Metrologia Tecnicas de Mecanizado

MDULO TRES TCNICAS DE MECANIZADO YUNIN PARA EL MONTAJE Y MANTENIMIENTODE INSTALACIONES

U.D. 2 METROLOGA(PROCEDIMIENTOS DE TRAZADO)

M 3 / UD 2

MDULO TRES TCNICAS DE MECANIZADO Y UNIN PARA EL MONTAJE Y MANTENIMIENTO DE INSTALACIONES

U.D. 2 METROLOGA (PROCEDIMIENTOS DE TRAZADO)

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NDICE

Introduccin.................................................................................. 65

Objetivos ........................................................................................ 67

1. Aparatos de medida directa e indirecta................................. 69

1.1. Metro................................................................................. 69

1.2. Calibre............................................................................... 71

1.3. Micrmetros ..................................................................... 74

1.4. Gonimetros..................................................................... 77

1.5. Comparadores .................................................................. 78

1.6. Niveles............................................................................... 83

2. Tcnicas de medicin ............................................................. 84

3. Calibracin de aparatos de medicin .................................... 85

Resumen ........................................................................................ 87

Anexo 1.......................................................................................... 89

Anexo 2. Tablas ............................................................................. 91

Glosario.......................................................................................... 93

Cuestionario de autoevaluacin................................................... 97

Bibliografa .................................................................................... 99



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INTRODUCCIN

El proceso de medicin de longitudes y trazado de las piezas eninstalaciones se ha convertido en una parte fundamental del desarrollotecnolgico: sin el uso de unas tcnicas adecuadas sera imposible laproduccin en serie y la unificacin de criterios en la industria.

Cada actividad requiere una precisin determinada, quitar precisin enla medicin y construccin se puede convertir en una falta de calidadinadmisible, de la misma forma que un exceso de celo en la toma demedida y exigencia de trazado se puede convertir en un lastre econmicodifcil de soportar en una economa de libre mercado y competencia.

Se consideran suficientes las siguientes precisiones:

Tabla 1.

Un buen tcnico debe conocer los instrumentos de precisin ms simplesy habituales, como son los que se estudiarn en esta unidad didctica.

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OBJETIVOS

1. Conocer las diferencias entre magnitud fsica, medida y unidad demedida.

2. Emplear correctamente las unidades de medida del Sistema Interna-cional y del Sistema Ingls.

3. Realizar clculos de medidas y hacer la conversin entre mltiplosy submltiplos.

4. Identificar las principales magnitudes y unidades de medida que seutilizan en el mantenimiento de vehculos, as como otras unidadesque se emplean habitualmente y no pertenecen al Sistema Interna-cional.

5. Conocer los tiles y aparatos de medida ms utilizados en el taller.

6. Conocer la teora del nonio para poder realizar mediciones msprecisas.

7. Aprender a medir con el calibre (en milmetros y pulgadas).

8. Aprender a medir con micrmetros.

9. Conocer y aprender a utilizar el transportador de ngulos, las galgasde espesores, los peines de roscas, las llaves dinamomtricas y losrelojes comparadores.



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1. APARATOS DE MEDIDA DIRECTA E INDIRECTA

1.1. Metro

Medir una longitud significa compararla con la unidad de medida paraver cuntas veces est contenida esta ltima en la primera.

El metro es la unidad de medida de longitud del Sistema Internacional;se define como la distancia que viaja la luz en el vaco en 1/299.792.458segundos. Esta norma fue adoptada en 1983 cuando la velocidad de laluz en el vaco fue definida exactamente como 299.792.458 m/s.

Hay varias herramientas de medida a las que usualmente se les denominametro; distinguiremos las ms usadas en la industria y las instalaciones.

Cinta mtrica

Figura 1. Cinta mtrica.

Se usa en medidas de longitud considerables; la precisin que aporta esde 1 cm. Habitualmente, requiere de dos personas para medir, una acada extremo de la cinta; se tiene que tener la precaucin de no estirarla cinta y de que no se cree una curva excesiva.

Flexmetro

Es la herramienta ms popular. Muestra una precisin de mm, y es fiableen esos mrgenes. Los ms usuales varan desde 2 m hasta 5 m. En lamedida que aumenta la longitud la cinta metlica tendr que ser msancha y arqueada para facilitar que una persona sola lo pueda utilizar;existen flexmetros electrnicos que nos indican la medida en unapantalla lectora, tiene memorias, etc.



