SECRETARIA DE COMERCIO Y FOMENTO INDUSTRIAL
NORMA MEXICANA NMX-CH-2-1993-SCFI INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN – CALIBRADORES CON VERNIER
MASERUEMENT MASERUEMENT INSTRUM INSTRUMENTS ENTS VERNIER VERNIER CALLIPERS CALLIPERS
DIRECCION GENERAL DE NORMAS
NMX-CH-1993-SCFI
PREFACIO L a presente Norma fue elaborado en el Comité Técnico de Normalización Nacional de Metrología, por el grupo de trabajo Metrología Dimensional y la participación de los representantes de las Organizaciones e instituciones que a continuación se listan: -
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO CENTRO DE INSTRUMENTOS
-
CHRYSLER DE MEXICO LABORATORIO DE METROLOGIA
-
DEPARTAMENTO DEL DISTRITO FEDERAL LABORATORIO DE ALUMBRADO PUBLICO
-
INSTITUTO POLITECINICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD PROFESIONAL DE ZACATENCO
-
MITUTOYO MEXICANA S.A. DE C.V.
-
HERRAMIENTAS STANLEY S.A. DE C.V
-
METRO MEX S.A. DE C.V.
-
NACIONAL DE COMBRE S.A. DE C.V.
-
INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS.
-
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD LABORATORIO DE PRUEBAS Y ENSAYOS DE MEXICO
-
CENTRO DE INGENIERIA Y DESARROLLO INDUSTRIAL
-
TELMAG S.A. DE C.V.
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NORMA MEXICANA NMX-CH-2-1993-SCFI INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN – CALIBRADORES CON VERNIER (ESTA NORMA CANCELA LAS NORMAS NOM-CH-2-1988 Y NOM-CH-54-1984) 1.-
OBJETOVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta Norma establece las especificaciones y métodos de prueba que deben cumplir los calibradores con venir de alcance máximo de medición de 1000mm, lectura mínima de 0,1; 0,05; y 0.02 para 10; 20 y 50 divisiones en el vernier, respectivamente, usados para medir dimensiones internas y externas. Esta Norma con las adaptaciones que requiera, se puede aplicar a calibradores con carátula digital o anológica. 2.
REFERENCIAS
Esta norma se complementa con las siguientes Normas Mexicanas vigentes: NMX-B-119 “Determinación de la dureza Rockwell y Rockwell superfieal en materiales metálicos” NOM-008-SCFI
Sistema General de Unidades de Medida
NMX-Z-12
Muestreo para la inspección por atributos.
NMX-Z-55
Metrología vocabulario de términos fundamentales y generales.
3.-
DEFINICIONES
3.1.
CALIBRADOR CON VERNIER
Instrumento de medición, constituido fundamentalmente por un vernier, una escala principal o cuerpo y caras de medición, apaz de indicar la distancia entre cada superficie de medición con la escala principal y el vernier (ver figura 1). ESCALA VERNIER Escala para indicar lecturas subdivididas de la escala principal, la cual es obtenida dividiendo n-1 divisiones de la escala principal entre, n ó n/2 partes iguales.
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3.2.
OTRAS DEFINICIONES
Para otras definiciones consultar la Norma NMX-Z-55, vigente. 4.
CLASIFICACION
Para los efectos de esta Norma las calibradores con vernier se clasifican en dos tipos y un mismo grado de calidad: CALIBRADOR CON VERNIER TIPO M Un calibrador con vernier con pautas de medición independientes para medición interna y externa, con o sin ajuste fino. Los que tengan una longitud máxima de medición de 300mm, pueden ser con o sin barra para medir profundidades, con o sin forma para medir escalones (ver figura 1) CLAIBRADOR CON VERNIER TIPO M Un calibrador con vernier con las superficies de medición externa e interna sobre las mismas puntas de medición con o sin ajuste fino (ver fig. 2). 5.
ESPECIFICACIONES
5.1.
