Procesos de manufactura II

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Procesos de manufactura II

• METROLOGÍA

Ing. Luis Schiavino
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Procesos de manufactura II

• CONTENIDO
• Metrología. Definición
• Metrología. Importancia
• Metrología. Clasificación
• Metrología. Simbolismo
• Normas. Finalidad

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• CONTENIDO
• Tolerancia. Definición
• Medición. Definición
• Sistema internacional de unidades
• Errores de medición

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• METROLOGÍA
• Es la ciencia de las medidas, en su
  generalidad, trata del estudio y aplicación de
  todos los medios propios para la medición de
  magnitudes, tales como longitudes, ángulos,
  masas, tiempos, velocidades, potencias,
  temperaturas, intensidad de corriente, otros.
  También tiene como objetivo indirecto que se
  cumpla con la calidad.

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• METROLOGÍA. IMPORTANCIA
• La metrología permite
• Normalización
• Ensayos
• Certificación
• Acreditación
• Además permite asegurar la comparación
  internacional de las mediciones y por tanto, el
  intercambio de los productos a nivel
  internacional.

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• METROLOGÍA. CLASIFICACIÓN
• Metrología
  científica
• METROLOGÍA Metrología legal
• Metrología
  industrial

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• Metrología científica
• Comprende básicamente la investigación, se
  encarga de marcar las pautas para establecer los
  métodos de medición de los equipos y patrones.
• 
  

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• Metrología legal
• Esta establece a través de organismos
  oficiales, la implementación y estandarización
  que conduzca a la uniformidad de las medidas de
  interés nacional y social.
• 
  

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• Metrología industrial
• Comprende todas las actividades de un
  sistema de gestión de medidas que requieran las
  industrias para cumplir con los objetivos de
  calidad y gestión.
  

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• METROLOGÍA. SIMBOLISMO
• Un símbolo es la representación de un
  estado mental, ya sea puramente conceptual o
  emocional. Es difícil imaginar lo compleja que
  sería la vida sin el uso de símbolos. La mera
  existencia de las palabras que ahora leemos es un
  ejemplo de uno de los simbolismos más
  significativos.

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• NORMA. FINALIDAD
• Las normas nacieron para estandarizar
  productos y las diferentes pruebas que pueden
  aplicarse a un producto para garantizar ciertas
  características especificadas por el fabricante.
  Ejemplo ISO-9000

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• TOLERANCIA. DEFINICIÓN
• Concepto de la metrología que se aplica a
  la fabricación de piezas en serie. Sea que la
  magnitud fuese dimensión, resistencia, peso,
  otras, el margen de tolerancia es el intervalo en
  el que debe encontrarse dicha magnitud para que
  se acepte como válida, de lo contrario se rechaza
  dicha pieza.

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• MEDICIÓN. DEFINICIÓN
• Es el resultado de medir, es decir, de
  comparar la cantidad de la magnitud que queremos
  medir con la unidad de esa magnitud.

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• Las unidades deben ser
• Reproducibles Por cualquiera y no manipulables.
• Universales y contrastables Utilizada por todos
  los países y accesibles para el que quiera
  calibrar otros patrones de medida.

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• SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
• Establece 7 unidades básicas con sus
  múltiplos y submúltiplos ( sistema internacional
  ampliada ) correspondiente a 7 magnitudes
  fundamentales
• Longitud
• Masa
• Tiempo
• Intensidad de corriente eléctrica
• Temperatura absoluta
• Intensidad luminosa
• Cantidad de materia

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• Errores
  sistemáticos
• Errores de medición
• Errores
  accidentales o
• aleatorios

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• ERRORES SISTEMÁTICOS
• Son los que se repiten constantemente y
  afectan al resultado en un sólo sentido (
  aumentando o disminuyendo la medida ).
• Pueden deberse a
• Mala calibración del aparato
• Uso de formulas ( teoría ) incorrecta.
• Manejo inadecuado del aparato de forma no
  recomendada por el fabricante.