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Regla metlica

Suele cubrir un longitud de entre 15 y 100 cm. Tiene una exactitud de1 mm. Tambin se usa para trazar lneas rectas.

Fig. 4 Regla metlica.

Metro lser

Es el metro de ltima tecnologa. Mide fcilmente y con una precisinbastante aceptable distancias de todo tipo.



Fig. 2. Flexmetro. Fig. 3. Flexmetro Digital.

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1.2. Calibre

Figura 5.

Se emplea para realizar la medida de tres diferentes tipos de dimensiones:las exteriores de objetos colocados entre sus pinzas, la medida dedimensiones interiores y profundidades de huecos (vase la figura.)

Figura 6.



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Est diseado en dos piezas, una que es la regla fija y la otra que es unareglilla mvil (Verde); a la reglilla se le llama nonio o vernier y permiteaumentar la precisin de lectura de la regla principal que es la parte fija(Azul).

Figura 7. Calibre.

Apreciacin

La apreciacin del calibre se mide dividiendo la menor dimensin de laregla por el n de divisiones del nonio.

Pongamos un ejemplo de nonio decimal.

Figura 8. Nonio.



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La apreciacin ser de:

En un nonio de 20 divisiones veremos que existe una mayor apreciacin:

Figura 9. Nonio 20 divisiones.

Tambin hay nonios de 50 divisiones, cuya base terica es igual al anterior.

Figura 10. Calibre digital.



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1.3. Micrmetro

Figura 11 Detalle nonio micrmetro.

Figura 12. Micrmetro.

Es un instrumento de medida directa diseado para la medida de espesoresde objetos situados entre dos superficies de contacto, una de ellas fija yotra mvil, unida a la cabeza de un tornillo; dependiendo del tipo,permite realizar mediciones de hasta una milsima de milmetro (0.001mm); los ms usados realizan medidas de 0.01 mm de apreciacin.



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Est diseado de forma que para medir la distancia hacemos avanzar untornillo sobre una escala que est situada a lo largo de un soporte fijo(regla principal, graduada principalmente en mm.); tambin se observaotra escala circular situada en el permetro de la rosca. Al avance queproduce el tornillo al girar una vuelta se le denomina PASO DE ROSCA.

La precisin del micrmetro se obtiene por tanto, dividiendo el paso derosca H entre el nmero de partes N en que est dividido el limbo circularantes citado.

Por ejemplo:

Paso de rosca = 0.5 mm.

Divisiones = 50.

Figura 13. Micrmetro digital.

Calibracin del micrmetro

Lo primero que se tiene que hacer para comprobar si el micrmetrofunciona correctamente es buscar el ERROR DE CERO.

Consiste en realizar una medida cerrando completamente el tornillo,sin ninguna pieza; si la medicin es cero, el micrmetro no tiene errorcero, pero si la medida es positiva o negativa habremos detectado unerror cero.

El error cero se mantiene constante en todas las mediciones y cualquiermedida que tomemos lo contendr; podemos incluso medir bien restandoel error a la medida, si es positivo, o restndoselo si es negativo.



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Lectura sobre un micrmetro

Se coloca la pieza a medir sobre las dos superficies de contacto, giramosel tornillo hasta hacer contacto con la pieza; en el tramo final delacercamiento debemos coger el tornillo de la corona de su extremo, quetiene un mecanismo de embrague que permite darle la presin necesariade la superficie de contacto con la pieza sin daar la rosca. De esta formala cabeza lectora ya est situada.

La escala longitudinal est dividida en medios milmetros, cuyo nmerova quedando al descubierto a medida que avanza el tornillo; a estacantidad se le aadir un complemento obtenido multiplicando elnmero marcado sobre el limbo circular por la longitud a que correspondecada una de esas divisiones, es decir, la precisin del instrumento.

Ejemplo 1

Si queda al descubierto en la escala longitudinal la marca situada entreel milmetro 8 y el 9, indicar que la longitud buscada es 8.50 mm y algoms; si sobre el limbo circular queda sealada la marca correspondienteal nmero 0, la longitud completa sera 8.5 mm.

