Práctica 12 Rugosidad y Rugosímetro - Gera Torres (5)

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
	 FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
LABORATORIO DE METROLOGÍA
BRIGADA: 505	HORA: V3	DÍA: VIERNES
PRÁCTICA 12: RUGOSIDAD Y RUGOSÍMETRO
FECHA:
SAN NICOLÁS DE LOS GARZA, N.L. A 07 DE NOVIEMBRE DE
2022
Rugosidad
Aunque durante mucho tiempo la medición de la rugosidad no fue considerada como una rama de la metrología, en la actualidad es un requerimiento importante debido al reconocimiento creciente de la importancia y necesidad de esta medición.
Una superficie perfecta es una abstracción matemática, ya que cualquier superficie real, por perfecta que parezca, presentará irregularidades que se originan durante el proceso de fabricación.
Las irregularidades mayores (macro geométricas) son errores de forma, asociados con la variación en tamaño de una pieza, paralelismo entre superficies y planitud de una superficie o conicidad, redondez y cilindricidad, y que pueden medirse con instrumentos convencionales.
Las irregularidades menores (micro geométricas) son la ondulación y la rugosidad. La primera pueden ocasionarla la flexión de la pieza durante el maquinado, falta de homogeneidad del material, libración de esfuerzos residuales, deformaciones por tratamiento térmico, vibraciones, etcétera; la segunda la provoca el elemento utilizado para realizar el maquinado, por ejemplo, la herramienta de corte o la piedra de rectificado. Los errores superficiales mencionados se presentan simultáneamente sobre una superficie, lo que dificulta la medición individual de cada uno de ellos.
La rugosidad (que es la huella digital de una pieza) son irregularidades provocadas por la herramienta de corte o elemento utilizado en su proceso de producción, corte, arranque y fatiga superficial. El acabado superficial de los cuerpos puede presentar errores de forma macro geométricos y micro geométricos.
La rugosidad superficial es el conjunto de irregularidades de la superficie real, definidas convencionalmente en una sección donde los errores de forma y las ondulaciones han sido eliminados.
· Superficie real: Superficie que limita el cuerpo y lo separa del medio que lo separa.
· Superficie geométrica: Superficie ideal cuya forma está especificada por el dibujo y/o todo documento técnico.
· Superficie de referencia: Superficie a partir de la cual se determinan los parámetros de rugosidad. Tiene la forma de la superficie geométrica. Se puede calcular por el método de mínimos cuadrados.
· Perfil real: es la intersección de la superficie real con un plano normal.
La rugosidad de la superficie se determina considerando la longitud de onda del radar y el ángulo de incidencia. Una superficie aparecerá ser lisa si sus variaciones de la altura son más pequeñas que 1/8 de la longitud de onda del radar.
Características
· Promedio de rugosidad: El valor promedio de rugosidad en µm es el valor promedio aritmético de los valores absolutos de las distancias del perfil de rugosidad de la línea intermedia de la longitud de medición. El valor promedio de rugosidad es idéntico a la altura de un rectángulo donde su longitud es igual a la longitud total lm y esto a su vez es idéntico con la superficie de la suma que existe entre el perfil de rugosidad y la línea intermedia.
Los rugosímetros sirven para detectar de forma rápida las profundidades de la rugosidad en las superficies de materiales. Los rugosímetros le indican en µm la profundidad de la rugosidad Rz y el promedio de rugosidad Ra.
· Rugosidad obtenida: El costo de una superficie maquinada crece cuando se desea un mejor acabado superficial, razón por la cual el diseñador deberá indicar claramente cuál es el valor de rugosidad deseado, ya que no siempre un buen acabado superficial redundará en un mejor funcionamiento de la pieza, como sucede cuando desea lubricación eficiente y por tanto una capa de aceite debe mantenerse sobre la superficie.
En el pasado el mejor método práctico para decidir si un acabado superficial cumplía con los requerimientos era comparado visualmente y mediante el tacto contra muestras con diferentes acabados superficiales. Este método no debe confundirse con los patrones de rugosidad que actualmente se usan en la calibración de rugosímetros.
Parámetros de rugosidad
Éstos son los parámetros fundamentales que se emplean para medir la rugosidad. Las definiciones que a continuación se exponen son las adoptadas por ISO.