MAXIMA LONGITUD DE MEDICION
La longitud máxima de medición de los calibradores con vernier o los que tienen ajuste fino, generalmente son de 5 tipos: 150mm; 200mm; 300mm; 600mm; 1000mm y para los que tienen ajuste fino: 130mm; 180mm; 280mm; 600mm; 1000mm. Las dimensiones de las puntas de medición externa e interna generalmente son las que se indican en la tabla 6 y 7.
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5.2.
EROR INSTRUMENTOAL DE LOS CALIBRADORES
El error instrumental permisible en los calibradores con vernier referidos en la presetne Norma, deben se el indicado en la tabla 1. TABLA 1
Error instrumental permisible en los calibradores con vernier. Unidades en: mm Mínimo valor de lectura Longitud de medición
0,1
0,05
0
± 0,02 ±0,05
Más de 0 a 100 inclusive Más de 1 00 a 200 inclusive Más de 200 a 300 inclusive
±0,03 ±0,05
Más de 300 a 400 inclusive
±0,08
±0,04
±0,10
±0,10
±0,05
±0,15
±0,12
±0,06
Más de 400 a 500 inclusive Más de 500 a 600 inclusive
0,02
Más de 600 a 700 inclusive Más de 700 a 800 inclusive Más de 800 a 900 inclusive Más de 900 a 100 inclusive. ±0,15 ±0,07
NOTA: Los valores de lectura dados en esta tabla son a 293K (20ºC) 5.3
RECTITUD DE LAS SUPERFICIES DE MEDICION
La rectitud de las superficies de medición externa e interna de los calibradores cubiertos por esta Norma, deben estar dentro de 0,01mm por 10mm de longitud de la superficie de medición.
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5.4.ABERTURA ENTRE LAS SUPERFICIES DE MEDICION Cuando las superficies de medición externa del cuerpo principal y el cursor de calibrador con vernier se juntan, la abertura entre las dos superficies debe ser como máximo de 5 µm (abertura visible únicamente por el color de interferencia de la difracción de la luz). 5.5.ERROR GLOBAL DE CALIBRADOR CON VERNIER Cuando se mide una pieza metálica con el calibrador con vernier bajo condiciones de referencias, el error global no debe ser mayor que los valores datos en la tabla 2. Tabla 2 Error global Unidades en: mm Mínimo valor de lectura Máxima longitud de medición
0,1
0,05
0,02
150 200
±0,1
±0,08
±0,02
±0,1
±0,08
±0,05
300
±0,1
±0,10
±0,06
600
±0,15
±0,13
±0,08
1000
±0,20
±0,18
±0,11
NOTA: Los valores de lectura del error global fueron determinados a 293K (20ºC) 5.6.CALIBRADOR CON VERNIER Y BARRA DE PROFUNDIDADES Para el calibrador con vernier y barra de profundidades, la desviación del punto cero de la barra debe ser como máximo de 0,02mm. 5.7.ESCALAS 5.1.7. NUMERO DE ESCALAS. El número de escalas de un calibrador con vernier debe estar de acuerdo con lo indicado en la tabla 3
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TABLA 3 NUMERO DE ESCALAS
TIPO
NUMERO DE ESCALA
CALIBRADORES CON VERNIER TIPO M
1 (PARA MEDICIONES EXTERNAS E INTERNAS)
CALIBRADORES CON VERNIER TIPO CM.