Resultado = 8+ 0,5 + 0 = 8.5 mm.

Ejemplo 2

Si queda al descubierto en la escala longitudinal la marca situada entreel milmetro 8 y el 9, indicar que la longitud buscada es 8.50 mm y algoms; si sobre el limbo circular queda sealada la marca correspondienteal nmero 25, y la precisin del micrmetro es p = 0.01 mm (correspon-diente a los micrmetros habituales), entonces el complemento buscadovaldra 0.25 mm, de manera que la longitud completa sera 8.75 mm.

Resultado = 8+ 0,5 + 0,25 = 8,75 mm

Ejemplo 3

Si queda al descubierto en la escala longitudinal la marca situada entreel milmetro 6 y el 7, indicar que la longitud buscada es 6.50 mm y algoms; si sobre el limbo circular queda sealada la marca correspondienteentre el nmero 14 y el nmero 15, y la precisin del micrmetro esp = 0.01 mm (correspondiente a los micrmetros habituales), entoncesel complemento buscado valdra 0.145 mm, de manera que la longitudcompleta sera 6.645 mm.

Resultado = 6+ 0,5 + 0,14 + 0,005 = 6,645 mm



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Precauciones:

1. No desmontar ninguna parte del micrmetro.

2. El husillo est montado de manera que no pueda ser retirado delaislante interior. Evitar desplazarlo ms all del lmite de capacidad.

3. No utilizar elementos punzantes o lpices elctricos para marcarsobre el micrmetro.

4. Si es de digital, la pantalla de cristal lquido (LCD) se apaga autom-ticamente transcurridos 20 minutos aproximadamente. Para encen-derla, basta con girar levemente el husillo o pulsar el botn ZERO/ABS.

1.4. Gonimetros

El gonimetro es una herramienta de medicin de ngulos; est formadopor un crculo graduado con una escala de 360 y superficie plana quesirve de base y referencia.

Mide los ngulos con la regla que gira sobre el centro del crculo graduado.

La apreciacin del gonimetro est en funcin del nmero de divisionesde nonio.

Figura 14. Goniometro. Figura 15 Goniometro digital.

En las medidas, como todos los aparatos que llevan nonio, se presentanlos mismos tres posibles casos:

Que coincida el cero del nonio con una medida exacta.

Que no coincida, pero s lo haga cualquier divisin del nonio.

Que no coincida ni el cero ni ninguna divisin del nonio.



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Para el resultado de la medida se seguir el mismo criterio descrito enel calibre y en el micrmetro.

1.5. Comparadores

Los comparadores son unos tiles que tienen una medida fija y conocidao que se puede fijar, de esta manera se compara la pieza con el til ysabemos si es igual o presenta alguna variacin; en esta unidad didcticavamos a ver los siguientes:

Escuadras.

Galgas de espesores.

Calibres de dimetros.

Calibres pasa no pasa.

Galgas para radios.

Peines de rosca y plaquetas de rosca.

Mrmol.

Escuadras

Las escuadras son tiles de medida indirecta o por comparacin; se utilizapara comparacin de ngulos.

Se utiliza colocando el ngulo de la pieza que queremos comparar sobrela pieza, mirando al trasluz para observar si algn rayo de luz pasa entrela pieza y la escuadra; si esto ocurre, la pieza no tiene el ngulo quequeremos comparar.

Figura 16. Juego de escuadra universal.



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Figura 17. Escuadra de precisin.

Galgas de espesores

Son lminas de distintos espesores (0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; etc.); seusan para la medicin indirecta por comparacin de la separacin ohuecos que hay entre dos superficies o piezas.

Se hacen pasar las galgas por el hueco a medir, aumentando su espesorhasta que encontramos una que no es capaz de pasar, entonces sabremosque la medida del hueco es superior a la ltima que pasa e inferior a laque no pasa.

Figura 18. Juego de Calibres para Espesores.



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Calibres de dimetros

Son un juego de varillas calibradas; se usan para medir dimetros deagujeros muy pequeos, por ejemplo agujeros de pulverizadores degasleo, pasos de vlvulas de expansin, etc.

