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https://www.innovacioneducativa.unam.mx:8443/jspui/handle/123456789/5232| Título : | Laboratorio de Mediciones Mecánicas |
| Autor : | Ramos Trejo, Efrain Jacobo Armendariz, Victor Hugo |
| Fecha de publicación : | 2014 |
| Resumen : | El conocimiento de diversas herramientas empleadas en las mediciones de tipo mecánico resulta de primordial importancia para cualquier ingeniero y en particular la concerniente a las áreas de ingeniería mecánica, mecatrónica e industrial. De manera rutinaria se utilizan los sistemas de medición, sin embargo se pone poco interés en la selección adecuada del instrumento esto se observa principalmente para mediciones sencillas; los tipos de instrumentos y las técnicas se han establecido por costumbre, resultando que se pierda de vista características como la exactitud y veracidad de lectura. Sin embargo, cuando se requiere de un grado de precisión mayor, la selección del equipo de medición, las técnicas correctas del uso, así como la interpretación de los datos demandan que se tengan bien claro los conceptos de metrología dimensional. Toda la manufactura moderna se basa en la precisión y en las tolerancias de las magnitudes dimensionales ya que a partir de esto se tienen productos de calidad y funcionalidad. En este sentido se plantea desarrollar 12 prácticas que integran el laboratorio de mediciones mecánicas. Desarrollo de prácticas 1.Conceptos generales de metrología e instrumentos básicos de medición 2.Bloques patrón y sistemas de calibración 3.Calibrado vernier 4.Micrómetro 5.Rugosidad (parte 1 y 2) 6.Comparador óptico y microscopio de taller 7.Control estadístico de procesos 8.Medición por dispositivos ópticos y de coordenadas 9.Tolerancias geométricas y dimensionales 10.Diseño de sistema de medición 11.Ingeniería inversa mediante Maquina de Medición por Coordenadas 12.Control de calidad e inspección mediante Maquina de Medición por Coordenadas y Rugosímetro. Es importante recalcar que el trabajo no solo implica el desarrollo de los protocolos experimentales, ya que se requiere elaborar material para ejemplificar los conceptos vistos en las prácticas y elaborar dispositivos para implementar las mismas. En el grupo de trabajo se cuenta con la experiencia suficiente para que el proyecto se concluya con éxito. El responsable y el corresponsable y otros integrantes han participado en diferentes proyectos PAPIME, en los cuales se ha requerido de manufacturar herramientas para diversas aplicaciones, y por tanto requirieron de un alto grado de precisión en el dimensionamiento de diversos componentes y en algunos casos incluso se diseño el sistema de medición. Por otra parte integrantes del equipo tienen la experiencia en la impartición de las asignaturas de dibujo mecánico, procesos de corte de materiales y procesos manufactura así como de diseño de herramental, en donde los beneficios son de trascendental importancia Este proyecto beneficia directamente a 650 estudiantes que en promedio se inscriben por semestre a las diferentes asignatura de dibujo mecánico, procesos de manufactura, procesos de corte de materiales en la Facultad de Ingeniería, serán también beneficiados alumnos del laboratorio de procesos de manufactura , ya que se utilizará el laboratorio para que los alumnos puedan dimensionar sus piezas , adicionalmente se podrá beneficiar a tesistas de licenciatura y posgrado que requieren de instrumentos de medición. Resulta evidente que este material también podrá tomarse con base para otros programas de estudio similares en otras dependencias de la UNAM, como son las FES Aragón y Cuautitlán. |
| URI : | http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5232 |
| metadata.dc.contributor.responsible: | Ramos Trejo, Efrain |
| metadata.dcterms.callforproject: | 2014 |
| metadata.dc.coverage.temporal: | 2014-2016 |
| metadata.dcterms.educationLevel.SEP: | Licenciatura nivel superior |
| metadata.dc.description.objective: | Desarrollo de prácticas que permitan a los alumnos conocer y aplicar las diferentes herramientas y métodos utilizados en la metrología dimensional. Estas prácticas se orientaran tanto a métodos de medición directa e indirecta, con herramientas básicas, de traslado de medida, de medición por comparación, de evaluación óptica y con láser. Se pretende que el alumno pueda seleccionar y diseñar el sistema de medición adecuado a las necesidades que en su vida profesional se le presenten. |
| metadata.dc.description.hypothesis: | Las prácticas permitirán al estudiante de las diferentes licenciaturas y cursos tener la capacidad de obtener e interpretar medidas con diferentes instrumentos que se adecuen al objeto en especifico que requieran analizar, y por ende tengan un mejor desarrollo profesional. Asimismo, se plantea que el alumno sea capaz de generar sus propias herramientas e instrumentos para medir. |