1.- (PARA USO EXTERNO E INTERNO) 2.-(UNA PARA USO EXTERNO Y UNA PARA USO INERNO)
5.7.2. TIPOS DE GRADUACION Los tipos de graduación de calibradores con vernier deben estar de acuerdo con lo indicado en la tabla 4. Tabla 4 Tipos de graduación Intervalo de escala cuerpo principal (mm)
1
Tipos de graduación de escala Vernier
Divide 9mm en 10 partes iguales Divide 19mm en 10 partes iguales Divide 19mm en 20 partes iguales Divide 39mm en 20 partes iguales Divide 49mm en 50 partes iguales
Valor Notas min de lectura en mm Fig.3 0,1 Fig.4 0,05 Fig.5 Fig.6 0,02 Fig.7
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5.7.3. LINEAS DE GRADUACION El espesor de las líneas de graduación de los calibradores con vernier, debe estar de acuerdo a lo indicado en la tabla 5. El espesor de las líneas de graduación sobre la escala principal y la escala vernier no debe diferir por más de 30µm. Tabla 5 Ancho de las líneas de graduación Mínimo de valor de lectura mm 0,1 0,005 0,02
Ancho de líneas de graduación ( µm) 80 a 200 80 a 150
5.7.4 FORMAS Y DIMENSIONES Las formas y dimensiones de los calibradores deben se como sigue: 5.7.4.1. Es origen de la escala de medición interna debe ser o mm y las superficies de medición deben ser desbastadas en su extremo. La longitud mínima de medición interna de los calibradores con vernier tipo CM generalmente debe ser de 5mm, 10mm, 15mm, y 20mm y la forma de las superficies de medición será cilindrica con un radio que no exceda ½ de la mínima longitud de medición. 5.7.4.2.
La distancia entre la superficie graduada del vernier no debe exceder de 0,3mm (ver figura 8).
5.7.4.3. La dimensiones de la barra de profundidad debe ser como mínimo de 1,2 x 3mm; no mayor de 1,5mm x 3mm. 5.7.4.3.
Se recomienda que las dimensiones de las puntas de medición externa e interna se adecuen a las dimensiones indicadas en las tablas 6 y7.
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CALIBRADOR CON VERNIER TIPO M
TABLA 6 CALIBRADOR CON VERNIER TIPO M Unidades en:mm Máxima longitud de Medición 150 (130)
a
b
c
D
38
16
25 mínimo
10 mínimo
200 (180)
50
20
30 mínimo
12 mínimo
300 (280) 600
60 80
22 38
40 mínimo 50 mínimo
14 mínimo 25 mínimo
1000
100
50
60 mínimo
30 mínimo
NOTA: Los valores de máxima longitud de medición entre paréntesis representan los valores correspondientes a calibradores con vernier con Ajuste Fino
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TABLA 7 CALIBRADOR CON VERNIER TIPO CM Unidades en mm
5.8
Longitud de medición
a
b
c
150 200 300 600 1000
50 60 70 100 140
8
3 mínimo 4 mínimo 5 mínimo 60 mínimo 90 mínimo
12 18 24
MATERIALERS
Los calibradores con vernier deben fabricarse con acero al carbono o acero inocidable con un coeficiente de expansión térmica de 11,5 ± 1,0 x 10-6 K -1 para un intervalo de temperatura de 283 k (10 a 30ºC) 5.9
DUREZA
Los calibradores con vernier de acero inoxidable debe tener dureza mínima de 52 ± 2 Rc (550 Dureza Vickers), para otros materiales de dureza mínima debe ser 58±2Rc (700 Dureza Vickers). La dureza debe ser medida sobre la superficie de medición o en la cara lateral 2 mm adentro medidos a partir de la superficie de medición. 5.10. CONSTRUCCIÓN Y FUNCIONES La construcción y funciones del calibrador deben se como sigue: 1)
La rugosidad superficial de las caras de medición no deben de exceder de 1,6 µm en la altura máxima. 2) El cursor será operado suavemente y sin ningún juego sobre el intervalo total de operación. 3) El cursor y el ajuste fino pueden ser sujetados firmemente al cuerpo principal del calibrador por un dispositivo de sujeción ser sujetados al cuerpo principal seguramente por el dispositivo de sujeción (tornillo o equivalente). 3.1 El cursor y el ajuste fino pueden ser sujetados firmemente al cuerpo principal de calibrador por un dispositivo de sujeción ser sujetados al cuerpo principal seguramente por el dispositivo de sujeción (tornillo o equivalente). 4) La tuerca de ajuste fino debe operar suavemente; su falta no debe ser impedimento par su servicio práctico.
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TABAL 8 ESPECIFICACIONES DE PLANITUD Y PARALELISMO DE ACUERDO A LA RESULUCION DE CALIBRADOR CON VERNIER.
6.
