un medidor de altura registra la variación de la superficie.
Cómo la máquina de medición por coordenadas (MMC) puede mejorar las pruebas de redondez
Si está interesado en la medición dimensional, probablemente haya oído hablar de los probadores de redondez. Pero, ¿ha considerado cómo una máquina de medición por coordenadas (CMM) puede mejorar sus capacidades de prueba de redondez? Una CMM es una herramienta de medición avanzada que utiliza una sonda para recopilar puntos de datos en la superficie de un objeto.
Luego, estos datos se utilizan para crear un modelo 3D del objeto, que se puede analizar en busca de redondez y otras características dimensionales.
Con su alta exactitud y precisión, una CMM puede proporcionar mediciones de redondez más detalladas y confiables que los probadores de redondez tradicionales.
Además, las CMM se pueden programar para medir una amplia gama de geometrías y formas, lo que las convierte en una herramienta versátil para la medición dimensional.
Al incorporar una CMM en su proceso de prueba de redondez, puede mejorar sus capacidades de medición y mejorar la precisión de sus resultados.
Para más información:
Introducción a las máquinas de medición por coordenadas
Beneficios de usar un probador de redondez
El uso de un probador de redondez puede proporcionar varios beneficios en la medición dimensional:
- Medición precisa de la redondez:Un probador de redondez puede medir con precisión la redondez de una pieza de trabajo girándola alrededor de un eje generado con precisión.
- Valores cuantificables:La inspección dimensional, que incluye la medición de la redondez, utiliza valores cuantificables para medir características físicas como la redondez, la planitud y otras características geométricas.
- Control de calidad:El uso de la inspección dimensional, incluida la medición de la redondez, como parte del proceso de control de calidad para la fabricación de alta precisión garantiza que cada pieza cumpla con las especificaciones requeridas y ayuda a evitar costosos errores de fabricación que pueden generar problemas.
- Prevención de piezas defectuosas:La implementación de la medición dimensional, incluida la medición de la redondez, en una etapa más temprana del proceso puede ayudar a evitar costosos errores de fabricación que pueden dar lugar a piezas defectuosas.
- Precisión mejorada:La precisión de la medición de la redondez se puede mejorar utilizando una cantidad suficiente de puntos, ya que muy pocos o demasiados puntos pueden afectar negativamente la precisión de la medición.
- Medición eficiente:Un probador de redondez puede medir de manera eficiente la redondez de una pieza de trabajo sin necesidad de sujetar y sujetar múltiples veces el objeto medido, lo que se requiere para la medición tridimensional de geometría compleja con máquinas de medición por coordenadas.
Industrias que utilizan probadores de redondez
Los probadores de redondez se utilizan en varias industrias que requieren tecnología de medición dimensional:
- Fabricación:Los probadores de redondez se utilizan en la fabricación para garantizar que las piezas se produzcan según las especificaciones requeridas. Esto es esencial para producir productos consistentes y evitar costosos errores de fabricación.
- Médico:Las aplicaciones tales como prótesis y dispositivos médicos implantados requieren mediciones precisas para garantizar el mejor ajuste y el funcionamiento adecuado. Los probadores de redondez se pueden usar para medir la redondez de estos dispositivos.
- Joyas:Los probadores de redondez se pueden usar para replicar un anillo antiguo o crear una plantilla precisa para cortar aretes con láser.
- Artículos deportivos:Los probadores de redondez se utilizan para garantizar que se creen los contornos correctos durante la fabricación de productos como los palos de golf de fibra de carbono.
Limitaciones de los probadores de redondez
Los probadores de redondez tienen algunas limitaciones:
- Capacidades limitadas de manipulación de objetos medidos:Algunos probadores de redondez tienen una mesa giratoria con capacidades limitadas de manipulación de objetos medidos.
- No apto para todas las características geométricas:Los probadores de redondez no son adecuados para todas las características geométricas, como la planitud.
- Inconvenientes en la medición de la falta de redondez:El uso del diámetro tiene importantes inconvenientes en la medición de la falta de redondez, que siempre se evalúa de forma independiente.
- No es una solución completa:Los probadores de redondez no son una solución completa para la medición dimensional de geometría compleja. La medición tridimensional de geometría compleja con máquinas de medición por coordenadas (CMM) requiere sujeción y fijación múltiples del objeto medido.
- No es útil para todos los tipos de funciones:La circularidad, que a veces se denomina redondez, es una tolerancia bidimensional que no es útil para todos los tipos de características. A veces, se deben medir varias secciones de la misma característica para garantizar que la característica sea circular.
Precisión de los probadores de redondez
La precisión de los probadores de redondez puede verse afectada por varios factores:
- Metrología dimensional:La precisión del propio instrumento de medición puede afectar la precisión de la medición de la redondez.
- Dimensiones de la corriente de aire:Por razones prácticas, se recomienda reducir las dimensiones de la corriente de aire que ataca una superficie medida. Esta minimización provoca un aumento en la precisión.
- Calibración:La calibración es esencialmente una medida del error sistemático del instrumento. Suponiendo que el patrón en sí se haya preparado con suficiente precisión, la calibración puede afectar la precisión de la medición de la redondez.
- Técnica de medición:La técnica de medición utilizada puede afectar la precisión de la medición de la redondez. Por ejemplo, el uso de un método de contacto como un lápiz óptico puede introducir errores debido al radio de la punta del lápiz óptico.