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• ERRORES ACCIDENTALES O ALEATORIOS
• No es posible determinar su causa. Afectan
  al resultado y se pueden disminuir por
  tratamiento estadístico realizando varias
  medidas para que las desviaciones por encima o
  por debajo del valor que se supone debe ser el
  verdadero, se compensen. (Imperfección
  de los sentidos del observador )

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QUÉ ES LA INCERTIDUMBRE DE UNA MEDICIÓN? La
incertidumbre de una medición está asociada
generalmente a su calidad.La incertidumbre de
una medición es la duda que existe respecto al
resultado De dicha medición. Usted puede pensar
que las reglas graduadas están bien hechas, que
los relojes y los termómetros deben ser veraces y
dar resultados correctos. Sin embargo, en toda
medición, aún en las más cuidadosas, existe
siempre un margen de duda. En lenguaje común,
esto se puede expresar como más o menos, por
ejemplo, al comprar o vender un tramo de una tela
de dos metros, mas o menos un centímetro.
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Procesos de manufactura II
Mida tres veces, luego corte una sola vez
Para reducir errores, conviene controlar los
resultados, midiendo previamente dos o tres veces
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EXPRESIÓN DE LA INCERTIDUMBRE DE UNA
MEDICIÓNDado que siempre existe un margen de
duda en cualquier medición, necesitamos conocer
cuán grande es ese margen? Por esto se
necesitan dos números para cuantificar una
incertidumbre.Uno es el ancho de este margen,
llamado intervalo, el otro es el nivel de
confianza, el cual establece qué tan seguros
estamos del valor verdadero dentro de ese
margen. Por ejemploSi decimos que la longitud
de cierta barra mide 20 cm, más o menos () 1
centímetro, con un 95 de confianza decimos 20
cm 1 cm, con un nivel de confianza del 95 Esto
significa que en 95 de cada 100 mediciones la
longitud de la barra está comprendida entre 19 y
21 centímetros
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ERROR VERSUS INCERTIDUMBREEs importante
diferenciar los términos error e incertidumbre.
ErrorEs la diferencia entre un valor medido y el
valor convencionalmente verdadero, del objeto que
se esta midiendo. IncertidumbreEs la
cuantificación de la duda que se tiene sobre el
resultado de una medición.Cuando sea posible, se
trata de corregir los errores conocidos por
ejemplo, aplicando las correcciones indicadas en
los certificados de calibración. Pero cualquier
error del cual no se conozca su valor, es una
fuente de incertidumbre.
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POR QUÉ ES IMPORTANTE LA INCERTIDUMBRE DE LA
MEDICIÓN?Usted puede interesarse en las
incertidumbres de medición porque simplemente
desea obtener mediciones de buena calidad y
comprender los resultados. Sin embargo, hay
razones mas particulares para conocer la
incertidumbre de la medición.Usted puede estar
haciendo mediciones como parte de

• Una calibración, donde la incertidumbre de
  medición debe consignarse en el certificado
  Un ensayo, donde la incertidumbre de medición es
  necesaria para determinar si el objeto cumple o
  no el ensayo Satisfacer una tolerancia,
  donde usted necesita conocer la incertidumbre
  antes que pueda decidir cuándo satisface o no, la
  tolerancia establecida La necesidad de leer
  y comprender un certificado de calibración o una
  especificación escrita de un ensayo o una
  medición.