| metadata.dc.description.strategies: | Metodología de trabajo A. MODELO DE PRÁCTICA 1. Definición del modelo de práctica de laboratorio. Se estructurará el modelo de cada práctica en cuanto a edición y rubros de contenido. B. Elaboración de piezas y planos de ingeniería para las diferentes practicas planteadas C. ELABORACIÓN DE PRÁCTICAS 1.Conceptos generales de metrología e instrumentos básicos de medición En esta práctica se brindarán fundamentos del sistema general de medición, lenguaje, conceptos generales, sensibilidad de un instrumento de medición, reproductibilidad de mediciones, exactitud, precisión y confiabilidad, análisis de incertidumbre, errores etc. Asimismo se desarrollarán los conceptos referentes a sistemas de unidades. Se describirán en términos generales los elementos, equipos y dispositivos con los que cuenta el laboratorio de mediciones mecánicas 2.Bloques patrón y sistemas de calibración Se desarrollará el principio básico de calibración e inspección de instrumentos bajo normas oficiales, registro y métodos de calibración, trazabilidad de las calibraciones. Se llevara a cabo el procedimiento básico de calibración para diferentes instrumentos mediante el uso de bloques patrón. 3.Calibrador vernier En esta práctica se mostrarán las aplicaciones de este instrumento de medición, sus variantes, precisión, correcto uso, errores inherentes al instrumento y la forma correcta de hacer una lectura mediante el nonio. Asimismo, se llevara a cabo un ejercicio en el cual se utilice el instrumento permitiendo realizar diferentes medidas a los modelos desarrollados. 4.Micrómetro Esta práctica se demostrarán las aplicaciones particulares de los micrómetros, variantes y accesorios que complementan su utilidad, manejo correcto y posicionamiento de piezas en sus superficies de medición, asimismo la forma correcta de hacer una lectura mediante la escala del husillo, errores de medición y precisión. Se tendrá un elemento mecánico que permita llevar a cabo el dimensionamiento para hacer prácticos los conceptos vistos. 5.Rugosidad En la práctica se desarrollará el concepto de metrología superficial, se establecerán los conceptos básicos del tema, el tipo de dato que se obtiene, cuidados del equipo, aditamentos necesarios, calibración, interpretación de parámetros, nomenclatura y toma de datos. 6.Comparador óptico y microscopio de taller En esta práctica se mostrará el principio de funcionamiento de los instrumentos ópticos que permiten magnificar piezas mecánicas, se evaluarán diferentes elementos para un proceso de control de calidad y estadística,llevando a cabo un ejemplo de un proceso pasa no pasa en el cual el alumno establecerá los limites máximo y mínimo de acuerdo al proceso de manufactura. 7.Control estadístico de proceso Para esta practica se darán los conceptos correspondientes del control estadístico que se evalúan en un proceso de producción, el alumno deberá capturar todos los parámetros que se requiere para un control estadístico, tales como tamaño de muestra, tipo de gráficos a presentar. Asimismo, deberá seleccionar el instrumento adecuado para la toma de dimensiones. 8.Medición por dispositivos ópticos y de coordenadas? Se presentarán las tecnologías de medición de precisión, su principio de funcionamiento, conveniencia de uso, capacidades de trabajo y enlace con procesos de inspección y estadística 9.Tolerancias geométricas y dimensionales Se desarrollarán diferentes modelos en los cuales se tengan las diferentes características que permitan verificar las superficies con la finalidad de observar visualmente las variaciones de geometría principalmente en los cambios de sección mediante el uso de comparadores ópticos, microscopio de taller, superficies de referencia y métodos ópticos. Además se plantea esta práctica levar a cabo el dimensionamiento con diferentes instrumentos con la finalidad de establecer el concepto de tolerancia dimensional y por ende definir los conceptos de ensamble, sistemas de ajuste y sim |
| metadata.dc.description.goals: | La meta principal es el desarrollo de 12 prácticas que complementan en su totalidad el laboratorio de mediciones mecánicas y que al final que el alumno plantee y diseñe su propio sistema de medida. Para el primer año se planea realizar las practicas 1 a 6, en virtud que se considera que la adquisición de la maquina de coordenadas se realizará para la segunda etapa (segundo año). 1.Conceptos generales de metrología e instrumentos básicos de medición 2.Bloques patrón y sistemas de calibración 3.Calibrador vernier 4.Micrómetro 5.Rugosidad 6.Comparador óptico y microscopio de taller 7.Control estadístico de procesos 8.Medición por dispositivos ópticos y de coordenadas 9.Tolerancias geométricas y dimensionales 10.Diseño de sistema de medición 11.Ingeniería inversa mediante Maquina de Medición por Coordenadas 12.Control de calidad e inspección mediante Maquina de Medición por Coordenadas y rugosímetro Para cada práctica se desarrollarán accesorios y piezas que permitan la diversidad de casos que se pueden presentar en el área laboral, asimismo se plantea que el alumno diseñe su propio sistema de medidas. se pretende que se pueda configurar el sistema diseñado a través de bastidores modulares que permitan implementar diversos modelos a analizar. La versatilidad de configuración de los bastidores modulares permitirán adecuar estos a los distintos tipos piezas y arreglos de modelos, asimismo, los distintos requerimientos de medidas. |