Calibres pasa no pasa

Es un til de medida indirecta por comparacin. Son piezas calibradasque sirven para medir dimetros; es una pieza que tiene dos separacionesa medidas muy precisas, se busca la pieza que comparndola con la barrao el tubo se obtiene que una pasa y la otra no, de esa manera sabremosque la medida est entre las dos de referencia.

Calibres para radios

Es un til de medida indirecta por comparacin. Son un juego deplantillas de semicrculos. Sirve para determinar el radio de tubos yagujeros.

Figura 19. Calibre radios.

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Peines de rosca y plaquetas de rosca

Es un juego de tiles de medida indirecta por comparacin. Consta deuna serie de peines de acero que tienen indicado el tipo de rosca a laque corresponden.

Podremos encontrarnos con los que miden las roscas tipo mtrica (60)de paso en mm. (6 x 100)y los tipo whithworth (55) y paso en pulgadas20G.

Figura 20. Juego de Calibres para Roscas.

Mrmol

El mrmol, sirve para trazar y para comprobar la planitud de una pieza;se fabrican en dos tipos de material diferente, en granito y en hierrofundido.

Figura 21. Mrmol.

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Transportador de ngulos

Es una herramienta que permite fijar un ngulo manualmente o biencogerlo de otra pieza; para ello se apoya sobre la pieza muestra y seaprieta el tornillo, con lo cual el ngulo queda fijado.

Una vez fijado podemos comparar con otra pieza, leer el ngulo obtenidoo trazar ese ngulo en otro sitio.

Figura 22. Transportador de ngulos.

Comprobador de dimetros de brocas

Es una herramienta de medicin indirecta por comparacin; consisteen una placa metlica que tiene realizados los dimetros ms usuales debrocas y marcados sobre la misma; haciendo pasar la broca sabremoscul es su medida que corresponder a la ms grande por la que puedepasar.

Figura 23. Comprobador dimetro brocas.

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1.6. Niveles

El nivel es una herramienta que permite determinar la existencia devarios ngulos respecto de la horizontal. Generalmente estn preparadospara comprobar la horizontal (0), la vertical (90) y la posicin intermedia(45).

Suelen tener una burbuja que se mueve sobre un recipiente y unas lneasde lmite; si esa lnea se encuentra entre esas dos lneas el nivel es correcto,si no es as, existe un desplazamiento.

Para el trazado de instalaciones se emplean niveles lser que permitenfijar la horizontal en todo el edificio con el puntero lser.

Figura 24. Nivel forma arco magntico.

Figura 25. Nivel de aluminio.

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2. TCNICAS DE MEDICIN

El uso de una correcta tcnica de medicin es fundamental en lafabricacin y la realizacin de instalaciones; en esta unidad se ha explicadocmo es cada herramienta de medicin. El aprovechamiento de losconocimientos impartidos y su aplicacin ayudarn al profesional a evitarerrores y fallos en el desarrollo de su profesin.

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3. CALIBRACIN DE APARATOS DE MEDICIN

Calibrar un aparato de medicin consiste en realizar la comprobacinde su fiabilidad; para eso necesitamos unas herramientas patrn o unasmedidas patrn.

Las herramientas patrn son las que han sido comprobadas rigurosamentepor un laboratorio especializado en la materia y estn certificadas. Serealiza la medida con la herramienta patrn y despus con la herramientaa comprobar; si no hay variacin, se determina que la herramientafunciona correctamente, si el error es inadmisible, entonces se desecharo mandar a reparar la herramienta.

Otra forma de comprobar es con medidas patrn; son tiles que estncertificados y conocemos su medida exacta; medimos con la herramientay si nos da la esperada, est en condiciones de uso, si no es as, se procederde la manera anterior.

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RESUMEN

La medicin es una tcnica que todo tcnico debe dominar. En estaunidad hemos estudiado las medidas ms usuales.

Hemos estudiado medidas directas con el Metro, Calibre, Micrmetroy Gonimetro.

Algunas medidas por comparacin han sido repasadas: Galgas de espesores,Escuadras, Transportador de ngulos, Calibre de dimetros, Calibre pararadios, Peines de roscas, Niveles y Mrmol.

En el desarrollo de la profesin nos encontraremos con estas medidasy con otras que utilizan otros aparatos de medida; todas ellas no ayudarna evitar errores.