Rugosidad media aritmética (Ra).
Es el valor medio de los valores absolutos de las alturas del perfil, respecto de la línea media, en la longitud de evaluación, tomando como base la curva R (filtrada). Gráficamente, Ra representa el lado del rectángulo que tiene la misma área que las irregularidades del perfil.
Ra es el parámetro más utilizado para controlar la rugosidad, siendo universalmente aceptado. Nos da una buena información sobre los siguientes conceptos:
· Determina la calidad del proceso de fabricación de la pieza que estamos inspeccionando.
· Indica el desgaste de las herramientas (muelas, plaquitas, etc.) en el proceso de arranque de viruta.
· Estanqueidad.
· Rodadura.
Altura media de la rugosidad (Rz).
Es el promedio de las alturas de los picos y valles. Se define, en base a la curva P (sin filtrar), como la media de los valores absolutos de las 5 crestas más altas del perfil y los 5 valles más profundos dentro de la longitud de evaluación, que en este caso se toma como la básica, respecto a una línea paralela a la media y que no intercepte con el perfil.
Es un parámetro significativo para superficies que requieran gran estanqueidad.
Altura máxima de la cresta (Rp).
Altura máxima de una cresta. Es la distancia del punto más alto del perfil a la línea media en base a la curva P (sin filtrar). Es un parámetro válido para:
· Evaluar la calidad de ajustes prensados.
· Desgaste superficial de piezas.
Altura máxima del perfil (Ry).
Distancia entre el valle más profundo y la cresta más alta del perfil en la longitud de evaluación, tomando como base la curva P (sin filtrar). Presenta el inconveniente de que es muy sensible a la presencia de defectos locales como golpes, rotura de herramienta en ese punto, etc., que pueden falsear la medida realizada.
Altura máxima de pico a valle (Rt o Rmax).
Distancia entre el pico más alto y valle más profundo en la longitud de evaluación en base a la curva R (filtrado).
Medición de la rugosidad
Rugosímetro.
Un rugosímetro es un instrumento de medición encargado de cuantificar la rugosidad que presenta una superficie o en su defecto una perforación. La rugosidad en el campo de la física viene a ser aquellas imperfecciones, irregularidades, desniveles o desigualdades que de una manera u otra se han formado en estos espacios.
¿Para qué sirve?
El rugosímetro sirve para medir la rugosidad que presenta cualquier superficie con una gran exactitud, precisión y alta confiabilidad, ya que es capaz de hacerlo de manera rápida una vez que entra en contacto con dicha superficie.
	
Simbología ISO de marcado
La Tabla siguiente muestra los símbolos de la norma ISO 1302-1978 que se utilizan para indicar en los dibujos las direcciones de las marcas producidas por el proceso de maquinado.
Conclusión
Siempre es importante el hecho de conocer tanto los estados superficiales, su normatividad, así como también los instrumentos que se utilizan al momento de querer evaluar la calidad de las piezas, para poder desempeñar un buen funcionamiento, ya que en muchos casos las piezas pueden dañarse por el simple hecho de estar en contacto con otras, lo que resultaría en cualquier deformidad de estas; lo anterior sin tomar en cuenta que también ya podrían venir con algún defecto desde su creación. En su evaluación provocaría fallas en el sistema al que se acopló, creando así una falta de calidad y competitividad.
El rugosímetro es uno de los muchos instrumentos de medición, el cual resulta bastante útil para la evaluación de la calidad de la superficie de las piezas en diferentes procesos, que pueden llegar a ser críticospara que una empresa se mantenga competente en el mercado.
Referencias
· RUGOSIDAD. (2012). TODO INGENIERIA INDUSTRIAL. Obtenido de https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y-normalizacion/rugosidad/
· Parámetros de rugosidad. (s. f.). TODO INGENIERIA INDUSTRIAL. Obtenido de https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/metrologia-y- normalizacion/rugosidad/https:/ikastaroak.ulhi.net/edu/es/DFM/TFM/TFM02/es_DFM_TFM02_Con tenidos/website_23_parmetros_de_rugosidad.html
· Rodríguez, O. (s. f.). Calidad superficial: Rugosidad. Webcindario. Obtenido de Visio-12- rugosidad.vsd (webcindario.com)