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Pie de Rey (Calibre Vernier)

Breve descripción

El pie de rey o calibre Vernier es un instrumento de medición de precisión diseñado para medir dimensiones internas, externas y profundidades con alta exactitud, típicamente de hasta 0,02 mm o 0,05 mm. Nombrado en honor a Pierre Vernier, quien inventó la escala deslizante en 1631, llena el vacío entre las reglas graduadas simples y los micrómetros de alta precisión.

Uso / Función

Inspección dimensional: Mide diámetros exteriores, grosores de pared, longitudes de ejes, diámetros interiores de orificios y alturas de escalones.
Mecanizado y ajuste en taller: Fundamental para verificar tolerancias precisas durante el torneado, fresado y ajuste de piezas intercambiables.
Medición de profundidad: Utiliza una varilla de profundidad extensible en la parte posterior para medir la profundidad de cavidades y taladros.
Escala: Medición en banco de trabajo y taller mecánico.

Principio de funcionamiento

Escalas principal y secundaria: El instrumento consta de una regla principal fija graduada en milímetros y una mordaza móvil que lleva una escala auxiliar Vernier (nonio).
División fraccionaria: La escala del nonio divide $N$ divisiones de la regla principal en $N+1$ o $N-1$ partes iguales en el cursor móvil.
Principio de coincidencia: Al medir un objeto, la regla fija indica el valor en milímetros enteros. La fracción decimal se lee directamente identificando qué línea graduada del nonio coincide exactamente con una línea de la regla principal.

Cómo crearlo

Mecanizado de la regla principal: Mecanizar una barra recta de Acero templado o Acero Inoxidable con las mordazas fijas superior e inferior en un extremo.
Graduación de la escala principal: Grabar trazos milimétricos precisos a lo largo de la regla utilizando una máquina divisora de precisión o plantilla patrón.
Fabricación del cursor deslizante: Rectificar un cursor deslizante de Acero o Latón para que se ajuste suavemente sobre la regla sin holguras laterales.
Graduación del nonio: Marcar 49 mm en el cursor divididos en 50 partes iguales para obtener una resolución de 0,02 mm (o 9 mm en 10 partes para 0,1 mm).
Montaje de la varilla de profundidad y freno: Conectar una varilla fina de acero a la parte posterior del cursor y añadir un tornillo de fijación para bloquear las mediciones.

Materiales necesarios

Regla y mordazas: Acero de herramientas templado o Acero Inoxidable para evitar deformaciones y desgaste en los puntos de contacto.
Ensamblaje deslizante: Placas de ajuste y tornillo de bloqueo de Acero o Latón.

Variantes y mejoras

Calibre con reloj: Sustituye la escala Vernier por un mecanismo de cremallera y piñón con esfera para lecturas más rápidas.
Calibre digital: Emplea un codificador lineal capacitivo o inductivo con pantalla LCD para mediciones digitales instantáneas.
Gramil de altura: Monta un cursor Vernier verticalmente sobre una base pesada rectificada para trazados de precisión en mármoles de comprobación.

Límites y riesgos

Error de paralaje: Observar las líneas de graduación desde un ángulo inclinado conduce a lecturas incorrectas de coincidencia.
Error del principio de Abbe: Las mordazas de medición están desviadas del eje de la regla, por lo que una fuerza de apriete excesiva flexiona la barra y altera la medición.
Desgaste de puntas: Las caídas o la medición de materiales abrasivos desgastan el paralelismo de las mordazas.