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ANEXO 1

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ANEXO 2. Tablas

A continuacin se dan unas tablas de medidas de conversin entreunidades de longitud y superficie del Sistema Mtrico al Sistema Ingls.

MLTIPLO EQUIVALENCIA

Termetro (Tm): 1012 MetrosGigmetro (Gm) 109 MetrosMegmetro (Mm) 106 MetrosKilmetro (km) 103 MetrosHectmetro(hm) 102 MetrosDecmetro (dam) 101 Metrosmetro: Unidad bsica del SI. 1 Metrosdecmetro (dm) 10-1 Metroscentmetro (cm) 10-2 Metrosmilmetro (mm) 10-3 Metrosmicrmetro (m) 10-6 Metrosnanmetro (nm) 10-9 Metrosangstrom () 10-10 Metrospicmetro (pm) 10-12 Metrosfemtmetro o fermi (fm) 10-15 Metrosattmetro (am) 10-18 Metroszeptmetro (zm) 10-21 Metrosyoctmetro (ym) 10-24 Metros

LONGITUD

UNIDAD PULGADAS PIES MILLAS MILIMETROS CENTIMETROS METROS KILOMETROS

Pulgadas 1 0.0833 - 25.4 2.54 0.0254 -

Pies 12 1 - 304.8 30.48 0.3048 -

Millas 63,36 5,28 1 - - 1,609.344 1.609.344

Milmetros 0.03937 0.003281 - 1 0.1 0.001 -

Centmetros 0.3937 0.032808 - 10 1 0.01 -

Metros 393.701 328.084 - 1 100 1 0.001

Kilmetros 39,37 3,280.8 0.62137 - 100 1 1

Unidad PulgadascuadradasPiescuadrados

Acres ilimetroscuadrados

Centmetroscuadrados

Metroscuadrados

Pulgadas cuadradas 1 0.006944 - 645.16 64.516 0.00064516

Pies cuadrados 144 1 - 92,903.04 9.290.304 0.09290Acres - 43,56 1 - - 4,046.8564

Milimetros Cuadrados 0.00155 - - 1 0.01 -

Centimetros Cuadrados 0.1550 0.001076 - 100 1 0.0001

Metros Cuadrados 1,550.0031 1.076.391 0.000247 - 10 1

REA O SUPERFICIE

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Equivalencias aproximadas dimetros de tuberas

Pulgadas Milmetros Pulgadas Milmetros

1/4 8 16 400

3/8 10 18 450

1/2 15 20 500

3/4 20 24 600

1 25 28 700

1 1/4 32 30 750

1 1/2 40 32 800

2 50 36 900

2 1/2 65 40 1000

3 80 42 1050

3 1/2 90 48 1200

4 100 54 1400

6 150 60 1500

8 200 64 1600

10 250 72 1800

12 300 78 1950

14 350 84 2100

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GLOSARIO

Abocardado: Forma geomtrica, cnica en la punta de la tubera, quepermite una unin roscada.

Acero: Aleacin de 98% hierro (Fe), menos del 2% carbono (C) y otroselementos.

Acero inoxidable: Aceros a los que se les ha adicionado intencionadamentecromo, nquel y otros elementos

Acotar: Accin de indicar las medidas de un elemento o pieza en unplano.

Adhesivo: Pasta o lquido que se utiliza para pegar piezas o superficie.

Aislamiento acstico: Material que se emplea para aislar una zona oelemento del ruido.

Aislamiento elctrico: Material o elementos que se emplean para evitarel paso de la electricidad.

Aleacin: Mezcla homognea de diferentes elementos.

Alzados: Vista ms representativa de una pieza o vertical de un edificio.

Arandelas: Elemento usado en las uniones atornilladas que reparten lapresin de la cabeza del tornillo o de la tuerca de forma homognea.

Barnices: Pinturas decorativas semitransparentes.

Bibliotecas con smbolos: Coleccin organizada de smbolos de elementose instalaciones, generalmente en archivos de formato digital.

Brocas: Herramientas usadas para taladrar un elemento.

Cajetn: Tabla o recuadro donde se introducen los datos generales deun dibujo.

Catalizador: Elemento qumico que acelera, inicia o permite que unproceso qumico se realice.