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DE DÓNDE PROVIENEN LOS ERRORES Y LAS
INCERTIDUMBRES?Muchas cosas pueden influir en
una medición, las causas pueden ser visibles o no
visibles.Como las condiciones reales son
diferentes a las ideales, los errores y las
incertidumbres pueden provenir de
A. El instrumento de medición, los instrumentos
pueden tener errores como una tendencia a dar
resultados mayores o menores, cambios por
envejecimiento, desgaste u otras derivas, mala
respetabilidad, ruido en los instrumentos
eléctricos, y muchos otros problemas
funcionales.
B. El objeto a ser medido, el cual puede no ser
estable, imagine un cubo de hielo en una
habitación a temperatura ambiente.
C. El proceso de medición, la medición en si
misma puede ser difícil de hacer. Por ejemplo,
pesar un animal vivo y pequeño de laboratorio
presenta grandes dificultades si éste no coopera,
quedándose quieto.
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D. Incertidumbre importada, la calibración de
los instrumentos tiene incertidumbres, las cuales
contribuyen a la incertidumbre de la
medición que se hace con ellos. Pero recuerde que
la incertidumbre por no calibrar los instrumentos
es mucho peor.
E. Habilidad del operador, algunas mediciones
dependen mucho de la habilidad y juicio del
operador. Una persona puede ser mejor que
otra en el delicado trabajo de ajustar un
instrumento u obtener visualmente una lectura
fina. El uso de un instrumento, tal como el
cronómetro, depende del tiempo de reacción de
cada operador. Pero los errores groseros son de
una naturaleza diferente y no deben tomarse en
cuenta como incertidumbres.
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F. Muestreo adecuado, las mediciones que Usted
hace deben ser adecuadamente representativas del
proceso que se desea determinar. Si quiere
conocer la temperatura en el banco de trabajo, no
la medirá con un termómetro ubicado en la pared
de la salida del aire acondicionado. Si se
eligen muestras de una línea de producción, por
ejemplo, no se toman siempre las diez primeras
de la mañana del lunes.
G. Condiciones ambientales, la temperatura, la
presión atmosférica, humedad ambiental y otras
condiciones pueden afectar al instrumento de
medida o al objeto que se mide.
Cuando el valor y efecto de un error es conocido,
por ejemplo el indicado en el certificado de
calibración, se puede aplicar una corrección al
resultado de la medición. Pero en general, las
incertidumbres provenientes de las distintas
fuentes, deben considerarse como factores
individuales que contribuyen a la incertidumbre
combinada de las mediciones.
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QUÉ SON LAS INCERTIDUMBRES DE MEDICIÓN?Las
equivocaciones que cometen los operadores no son
incertidumbres de medición son errores
groseros. Ellos no deben tomarse en cuenta para
calcular las incertidumbres. Esto debe evitarse
trabajando cuidadosamente y mediante la
aplicación de los controles adecuados.Las
tolerancias no son incertidumbres. Son los
limites de aceptación que se han elegido para un
proceso o producto.Las especificaciones no son
incertidumbres. Una especificación le indica qué
esperar de un producto. Las especificaciones
pueden tener un alcance amplio, incluso
cualidades técnicas como el aspecto.La
exactitud, o su antónimo inexactitud, no son lo
mismo que incertidumbre.Desgraciadamente el uso
de estos términos es confuso. Hablando
correctamente, la exactitud es un término
cualitativo, o sea que se puede decir que una
medición es exacta o inexacta. La incertidumbre
es cuantitativa.Los errores no son
incertidumbres, aunque en el pasado se tomaban
como equivalentes, en frases tales como análisis
de error.El análisis estadístico no es lo
mismo que análisis de incertidumbre. La
estadística puede utilizarse para establecer un
sinnúmero de conclusiones que no tienen que ser
acerca de incertidumbres. El análisis de
incertidumbre solamente utiliza una parte de la
estadística.
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Instrumentos de medición
Pie de rey o Calibrador Vernier Universal El
calibre o pie de rey es insustituible para medir
con precisión elementos pequeños (tornillos,
orificios, pequeños objetos, etc). La precisión
de esta herramienta llega a la décima e incluso a
la media décima de milímetro. Para medir
exteriores se utilizan las dos patas largas, para
medir interiores (p.e. diámetros de orificios)
las dos patas pequeñas, y para medir
profundidades un vástago que va saliendo por la
parte trasera. Para efectuar una medición,
ajustaremos el calibre al objeto a medir y lo
fijaremos. La pata móvil tiene una escala
graduada (10 o 20 rayas, dependiendo de la
precisión). La primera raya (0) nos indicará los
milímetros y la siguiente raya que coincida
exactamente con una de las rayas de la escala
graduada del pie nos indicara las décimas de
milímetro (calibre con 10 divisiones) o las
medias décimas de milímetro (calibre con 20
divisiones).
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Micrómetro (del griego micros, pequeño, y
metros, medición), también llamado Tornillo de
Palmer, es un instrumento que sirve para medir
con alta precisión (del orden de una micra,
equivalente a 10 - 6 metros) las dimensiones de
un objeto. Para ello cuenta con 2 puntas que se
aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca
fina, el cual tiene grabado es su contorno una
escala. La escala puede incluir un nonio.
Frecuentemente el micrómetro también incluye una
manera de limitar la torsión máxima del tornillo,
dado que la rosca muy fina hace difícil notar
fuerzas capaces de causar deterioro de la
precisión del instrumento.
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Reloj comparador es un instrumento que permite
realizar comparaciones de medición entre dos
objetos. También tiene aplicaciones de alineación
de objetos en maquinarias. Necesita de un soporte
con pie magnético.
Gramil, o calibre de altitud es un instrumento
capaz de realizar mediciones en altura
verticalmente, y realizar señalizaciones y
paralelas en piezas.
Gramil normal y gramil digital
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Verificador de dureza, Durómetro instrumento
electrónico que permite medir y hacer pruebas de
la dureza de distintos materiales, ya sean
metálicos, cerámicos, plásticos o de piedra.
Durómetro
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Principio de funcionamiento El sistema consiste
en una regla sobre la que se han grabado una
serie de divisiones según el sistema de unidades
empleado, y una corredera o carro móvil con un
fiel o punto de medida, que se mueve a lo largo
de la regla.



