Una Definición metrológica de desarmador óptipo

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Universidad Autónoma Metropolitana

Metrología para la manufactura

Profesor: Gilberto Domingo Álvarez Miranda

Proyecto:   Desarmador Óptico

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Alumnos:

Valdovinos Vitte Andrés Alan

Vital Campos Cuauhtémoc

Fecha de entrega    31 de Marzo de 2010

Introducción

Un desarmador  es una herramienta que se utiliza para apretar y aflojar tornillos que requieren poca fuerza de apriete y que generalmente son de diámetro pequeño.

Un poco de historia

Se cree que los destornilladores planos tuvieron su origen en los talleres de carpintería, que después de introducir los clavos en la madera les hacían una pequeña muesca en la cabeza y los retorcían media vuelta; de esta manera se conseguía un mayor agarre.

Una evolución de éstos son los cabezales en estrella, que debido a su forma en X hacen que el encaje entre destornillador y tornillo sea más preciso y por tanto se evita que el destornillador resbale y se salga de su encaje. Su gran inconveniente es que, tras un período de uso, el cabezal puede volverse más fino que al principio y no encajar con el tornillo.

Clasificación

Existen varios tipos de destornilladores, principalmente se clasifican por su tipo de cabeza. También pueden clasificarse por su función o por la actividad en que se utilizan.

Para gran carga de trabajo en la que se precisa atornillar o desatornillar muchos tornillos, es recomendable el empleo de un destornillador eléctrico, provisto de un motor con un control de giro de apriete o aflojado. Suelen estar provistos de un cargador de batería. La punta del destornillador suele ser intercambiable. Estos tipos de destornilladores disminuyen considerablemente el tiempo de trabajo empleado.

En cuanto a la cabeza del destornillador los más comunes son:

De estrella, Planos

Nuestro trabajo se enfoca en un desarmador llamado  “desarmador óptico” que se utiliza en la reparación de lentes por lo que sus dimensiones son muy pequeñas. Consta de 4 partes con las cuales es posible efectuar las reparaciones necesarias, con un desarmador de punta plana de un lado y un desarmador de punta de estrella del otro.

Elegimos este objeto ya que observamos el cambio que ocurre al poner el empaque plástico, se transforma un juego en un apriete  además de que se nos hizo una herramienta muy útil y muy compacta.

Justificación

1. Tolerancias Dimensionales

Las dimensiones de las piezas fueron medidas con un microscopio de herramientas, del cual su alcance es de 25mm y su medida más pequeña es de 0.0005mm.

Los tipos de pieza, así como cada una de las tolerancias, se determinaron por medio del análisis de las mismas, en base a la bibliografía 1. Cabe anotar que los empaques no se consideraron como piezas, pero son parte importante de la determinación de los juegos y los aprietes.

Ensamble de árbol – agujero individuales

Tomando como referencia, la tabla 11.2 de la página 51 y la tabla 11.3 de la página 55 de la referencia 1, obtuvimos que:

En todos los ensambles (agujero – árbol, pieza 1 – pieza2, pieza 2 – pieza 3, pieza 3 – pieza 4) existe un juego pequeño entre el árbol y el agujero (antes de ajustarse al empaque), dado por la rosca, que hace función de guía precisa y provoca movimientos de pequeña amplitud. De acuerdo a las dimensiones consideramos un agujero H7 y un árbol g6.

Entrando en contacto con el empaque se genera un apriete débil, considerado así porque el ensamble se puede hacer a mano, la unión no puede transmitir esfuerzos y las piezas se pueden desmontar y montar sin sufrir ningún deterioro, por lo que consideramos un agujero H6 y un árbol js5.

Ensamble 1

Para el agujero de la pieza 1 obtuvimos un diámetro de 4.255mm, el cual se encuentra en la columna de 3 – 6mm de diámetro (tabla 11.3), lo que le da un rango de +0.012 y 0.000mm.

Para la pieza 2, que es un árbol de mismo diámetro, encontrado en la misma columna, nos da que su rango es de -0.004 y -0.012mm.

Entre la pieza 1 y 2, en cuanto se toca el empaque de 5.345mm de diámetro, lo consideramos como apriete. Se maneja la misma columna pero diferentes filas (js5, H6), dando un rango de +0.0025 y -0.0025, para el árbol. Y un rango de +0.008 y 0.000, para el agujero.

Ensamble 2

Para el agujero de la pieza 2 obtuvimos un diámetro de 3.795mm, el cual se encuentra en la columna de 3 – 6mm de diámetro, lo que le da un rango de +0.012 y 0.000mm.