RESOLUCION
PLENITUD
PARALELISMO
0,1
10µm X 100mm
20 x 100mm
0,05
10µm X 100mm
20µm X 100mm
0,02
5µm en toda su longitud
10µm en toda su longitud
MUESTREO
Cuando se requiera un muestreo para inspección; éste podrá ser establecido de común acuerdo entre productor y comprador, recomendándose el uso de la norma Mexicana NMXZ-12, vigente. Para efectos oficiales el muestreo estará sujeta a las disposiciones reglamentarias de la dependencia que efectúa la inspección. 7.-
METODOS DE EVALUACIÓN
Los instrumentos de evaluación que se emplean deben estar previamente calibrados y contar con certificados de calibración vigentes: 7.1.
ERROR INSTRUMENTAL DE MEDICION EXTERNA
7.1.1 APARATOS Y EQUIPO -
Bloques patrón ISO grado 1
7.1.2. PROCEDIMIENTO Seleccione diferentes bloques patrón o juegos de ellos de tamaño nominal, escogidos para cubrir un número de puntos, tanto del intervalo total de medición del instrumento, como de la escala vernier. Inserte los bloques entre las superficies de medición externa, mida en la punta y al fondo de las superficies de medición y obtenga el error instrumental restando la dimensión del bloque patrón de la lectura del calibrador.
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7.1.2 RESULTADO Debe cumplir con lo indicado en la tabla 1 7.2.
ERROR INSTRUMENTAL DE MEDICION INTERNA
7.2.1 APARATOS Y EQUIPO Los indicados en 7.1.1. y sus accesorios. 7.2.2. PROCEDIMEITNO Utilice las combinaciones de bloques patrón seleccionados en 7.1.2, montados en los soportes para pilas de bloques, usando como limitadores las mordazas paralelas o las mordazas rectas; mida esta dimensión interna con las superficies de medición interna del calibrador y obtenga el error instrumental restando la dimensión de los bloques patrón de la lectura del calibrador, ver figura 9.
7.2.3 RESULTADO Debe cumplir con lo indicado en la taba 1 7.2
PRUEBA DE RECTITUD DE LAS SUPERFICIES DE MEDICIÓN EXTERNA E INTERNA
7.3.1. APARATOS Y EQUIPO -
SOPORTE PARA INDICADOR DE CONTROL REGAL METALICA INDICADOR DE CARATULA TIPO PESTAÑA (DE CONTROL)
7.3.2. PROCEDIMIENTO Coloque el indicador de carátula de modo que su punta de medición se pueda mover paralelamente a las superficies de medición interna y externa del calibrador sobre un plano de prueba y mida la planitud moviendo el soporte con el indicador de carátula. Las superficies de medición interna deben ser medidas de la misma forma ver figura 10.
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7.3.3 RESULTADO Debe cumplir con lo indicado en 5.3 7.4.
PRUEBA DE ABERTURA ENTRE LAS CARAS DE MEDICION
7.4.1. PROCEDIMIENTO Esta prueba se realiza en forma visual, juntando las caras de medición del calibrador con vernier y observando si a través de ella se proyecta, algún haz luminoso 7.4.2 RESULTADO Debe cumplir con lo indicado en 5.4. 7.5.
PRUEBA DE DUREZA
Esta prueba debe realizarse conforme a lo dispuesto en la norma NMX-8-119 vigente. RESULTADO Debe cumplir con lo indicado en 5.9. 8.
BIBLIOGRAFIA
ISO 35-99-1976
Vernier Callipers reading to 0,1 and 0,05mm
ISO 60906-1984
Vernier Callipers reading to 0,02mm
JIS B-7-507-1979
Vernier Callipers
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8
CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
La presente Norma concuerda parcialmente con las Normas Internacionales siguiente: ISO 3599-1976
Vernier Calliper reading to 0,1 and 0,05mm
ISO 6906-1984
Vernier Callipers reading to 0,02mm
En lo referente al alcance máximo de medición y en los incisos 5.8 Material y 5.9 Dureza México D.F., a 1 oct. 1993 EL DIRECTOR GENERAL DE NORMAS
LIC. LUIS GUILLERMO IBARRA.
