ALCANCE
Este método aplica a todos los calibres de roscas
denominados anillos de rosca fija, calibres tampón
para roscas interiores y quijadas de roscas fijas o
reglables. Pueden presentarse independientemente, o
bien en juegos con calibres P-NP.
El procedimiento se refiere a roscas métricas,
pero no obstante, en ausencia de un proceso específico
de calibración y siempre que los medios técnicos
lo permitan, puede aplicarse a otros tipos de roscas,
introduciendo las modificaciones oportunas.
DEFINICIONES
Las partes principales de una rosca son (Fig. 1)
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Altura del perfil.-
La altura teórica del perfil que genera la rosca
es la distancia que existe entre el extremo superior
e inferior de dicho perfil, sin tener en cuenta los
truncamientos de la cresta y los redondeados del fondo
(H)
Angulo del filete.-
Es el formado por los flancos de dos dientes consecutivos
( a1)
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Diámetro exterior.-
Es el mayor de los diámetros que efectivamente se pueden
medir en una rosca (D)
Diámetro interior.-
Es el más interior de los diámetros de la rosca.
También se conoce como diámetro del fondo (D1)
Diámetro medio.-
Es el diámetro que existe entre las líneas imaginarias
que dividen, en dos partes iguales, la altura teórica
del perfil generador (D2)
Paso de rosca.-
es la distancia medida entre dos puntos homólogos de
dos filetes consecutivos (P)
Profundidad de rosca.-
Es la distancia que existe entre la cresta, que se obtiene
una vez realizado el truncamiento (cresta práctica),
y el fondo redondeado o truncado de dicha rosca (H1)
Semiángulo.-
Es el ángulo mitad del ángulo del filete
PRERREQUISITOS Y PRECAUCIONES
Los equipos patrones a utilizar deberán encontrarse dentro
del periodo de validez de calibración. Si no están disponibles
los equipos patrón a utilizar se sustituirán por otros de
similar incertidumbre.
En primer lugar se realizará una limpieza general y
se efectuará una inspección visual sobre la
legibilidad del marcado, carencia de rebabas o aristas agudas,
ausencia de golpes, rayas profundas, muescas, etc. La presencia
de golpes en la rosca es motivo de rechazo.
Antes de realizar la calibración de recepción,
seria conveniente hacer una comprobación de su dureza,
que deberá ser mayor de 53 Rockwell C para aceros inoxidables
y mayor de 62 Rockwelll C para aceros de cementación.
Los calibres se depositarán en el laboratorio de Metrología
y Calibración durante un tiempo mínimo de 12
horas, con el fin de lograr una estabilidad térmica.
La calibración se realizará a una temperatura
de 20 ± 2 ºC.
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EQUIPOS PATRONES Y ACCESORIOS
Banco de calibración universal o medidora de una
coordenada horizontal.
Accesorios: Anillos patrones, juego de puntas cónicas
y palpadores.
Juego de tres varillas calibradas, o juego correspondiente
de puntas cónicas.
Proyector de perfiles.
Si se deseara realizar una comprobación de dureza
sería necesario utilizar un durómetro Rockwell.
Como accesorio de este procedimiento y para cada equipo, se
utilizará la Ficha de Instrucciones de Calibración del mismo
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DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
Calibración
de tampones
El proceso se realiza tanto para el "PASA" como
el "NO PASA". El diámetro exterior e interior
admiten tolerancias superiores al diámetro medio, que
es el que exige la verificación más cuidadosa.
Por esto en las calibraciones periódicas solamente
se verifica el diámetro entre flancos, pues suponemos
que la rosca sufre el mismo desgaste en todo su perfil, en
la recepción se comprueban todos los parámetros
que se indican a continuación.
A) Diámetro exterior
Se dota al banco universal de palpadores planos que al menos
abarquen dos o más crestas de la rosca. La puesta
a punto de estos palpadores se hace mediante bloques patrón
de calidad 1 o superior.
Se harán dos medidas desfasadas perpendicularmente,
hallando su media aritmética que será el valor
adoptado.
B) Diámetro interior
Se utiliza un juego de punta cónicas para medir el
diámetro perpendicularmente al eje (se anula así
el efecto de posición oblicua que teóricamente
se presenta al ángulo de la hélice), de tal
forma que lleguen al diámetro interior sin rozar
los flancos.
Para realizar la medida se utiliza el banco universal y
para poner a punto los palpadores un bloque patrón.
