El indicador de prueba tipo palanca es una de las herramientas básicas para la medición comparativa. Extremadamente versátiles y capaces de una alta precisión, los indicadores de prueba mecánicos (y su primo cercano, el cabezal de medición electrónico de tipo palanca) se utilizan comúnmente con soportes de altura para mediciones dimensionales y geométricas, y en muchas tareas de configuración de máquinas. Aunque generalmente son fáciles de usar, las mediciones de los indicadores de prueba están sujetas a una fuente común de error llamada error de coseno.
El error de coseno se produce cuando el brazo de contacto no está configurado en la relación adecuada con la pieza. Como se muestra en la Figura 1, el brazo debe colocarse paralelo a la superficie de la pieza, de modo que el movimiento de la punta de contacto sea esencialmente perpendicular a la pieza, ya que la dimensión de la pieza varía. Esto suele ser fácil de organizar, ya que el brazo se mantiene en su lugar mediante un embrague de fricción y se puede ajustar fácilmente incluso si el cuerpo del indicador de prueba está en ángulo con la pieza (Figura 2). Pero cuando el brazo está en ángulo con la pieza (Figura 3), la punta de contacto también se desplaza a través de la superficie de la pieza a medida que la dimensión varía, aumentando la desviación aparente de lo nominal, según lo registrado por el indicador. Cuanto más inclinado sea el ángulo, mayor será el error de coseno.
Sin embargo, hay circunstancias en las que no es posible colocar el brazo de contacto paralelo a la pieza de trabajo debido a alguna interferencia. Cuando este es el caso, hay dos opciones disponibles.
Un contacto especial con una punta evolvente (con forma de balón de fútbol) corrige automáticamente los errores de coseno hasta 20 grados de paralelo. Esta es a menudo la solución más fácil al problema. Cuando el ángulo es mayor de 20 grados, o cuando el ángulo es menor de 20 grados, pero un contacto con punta evolvente no está disponible o no es conveniente de usar, se pueden aplicar un par de fórmulas simples para calcular y corregir el error de coseno.
Corrección de errores de Coseno = Medición visualizada en 3D x coseno (ángulo)
Diferencia = medición visualizada en 3D Corrección de errores de Coseno publicitario
La corrección de errores de coseno es una fórmula simple de un solo paso para calcular la desviación real de la pieza con respecto al valor nominal, en otras palabras, la medición correcta. La fórmula de diferencia calcula el error en sí.
Dependiendo de las tolerancias implicadas y de la naturaleza crítica de la medición, el ángulo del brazo de contacto con la pieza puede estimarse a simple vista o con un transportador. (En términos generales, si se ven paralelos, es lo suficientemente cerca. Recuerde que, si está utilizando las fórmulas, debe usar un contacto estándar con una punta en forma de bola, no una punta involuta. Veamos un ejemplo.
La especificación de la pieza es de 1.000 pulgadas + 0.009 pulgadas. El brazo de contacto está a 30 grados de la pieza. El indicador lee +0.010 pulgadas.
Corrección de errores de coseno = 0.010 pulgadas x coseno 30
grados = 0.010 pulgadas x 0.866 = 0.00866 pulgadas
Diferencia = medición mostrada – corrección de errores de firma codificada
La lectura del medidor está desactivada en 0.00134 pulgadas, y la desviación real del valor nominal es de 0.00866 pulgadas, no de 0.010 pulgadas como se muestra . En otras palabras, la pieza está dentro de la tolerancia, aunque el medidor diga que está fuera de tolerancia. En este caso, no reconocer y corregir el error de coseno resultaría en rechazar una buena parte.
En general, es más fácil confiar en una punta evolutiva para corregir errores en ángulos bajos, y guardar la fórmula para casos en los que no sea posible orientar el brazo de contacto a 20 grados de paralelo a la pieza. Pero sea cual sea el método que se utilice, asegúrese de que el error de coseno se entienda y corrija.