- Factores ambientales:Los factores ambientales como la temperatura, la humedad y la vibración pueden afectar la precisión de la medición de la redondez.
- Habilidad del operador:La habilidad del operador también puede afectar la precisión de la medición de la redondez. Un operador mal entrenado puede no usar el instrumento correctamente o puede malinterpretar los resultados.
Interpretación de los resultados de la prueba de redondez
Para interpretar los resultados de un probador de redondez, uno necesita entender cómo leer el gráfico polar. El gráfico polar generalmente consta de una serie de círculos concéntricos, y el círculo más externo representa el diámetro nominal del objeto que se mide.
La desviación de la forma del objeto de un círculo perfecto está representada por una serie de líneas que irradian desde el centro del gráfico.
La distancia entre cada línea y el círculo exterior representa la cantidad de desviación en ese punto.
La desviación normalmente se expresa en micras o alguna otra unidad de longitud. La cantidad de desviación aceptable depende de la aplicación. Por ejemplo, en la industria automotriz, la redondez de los componentes del motor es fundamental para su rendimiento y la desviación permitida suele ser muy pequeña.
Además del gráfico polar, algunos probadores de redondez también pueden proporcionar valores numéricos para varios parámetros, como la desviación máxima, la desviación mínima y la desviación promedio. Estos valores pueden ser útiles para comparar la redondez de diferentes objetos o para realizar un seguimiento de los cambios en la redondez de un único objeto a lo largo del tiempo.
Tenga en cuenta que la interpretación de los resultados de la prueba de redondez requiere cierta pericia y experiencia. En algunos casos, puede ser necesario realizar pruebas adicionales o consultar con un experto para comprender completamente las implicaciones de los resultados.
Mantenimiento y calibración de un probador de redondez
Para mantener y calibrar un probador de redondez, siga estas pautas generales:
Mantenimiento de un probador de redondez:
- Mantenga el instrumento limpio y libre de residuos que puedan afectar su precisión.
- Guarde el instrumento en un ambiente seco y con temperatura controlada para evitar daños por humedad o temperaturas extremas.
- Inspeccione regularmente el instrumento en busca de signos de desgaste o daños, como rayones o abolladuras, y reemplace las piezas dañadas.
- Siga el programa de mantenimiento recomendado por el fabricante, que puede incluir revisiones de lubricación, limpieza y calibración.
Calibración de un probador de redondez:
- Determinar la terminología adecuada a utilizar. La palabra "calibrar" no se usa correctamente en el mundo de la redondez. La palabra adecuada es "ajuste" o "corrección".
- Utilice un estándar de calibración para comprobar la precisión del instrumento. El estándar de calibración debe ser trazable a un estándar nacional o internacional.
- Verifique la ganancia de la sonda utilizando un estándar de calibración "flick" o "dinámico".
- Siga el procedimiento de calibración recomendado por el fabricante, que puede implicar ajustar o corregir el instrumento para garantizar mediciones precisas.
- Calibre regularmente el instrumento de acuerdo con el programa recomendado por el fabricante.
- Documente el proceso de calibración y los resultados para mantener un registro de la precisión del instrumento a lo largo del tiempo.
Tenga en cuenta que los pasos específicos para mantener y calibrar un probador de redondez pueden variar según el fabricante y el modelo del instrumento. Se recomienda consultar la documentación del fabricante para obtener instrucciones específicas.
Resumiendo las ideas principales
Así que ahí lo tienen amigos. Una mirada en profundidad a los probadores de redondez. Hemos cubierto todo, desde su introducción hasta los diferentes tipos, aplicaciones, precisión, interpretación de resultados y mantenimiento. Pero, no puedo dejar de preguntarme, ¿qué significa todo esto?
Claro, podemos medir la redondez de un objeto con precisión, pero ¿qué nos dice eso sobre el objeto en sí? ¿Lo hace más valioso o útil? ¿Cambia la forma en que lo percibimos?
Creo que el verdadero valor de las herramientas de medición dimensional como los probadores de redondez no radica en los números que brindan, sino en las posibilidades que crean. Con estas herramientas, podemos superar los límites de lo que pensábamos que era posible y explorar nuevas fronteras en ingeniería, fabricación y diseño.
Podemos crear objetos que no solo son redondos, sino perfectamente redondos. Podemos explorar los límites de lo que es posible y desafiarnos a pensar fuera de la caja. Podemos usar estas herramientas para crear un mundo mejor, uno que sea más eficiente, más preciso y más hermoso.
Entonces, la próxima vez que use un probador de redondez, no piense solo en los números. Piensa en las posibilidades que representan. Piense en el mundo que podemos crear con estas herramientas y el impacto que podemos tener en el futuro. Recuerde que la precisión no es solo un número, es una forma de pensar.
Comprensión de las unidades de medida de metrología
Sugerencia: Active el botón de subtítulos si lo necesita. Elija 'traducción automática' en el botón de configuración si no está familiarizado con el idioma inglés. Es posible que primero deba hacer clic en el idioma del video antes de que su idioma favorito esté disponible para la traducción.
Enlaces y referencias
Mi artículo sobre el tema:
Exploración de instrumentos de precisión para la medición dimensional
Recordatorio: (Estado del artículo: boceto)
Compartir en…