Dada una escala de medida, podemos apreciar hasta
su unidad de división más pequeña, siendo esta la
apreciación con la que se puede dar la medición,
es fácil percatarse que entre una división y la
siguiente hay más medidas, que unas veces esta
más próxima a la primera de ellas y otras a la
siguiente.
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Para poder apreciar distintos valores entre dos
divisiones consecutivas, se desarrolló una
segunda escala que se denomina nonio o vernier,
gravada sobre la corredera y cuyo punto cero es
el fiel de referencia, hay que tener en cuenta
que el nonio o vernier es esta segunda escala, no
el instrumento de medida o el tipo de medida a
realizar, tanto si es una medición lineal,
angular, o de otra naturaleza, y sea cual fuere
la unidad de medida. Esto es, si empleamos una
regla para hacer una medida, solo podemos
apreciar hasta la división más pequeña de esta
regla si además disponemos de una segunda
escala, llamada nonio o vernier, podemos
distinguir valores más pequeños.
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El nonio o escala vernier toma un fragmento de la
regla, en el sistema decimal un múltiplo de diez
menos uno, 9, 19,... y lo divide en un número más
de divisiones 10, 20,..., en la figura tomamos 9
divisiones de la regla y la dividimos en diez
partes iguales, es el caso más sencillo, de tal
modo que cada una de estas divisiones sea de 0,9
unidades de la regla. Esto hace que si la
división cero del nonio coincide con la división
cero de la regla, la distancia entre la primera
división de la regla y la primera del nonio sea
de 0,1 que entre la segunda división de la regla
y la segunda del nonio haya una diferencia de
0,2 y así, sucesivamente, de forma que entre la
décima división de la regla y la décima del nonio
haya 1,0, es decir la décima división del nonio
coincide con la novena de la regla, según se ha
dicho en la forma de construcción del nonio. Esto
hace que en todos los casos en los que el punto 0
del nonio coincide con una división de la regla
el punto diez del nonio también lo hace.
0,0 0,4 0,6
1,0 1,3
Cuando la división uno del nonio coincide con una
división de la regla, el fiel está 1,3 separado
0,1 adelante. De modo general, el fiel indica el
número entero de divisiones de la regla, y el
nonio indica su posición entre dos divisiones
sucesivas de la regla.
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GRACIAS