Laboratorio di tecnologia meccanica - relazione

Materie:	Altro
Categoria:	Tecnologia
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Data:	13.02.2007
Numero di pagine:	7
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

►Oggetto: Collaudo di un calibro ventesimale.
►Disegni e schemi:
Parti fondamentali del calibro a corsoio
A1) Asta fissa: è la parte del calibro sulla quale scorre il corsoio.
A2) Astina per le misure di profondità: è solidale al corsoio
B1) Becchi per le misure esterne: sono rastremati alle estremità.
B2) Becchi per le misure interne: sono rastremati per l’intera lunghezza.
C) Corsoio: è la parte fondamentale del calibro, sulla quale si trova il nonio.
N1) Nonio graduato in mm (generalmente ventesimale o cinquantesimale).
N2) Nonio graduato in pollici (consente un’approssimazione di 1”/128).
P) Pulsante di blocco del corsoio: a pulsante premuto il corsoio scorre liberamente sull’asta.
S1) Scala graduata in mm.
S2) Scala graduata in pollici.

Con esso si possono misurare:
1) le dimensioni esterne, a, di un oggetto posto tra le ganasce A
2) le dimensioni interne, b, per mezzo delle ganasce B
3) la distanza, c, tra due livelli di un oggetto, individuata dalla parte estrema del regolo, C, e dall'estremo di un'asticella solidale al cursore, D.

Parti fondamentali del micrometro ad arco per esterni

A) Telaio ad arco
B) Incudine fissa
C) Asta mobile
E) Bussola graduata
F) Dispositivo di bloccaggio
G) Tamburo graduato
H) Limitatore di coppia (frizione)
Blocchetti di riscontro pianparalleli
Nomenclatura dei blocchetti pianparalleli:
l lunghezza nominale del blocchetto;
lu lunghezza della faccia di misura
(fino ad l = 10,1 mm lu = 30-3 mm;
per l da oltre 10,1 fino a 1000mm
lu = 30-3 mm)
la larghezza della faccia di misura
( per l da 0,5 a 1000 mm la =9-0,05-0,2 mm)