C) Paso
Se coloca en el proyector de perfiles una sección
de la rosca que presente varios pasos. Se enrasa a cero
en el primer paso y se toma la medida en el último
paso. Se divide la lectura por el número de pasos
entre primero y último y se divide por el número
de pasos. Se obtiene la medida del paso. Asignamos la incertidumbre
de medida del proyector de perfiles con el factor k con
el que esté calculado.
D) Semiángulo
Debe verificarse no solo el valor del ángulo
sino también la simetría.
Se usan dos juegos de varillas calibradas de diferentes
diámetros colocadas sucesivamente en el mismo
vano de la rosca. conviene medir en dos puntos de
contacto lo más separados posible para abarcar
la mayor longitud posible del flanco.
De las dos medidas realizadas se obtiene (ver Fig. 2)
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Alternativamente puede medirse el ángulo en el proyector
de perfiles.
Posteriormente ha de medirse la simetría del perfil
por proyección óptica. El enfoque para la medida
óptica es poco precisa debido al ángulo de hélice,
pero resulta suficiente en forma comparativa para determinar
su simetría.
E) Diámetro medio o entre flancos (Ver
figuras 3 y 4)
Es el diámetro más importante de la rosca, ya
que, según él se realiza el contacto. Para su
verificación podremos utilizar, bien, el método
del juego de 3 varillas iguales que es sencillo y proporciona
una buena precisión, o bien, el de palpadores cónicos
que es sencillo, ya que la medida se obtiene directamente,
pero de menor precisión y se necesitan anillos patrones
para poner a punto. Según el método de las tres
varillas, el valor del diámetro medio se deduce de
la medida M, teniendo en cuenta la relación:
Donde:
M = Media de 4 medidas sobre las varillas
d = Diámetro de las varillas
a/2= Semiángulo real de
la rosca
P = Paso real de la rosca
C1 = Corrección
El diámetro de las varillas ha de elegirse para cada
rosca, de forma que el contacto se realice en una zona de
±1/8 H situada sobre el diámetro medio.
La corrección C1 se introduce para compensar
el efecto de la hélice por el cual las varillas se
inclinan ligeramente respecto al eje de la rosca y los dos
puntos de contacto varían respecto a sus posiciones
teóricas. El valor de este factor es:
Este valor se considera despreciable siempre que la inclinación
sea menor de 4 º.
Calibración de anillos de roscas
Son difíciles de medir, sobre todo los diámetros
pequeños (métricas menores que 10). Para salvar
dicha dificultad se emplearán resinas que permitan
obtener réplicas de roscas con gran precisión.
Para las roscas más grandes se puede utilizar, bien,
el método de las resinas anterior, o bien el de los
correspondientes palpadores.
El proceso se realiza tanto para el "PASA" como
el "NO PASA".
Al igual que en los tampones en las calibraciones periódicas,
únicamente se verificará el diámetro
medio o entre flancos.
En la calibración de recepción.
A) Diámetro exterior
El tratamiento es similar al utilizado para determinar el
diámetro interior de tampones. Se mide empleando
palpadores de punta cónica.
B) Diámetro interior
El tratamiento es similar a la medida del diámetro
exterior en los tampones de rosca, pero adaptando en este
caso palpadores para interiores.
C) Paso y semiángulo
Será necesario obtener una réplica de la rosca
en resina, el proceso de preparación y endurecimiento
se realiza a 20 ± 1 ºC.
Los pasos para realizar las medidas son los expuestos en
el apartado para tampones.
D) Diámetro medio o entre flancos
Como ya se ha indicado es el parámetro más
importante y el que deberá verificarse en las calibraciones
periódicas.
La calibración se realiza adaptando el banco de medida
con los correspondientes palpadores de punta cónica.
La medida se obtiene directamente sobre cuatro diámetros
perpendiculares dos a dos y se calcula su media aritmética,
la cual tomaremos como valor final.
Calibración de quijadas de roscas
Se realiza siguiendo los fundamentos teóricos vistos
en los apartados anteriores.
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DATOS y CÁLCULOS. TRATAMIENTO DE LOS RESULTADOS
La medida para cada parámetro se expresará como
la media aritmética de las lecturas realizadas. A este
valor se le asignará una incertidumbre igual a la incertidumbre
de medida de los patrones empleados.
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CRITERIOS DE ACEPTACIÓN
Los resultados obtenidos se comparan con los teóricos;
si las medidas del calibre están dentro de su tolerancia
se considera aceptable, si no se rechaza. |
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