Para la pieza 3, que es un árbol de mismo diámetro, encontrado en la misma columna, nos da que su rango es de -0.004 y -0.012mm.

Entre la pieza 2 y 3, en cuanto se toca el empaque de 4.275mm de diámetro, lo consideramos como apriete. Se maneja la misma columna pero diferentes filas, dando un rango de +0.0025 y -0.0025, para el árbol. Y un rango de +0.008 y 0.000, para el agujero.

Ensamble 3

Para el árbol de la pieza 3 obtuvimos un diámetro de 3.795mm, el cual se encuentra en la columna de 3 – 6mm de diámetro, lo que le da un rango de-0.004 y -0.012mm.

Para la pieza 4, que es un agujero de mismo diámetro, encontrado en la misma columna, nos da que su rango es de +0.012 y 0.000mm.

Entre la pieza 3 y 4, en cuanto se toca el empaque de 4.275mm de diámetro, lo consideramos como apriete. Se maneja la misma columna pero diferentes filas, dando un rango de +0.0025 y -0.0025, para el árbol. Y un rango de +0.008 y 0.000, para el agujero.

Ensamble de todas las piezas

1. Dentro del agujero de la pieza 1 va ensamblado el árbol de la pieza 2. Entre este ensamble se encuentra un empaque plástico de 5.345mm de diámetro, que es el que genera el apriete sobre el eje de las piezas.
2. Dentro del agujero de la pieza 2 va ensamblado el árbol de la pieza 3. Entre este ensamble se encuentra un empaque plástico de 4.275mm de diámetro, que es el que genera el apriete sobre el eje de las piezas.
3. Dentro del agujero de la pieza 4 va ensamblado el segundo árbol de la pieza 3. Entre este ensamble existe un empaque de mismas propiedades y dimensiones que el del ensamble anterior.

1. Tolerancias Geométricas

Las tolerancias geométricas afectan la forma y la posición de un elemento, se distinguen de las tolerancias dimensionales por la forma de consignarlas y por el hecho que no afectan directamente a una dimensión lineal o angular.

Las tolerancias que asignamos a nuestras piezas se realizaron en base al análisis de cada una, fundamentado en la tabla 3.1 de la página 76 de la referencia 1.

1. Cilindricidad de la superficie señalada que está comprendida entre dos cilindros coaxiales cuyos radios difieren 0.02%.
2. Coaxialidad del eje del cilindro señalado que se encuentra comprendido en una  zona cilíndrica de 0.005mm de diámetro al eje de referencia A.

Observación: Las tolerancias geométricas consideradas se aplican a todas las piezas del desarmador óptico; con excepción de que la pieza 4 no tiene Coaxialidad.

Verificación de los ensambles

Tolerancias dimensionales:

Observación: Los juegos y aprietes aquí presentados se refieren a los que existen entre las piezas de forma perpendicular a su eje, o sea, referente a los diámetros de los cilindros del desarmador.

Ensamble 1 (H7/g6) juego pequeño:

Pieza 1: 4.255 H7 = 4.255 + 0.012mm                Dmax = 4.267mm

                      4.255 + 0.000mm                Dmin = 4.255mm

Pieza 2: 4.255 g6 = 4.255 – 0.004mm                Dmax = 4.251mm

                      4.255 – 0.012mm                Dmin = 4.243mm

Juegos:

Juego máximo = dimensión máxima del agujero – dimensión mínima del árbol

Jmax = 4.267 – 4.243 = 0.024mm

Juego mínimo = dimensión  mínima del agujero – dimensión máxima del árbol

Jmin = 4.255 – 4.251 = 0.004mm

Tolerancia funcional = Juego Máximo – Juego Mínimo

TF =  0.024 mm – 0.004 mm

TF= 0.020 mm

Verificando tenemos que  TF =  Sumatoria Intervalos de tolerancia

IT1Pieza 1 = 4.267 mm – 4.255 mm = 0.012 mm

IT 2Pieza 2 = 4.251 mm – 4.243 mm = 0.008 mm

IT1 + IT2 = 0.020 mm

Por lo tanto coincide  la sumatoria de intervalos con la Tolerancia funcional.

Ensamble 1 (H6/js5) apriete débil:

Pieza 1: 4.255 H6 = 4.255 + 0.008mm                Dmax = 4.263mm

                4.255 + 0.000mm                Dmin = 4.255mm

Pieza 2: 5.345 js5 = 5.345 + 0.0025mm                Dmax = 5.3475mm

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