Microscopio d’officina
E’ un po’ differente da quello da noi usato……
►Descrizione e caratteristiche degli strumenti usati.
Il calibro a corsoio
La tecnologia studia il comportamento dei materiali. L’unità di misura + grande in meccanica è il millimetro e si usano degli strumenti che permettono di apprezzare le frazioni di millimetro.
Uno di questi strumenti è il calibro che è diviso in tre parti: UNA FISSA, UNA MOBILE (CORSOIO) E L’ASTICINA.
Nella parte fissa troviamo un becco verso l’alto e un becco verso il basso e i corrispondenti si trovano nella parte mobile.
I beccucci servono per misurare la lunghezza o il diametro, l’asticina serve per misurare le profondità.
I beccucci sono smussati alle estremità, perchè servono per misurare gli spazi più piccoli in modo che tocchino perfettamente anche l’interno delle circonferenze e non la corda sottesa tra i due punti d’incontro.
L’asticina, nei calibri più costosi è conica in modo da poter misurare perfettamente anche le profondità dei cilindri o delle punte dei coni (non è il nostro caso).
Il micrometro è costruito in acciaio inossidabile. L’acciaio è una lega CARBONE+FERRO (potrebbero esserci altri elementi). L’acciaio dolce ha meno carbone dell’acciao duro.
Una lega viene definita acciaio quando contiene una percentuale di carbonio dal 0,2% a un massimo di 2%. In questo intervallo si classificano in acciai dolcissimi, dolci, duri, durissimi.
L’acciaio comune è una lega binaria mentre l’acciaio inossidabile è formato da tre elementi. Si definisce un acciaio inossidabile quando contiene Fe+C+Ni+Cr. Il nichel e il cromo sono due elementi che resistono all’usura alle alte temperature. Sulla parte fissa, troviamo una scala in basso divisa in mm e in alto troviamo una scala divisa in pollici. Un pollice ==25,4mm
sulla parte mobile o corsoi troviamo due scale una in basso e una in alto. Quella in basso prende il nome di Nonio. Ci sono tre tipi di calibro:
-deccimale che ha il nonio di 9 mm ed è diviso in 10 parti
-ventesimale che ha il nonio di 19mm ed è diviso in 20 parti
-cinquantesimale che ha il nonio di 49 mm ed è diviso in 50 parti.
Ci sono calibri più precisi ma il grado di difficoltà di lettura e il tempo ne sconsigliano l’utilizzo.
Con il calibro possono capitare tre casi di lettura.
Se lo zero del nonio è sotto la tacchetta di un numero della scala in millimetri, la misura è esatta.
Se lo zero del nonio non è sotto la tacchetta di un numero, dobbiamo ricercare la tacchetta del nonio che coincide con una tacchetta della scala in millimetri. La misura sarà data dai millimetri letti sulla scala millimetrica+ la lunghezza letta sul nonio.
Può capitare che nessuna tacchetta del nonio coincida con la tacchetta della scala in millimetri e quindi la misura sarà per esempio 7mm +o- la sensibilità dello strumento.
La lettura con un calibro ventesimale si esegue così:
1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
in questo caso la lettura è 2mm+7/20 (che è la lettura del nonio). Ma non si può scrivere in questo modo,occorre trasformare la frazione in centesimi e questo può essere fatto o calcolando subito la divisione 7:20=0.35 o trasformandola in centesimi moltiplicando sia il numeratore che il denominatore per 5 7*5/20*5=35/100, quindi trentacinque centesimi.
Il micrometro ad arco per esterni
Per misurazioni di precisione utilizziamo il micrometro.
Il più grande è di un centesimo di millimetro come sensibilità.
Quello che solitamente cambia è la portata dello strumento o campo di misura, che è la lunghezza minima e max della misura.
Si hanno le seguenti portare 0-25 25-50 50-75 75-100.
Prende il nome micrometro perchè funziona grazie all’accoppiamento di due viti micrometriche. Sono costruiti a intervalli di 25mm per limitare l’errore.
Il micrometro è composto da due scale una sfalzata di ½ mm dall’altra.
La controbussola con un giro di 360° si sposta di ½ millimetro.
La controbussola è guidata da una vite micrometrica.
In un giro completo della controbussola passano davanti alla linea di fede 50 divisioni..
Raccogliamo i dati e sappiamo che ogni giro si sposta di ½ millimetro e che ad ogni giro passano davanti alla linea di fede 50 divisioni.
Ogni tacchetta sarà quindi uguale a 0,5mm/50 divisioni=0,01mm.
L’approssimazione è uguale al passo della vite fratto numero di divisioni. 0,5mm/50divisioni=0,01 mm. Possiamo quindi dire che l’approssimazione è il passo della vite sono numericamente la stessa cosa, ma non concettualmente.
I blocchetti di riscontro pianparalleli (di tohonson)
I blocchetti di riscontro pianparalleli hanno la forma di un parallelepipedo retto a sezione rettangolare ed a facce di misura piane e tra loro parallele, con lunghezza nominale (incisa sul blocchetto) compresa tra 0,5 e 1000mm riferita alla temperatura di 20 °C ed pressione atmosferica normale di 101,325 kPa.
I blocchetti di riscontro costituiscono le misure di riferimento per ogni necessità della metrologia.
I blocchetti di una stessa classe, sono raccolti in scatole: la composizione di una serie comune (88 pezzi) è la seguente.