| metadata.dc.description.selfAssessment: | En este proyecto su principal logró fue el desarrolló de 12 prácticas que permiten a los alumnos conocer y aplicar diferentes herramientas y métodos utilizados en la metrología dimensional. se buscó que una vez que el estudiante haya realizado el total de los protocolos desarrollados, adquiera la habilidad de seleccionar el instrumento que más se adecue a sus necesidades, que conozca la manera correcta de emplearlos y que tenga conocimiento de las ventajas, limitaciones y errores que se puedan generar. Las prácticas incluyen desde el empleo de los instrumentos de medición más básicos (por ejemplo una simple regla o bien calibradores vernier y micrometros) hasta del uso de equipos más sofisticados como las máquinas de medición por coordenadas y los sistemas medición por visión. En los protocolos no podría faltar lo relativo a los conceptos de calibración e incertidumbre, así como de la medición de las tolerancias geométricas y dimensionales, concepto importantísimo en los ensambles y ajustes de piezas. Asimismo se cubre la medición de los acabados superficiales a través de rugosímetros y también incluye los aspectos de medición y análisis de la calidad de piezas manufacturadas. Para las prácticas fue necesario generar o integrar piezas con diferentes geometrías típicas de elementos mecánicos, como ranuras, esferas, engranes, cavidades, barrenos, roscas internas y externas, zonas escalonadas, superficies planas, cuerpos cilíndricos, etcétera. Se logró integrar elementos para análisis de acabado superficial y para la verificación de tolerancias dimensionales y geométricas simples. En este mismo sentido se coleccionaron elementos mecánicos y mecanismos más complejos con el fin de que el estudiante pueda lograr una mayor comprensión de los conceptos de tolerancias dimensionales y geométricas a través del análisis de las relaciones de ajuste y ensambles. Se generaron planos de ingeniería, en los cuales se resalta la importancia de los conceptos de metrología dimensional y la forma de expresarlos a través de un lenguaje de ingeniería. Para mejorar en cuanto a los objetivos de aprendizaje planteados se requirió adquirir equipos más poderosos, por lo que el grupo de trabajo aportó recursos adicionales por $626,000 (seiscientos veintiseismil pesos 00/100 M.N.) y consolidó otros 104,000 de otro proyecto. Con el fin de aportar más elementos didácticos se elaboraron manuales básicos de operación de tres nuevos equipos (rugosimetro, brazo de medición por coordenadas y sistema de medición por visión. También se impartieron dos cursos para preparar a los profesores del área, es estos se utilizaron los protocolos desarrollados en este proyecto. Este proyecto ha sido satisfactorio y permitirá mejorar el aprendizaje, en los aspectos de metrología dimensional, de los estudiantes de las ingenierías industrial, mecánica y mecatrónica. El trabajo responde a las necesidades de los nuevos planes de estudio de la Facultad de Ingeniería. |
| metadata.dc.description.goalsAchieved: | La principal meta (12 prácticas) se cumplió habiéndose desarrollado las siguientes: 1. Conceptos generales de metrología e instrumentos básicos de medición 2. Calibrador vernier 3. Micrómetros 4. Bloques patrón y sistemas de calibración 5. Rugosidad 6. Comparador óptico y microscopio de taller 7. Control estadístico de procesos 8. Incertidumbre en la medición 9. Medición por dispositivos ópticos y de coordenadas 10. Tolerancias geométricas y dimensionales 11. Sistemas de Ajustes 12. Ingeniería inversa mediante Maquina de Medición por Coordenadas -En cada práctica se desarrollaron accesorios y/o piezas, asimismo planos de ingeniería de estas. -Como complemento didáctico también se elaboraron manuales básicos de operación de tres nuevos equipos (Adquiridos con recursos del proyecto y/o ingresos extraordinarios). -Dentro del segundo periodo se impartieron dos cursos orientados a profesores del área de ingeniería, la finalidad fue dar a conocer el material didáctico desarrollado, así como capacitar en el manejo de los diferentes instrumentos y equipos con los que cuenta el laboratorio. Los cursos se impartieron bajo el auspicio del Programa de Actualización y Superación Docente (PASD) Licenciatura 2016-1, denominados “Mediciones mecánicas instrumento básicos” y “Medición por dispositivos ópticos y de coordenadas" -Se tuvó una capacitación(curso) de alto nivel en el manejo del equipo de medición por coordenadas tipo brazo marca Faro. A este asistieron el responsable y un participante del proyecto, los cuales obtuvieron la certificación técnica en el uso de este instrumento. En ese curso también se les actualizó en el manejo del equipo de medición poR visión Swift. -Se implementó el espacio físico del laboratorio de mediciones mecánicas, en donde ya se impartieron 10 sesiones estudiantes de las asignaturas de dibujo mecánico e industrial y laboratorio de manufactura. Lo anterior permitió corregir y/o ampliar los tópicos referentes a las prácticas generadas. |
| metadata.dcterms.provenance: | Facultad de Ingeniería |
| metadata.dc.subject.DGAPA: | Ingenierías |
| metadata.dc.type: | Proyecto PAPIME |
| metadata.dc.contributor.coresponsible: | Jacobo Armendariz, Victor Hugo |
| Aparece en las colecciones: | 1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías |
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