Conformado: Accin de darle forma a una pieza.

Corrosin: Proceso destructivo al que estn sometidos los materiales enciertas condiciones.

Curvado: Accin de doblar en forma circular una chapa, un tubo ocualquier otro elemento.

Derivaciones: Desvos secundarios a partir de una tubera general.

DWG: Extensin de un archivo informtico que se usa generalmentepor el programa Autocad.

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DXF: Extensin de un archivo informtico que se usa como archivoStandard.

Chapa de acero: Pieza de acero en la que predominan el ancho y el largoen relacin con el espesor.

Engatillado: Forma de unin de piezas que usa formas especiales en losextremos para conseguir un trabado.

Entronques: Figura geomtrica que se forma en las derivaciones.

Escalmetro: til empleado para medir sobre un plano a escala medidasreales.

Esprragos: Tornillos roscados en los dos extremos y sin cabeza.

Estanco: No permite salir o entrar nada de su interior.

Fluidos: Masa que se puede transportar por tuberas.

Fundiciones: Aleacin de hierro y carbono con una composicin decarbono entre el 1,76 y 6,67%.

Hidrulica: Sistema de transmisin de fuerza por medio de fluidoslquidos.

Intemperie: Exterior, sometido a las inclemencias atmosfricas.

Manguera: Tubera larga y flexible.

Manguitos: Piezas de unin de dos tuberas sin cambio de direccin.

Maquinabilidad: Propiedad que indica la posibilidad de transformar unapieza con mquinas herramientas.

Nonio: Sistema de medicin usado en aparatos de medida.

Normalizada: De acuerdo con las normas.

Oxidacin: Proceso degenerativo en presencia de oxgeno.

Prdidas energticas: Energa que no se puede recuperar.

Perfil: Vista lateral de una pieza.

Plano: Conjunto de dibujos, acotaciones y textos necesarios pararepresentar una pieza o elemento.

Planta: Vista desde el aire de una pieza o elemento.

Punzonado: Taladrado de una pieza por golpe de una matriz.

Rayos ultravioletas: Componente de la luz solar.

Rebabas: Aristas que se formar al cortar una pieza.

Reducciones: Piezas usadas en las tuberas para realizar una transicino cambio de dimetro.

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Remachado: Unin mediante remaches.

Remaches: til que se emplea para realizar uniones sin soldaduras fijas.

Roturas: Quitado ficticio de material en un sitio puntual que permiteobservar el interior de una pieza.

Secciones: Corte transversal ficticio de una pieza que permite ver lo quehay detrs de la lnea de corte.

Simtrico: Visin de espejo.

Taladrado: Accin de producir un agujero en una pieza o lugar.

Terraja: Herramienta usada para mecanizar las roscas en los tornillos.

Tolerancias: Indicaciones que expresan el error permitido.

Tornillo: Pieza macho de una unin roscada.

Tuberas: Elemento usado para transporte de fluidos.

Tuerca: Pieza hembra de un unin roscada.

Virola: Cilindro producido desde una chapa por medio de una curvadora.

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CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIN

1. Qu se entiende por apreciacin de un aparato de medida?

2. Si una pieza mide 2,5 pulgadas de supeficie Cul es el equivalenteen mm?

a. 25 mm.

b. 63,5 mm.

c. 0,0635 m.

d. Las pulgadas y los milmetros son medidas de longitud, no desuperficie.

3. Si un campo tiene 500 m de largo y 700 m de largo, su supeficie serde:

a. 35.000 m3.

b. 350.000 m2.

c. 225.000 Acres.

d. 7.3 Hectreas.

3. El gonimetro...

a. Es una herramienta que se utiliza para medir ngulos.

b. Es una herramienta de medida indirecta.

c. Es un medidor de ngulos por comparacin.

d. Es un til de medida de espesores.

4. Indica las medidas que representa el siguiente nonio.


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BIBLIOGRAFA

Ferrer Ruiz, Julin / Domnguez Soriano, Esteban Jos: Tcnicas deMecanizado para el manteniendo de vehculos, Madrid: EDITEX, 2.004.

http://www.micromex.com.mx

Catalogo comercial Rothenberger ao 2004

http://www.rothenberger.es

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