Numero dei blocchetti
Lunghezza nominale mm
1
1,000 5
9
da 1,001 a 1,009
49
da 1,01 a 1,49
19
da 0,5 a 9,5
10
da 10 a 100

Il microscopio d’officina
Il microscopio d’officina viene adoperato per osservare i pezzi realizzati e tanti altri modi…
Ha due micrometri con approssimazione 0,005 mm, che regolano lo spostamento del pezzo lungo l’asse delle X e lungo quello delle Y. Guardando dall’obbiettivo si nota che questo e provista degli assi cartesiani. Due lampadine illuminano il pezzo e con una manopola è possibile regolare la messa a fuoco.
►Procedimento seguito.
Dopo aver preso in dotazione un calibro abbiamo provveduto a completare la tabella gia assegnata precedentemente. Per compilarla abbiamo operato come è riportato nella terza colonna.
Denominazione
Giudizio
Modo di operare
Grado di finitura delle superfici
Sufficiente (6)
Controllo visivo della superficie del calibro.
Anomalie superficiali
Graffi evidenti (6)
Controllo se il calibro presenta il becco rotto,graffi evidenti,riga rotta,ecc….
Colorazione delle tacche delle scale millimetrate
Mediocre (5)
Controllo se il colore delle tacche è visibile.
Bloccaggio del corsoio
Scarso (4)
Controllo se il dispositivo è funzionante.
Scorrevolezza del corsoio
Buona (7)
Controllo se il corsoio presenta difficoltà di scorrimento.
Coincidenza dei segni a calibro chiuso
Ottima (9)
Controllo se lo 0 del nonio è coincidente con quello della scala fissa, e il 10 del nonio coincidente con il 39 della scala fissa.
Parallelismo dei becchi per esterni
Mediocre (5)
Si riscontra posizionando tra i becchi un blocchetto di riscontro.
Parallelismo dei becchi per interni
Mediocre (5)
Si riscontra misurando con il micrometro la parte inferiore e quella superiore dei becchi, verificando che le due misurazioni siano uguali.
Perpendicolarità del becco sinistro
Sufficiente (6)
Controllo con una squadretta da 90° con buona precisione.
Tracciatura delle scale
Buona (7)
Controllo con microscopio d’officina.
Scostamenti rispetto alle quote nominali
Buona (7)
Collaudo con blocchetti pianparalleli.
Giudizio definitivo
Sufficiente (6)
Controllo generale delle prove.

Per verificare l’attendibilità del calibro abbiamo provato a misurare i blocchetti pianparalleli di cui ho parlato precedentemente, questa e la tabella che abbiamo ottenuto:
Dimensioni
nominali (mm)
Lettura
reale (mm)
Scostamento
(mm) {S=LR-LN}
1,05
1,05
0
8,15
8,20
+0,05
15,25
15,25
0
27,35
27,40
+0,05
38,45
38,50
+0,05
46,55
46,60
+0,05
53,65
53,65
0
68,75
68,75
0
77,85
77,85
0
88,95
89
+0,05
100
100
0
125
125
0
Grafico dello scostamento.
Per verificare le scale del calibro come ho già accennato precedentemente nella tabella si è fatto uso del microscopio d’officina e si sono ottenuti i seguenti dati.
Chiave di lettura:
X1=Prima misura letta sul micrometro dell’asse X.
X2=Seconda misura letta sul micrometro dell’asse X.
X =distanza tra una tacca è l’altra. (X=X2-X1)

Parte fissa del calibro:
X2= 3,205 X1= 2,205 X = 3,205 – 2,205 = 1
Parte del nonio:
X2= 2,165 X1= 1,195 X = 2,165 – 1,195 = 0,97
►Considerazioni personali.
L’obbiettivo postoci è stato il collaudo di un calibro ventesimale, per collaudarlo abbiamo seguito un insieme di verifiche sul calibro, che adesso mi permettono di giudicare il calibro sufficientemente adeguato alla funzione per cui è stato creato, nonostante si notino alcune in regolarità evidenti nel momento in cui si osserva, la tabella degli scostamenti, come anche dal grafico, il calibro da noi analizzato non presenta una precisione pari a quella richiesta a un calibro professionale, il grafico avrebbe dovuto rappresentare una linea retta perché lo scostamento sarebbe dovuto essere una costante (zero), ma nel nostro caso non è accaduto colpa in parte dovuta anche agli errori sistematici (sono dovuti a strumenti di misura difettosi o a metodi non razionali) e accidentali o causali (sono determinati da una somma di tante cause che provocano ciascuna un errore elementare). Giudizio personale il calibro da noi utilizzato non è ancora da buttare.