Descripción y contextualización de la asignatura

La Metrología dimensional es la ciencia que se ocupa de la medición de magnitudes geométricas. Dentro de esta ciencia se engloban multitud de instrumentos y equipos que, basados en diferentes técnicas metrológicas, son capaces de realizar una medición de todas aquellas propiedades que se determinen mediante la unidad de longitud. Se trata, por lo tanto, de una disciplina transversal que forma parte del control de calidad aplicable a cualquier tipo de industria. En esta asignatura se abordan tanto las técnicas metrológicas tradicionales, como las más modernas y de mayor implantación en la industria. Con esta asignatura se pretende que el alumno sea capaz de utilizar la información proporcionada por la medición, así como de conocer y evaluar las principales fuentes de error de medida para establecer la calidad de la medición en talleres productivos y laboratorios de ensayo.



Esta asignatura pertenece al Máster Universitario en Ingeniería Mecánica (INMEC901) y se imparte en el 1er cuatrimestre de su 2º curso, donde el alumnado debe seleccionar 34 créditos de asignaturas optativas. Una de las ofertadas es Metrología Dimensional. El enfoque de los estudios de Máster en Ingeniería Mecánica pretende dotar a los graduados en Ingeniería Mecánica de las competencias en tecnología mecánica que les sitúen en el nivel técnico profesional más alto en Ingeniería Mecánica, además de que les abran las puertas a iniciarse en actividades de investigación y desarrollo tecnológico. Además de Grado en Ingeniería Mecánica, también es posible acceder mediante otras titulaciones (para más información visitar https://www.ehu.eus/es/web/master/master-ingenieria-mecanica).



El Máster en Ingeniería Mecánica está dividido en 3 módulos:

1) Tecnologías Mecánicas (1er año del Master) - módulo obligatorio

2) Diseño y análisis mecánico (2º año de Máster) - módulo optativo

3) Fabricación (2º año de Máster) - módulo optativo



La asignatura de Metrología Dimensional pertenece al Módulo de Fabricación. Una vez cursada esta asignatura, el egresado estará capacitado para aplicar los conocimientos adquiridos directamente en la industria a la que se incorpore.



De hecho, Metrología dimensional es una de las asignaturas del Máster más transversales y de mayor aplicabilidad directa, ya que todo lo que se diseñe y fabrique en necesario definir geométricamente (acotar) y medir, con mayor o menor precisión, con instrumentos y/o técnicas más novedosas o convencionales. Por lo tanto, se entiende que el aprovechamiento de lo adquirido será aplicado directamente sea cual será el sector de la industria en la que realice su trabajo el egresado.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

RA-1: Percibir las magnitudes geométricas –dimensiones, formas y texturas- de los cuerpos sólidos, y de las unidades más elementales utilizadas para describirlas, el micrómetro y el segundo de arco, así como de la incidencia de las citadas magnitudes sobre la funcionalidad de los cuerpos. En este mismo sentido, ser capaz de comunicar fluidamente la información geométrica, de acuerdo con las normas internacionales al respecto, y utilizando las herramientas informáticas oportunas de gestión de la información geométrica.



RA-2: Valorar y relacionar acertadamente los diferentes aspectos que inciden sobre la perfección geométrica de los cuerpos sólidos, tales como, los procesos de fabricación, las deformaciones elásticas y plásticas, las dilataciones térmicas y el desgaste o la erosión.



RA-3: Diseñar adecuadamente la verificación geométrica de piezas y máquinas herramienta, en un contexto industrial (no de investigación básica), teniendo en cuenta las normas nacionales e internacionales al respecto, con criterios económicos (o de productividad), y en función de las circunstancias particulares de cada industria, tales como el tamaño de las piezas, el tamaño de los lotes a producir, la necesidad de realizar medidas en proceso o a pie de máquina o en laboratorio, los intervalos de tolerancia, etc.



RA-4: Reconocer la posible presencia de deficiencias, en la aplicación de las diferentes técnicas metrológicas, que den lugar a errores de medida significativos. En este mismo sentido, ser capaz de reconocer las principales componentes de la incertidumbre de una cierta medida y de cuantificar, de manera aproximada, su incertidumbre global.



RA-5: Encontrar rápida y eficazmente la información relativa a las novedades en el desarrollo de las diferentes técnicas metrológicas industriales, sus proveedores y su aplicabilidad, así como de las exigencias legales sobre la verificación de piezas y máquinas y sobre la calibración de patrones e instrumentos metrológicos, y sobre las herramientas de gestión de la información geométrica.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Son materia de evaluación todos los conceptos impartidos en las clases tanto teóricas como prácticas.



El aprobado de la asignatura se obtendrá con una calificación igual o superior a 5.

La evaluación constará de:

- Un examen escrito al final de cuatrimestre

- Dos trabajos en grupo (estimación de incertidumbre de dos instrumentos de medida)

- Informes de las prácticas de taller

- Visita a empresa (prácticas de campo)

- Exposición de un tema



Para aprobar la asignatura se obtendrá una calificación global igual o superior a 5. Además, la nota mínima en cada uno de los 6 puntos evaluables no debe de ser inferior a 4 (siendo la media de todas igual o superior a 5).



En ningún caso se realizarán evaluaciones fuera de la fecha oficial publicada.

Únicamente podrán recibir la evaluación de la asignatura aquellos estudiantes que se encuentren oficialmente matriculados en la asignatura.



EXAMEN ESCRITO



El peso del examen escrito sobre el total de la asignatura es del 50%. Se trata de un único examen al final de la asignatura y en la fecha de convocatoria ordinaria oficial.



Los alumnos disponen en e-gela de exámenes de otros años a modo de autoevaluación donde pueden medir el nivel adquirido y donde se incluyen preguntas de todos los temas impartidos.

La nota mínima para que esta parte de la asignatura haga media con el resto es de un 4.



ENTREGABLES/TRABAJOS EN GRUPO



Los alumnos deben realizar 2 trabajos en grupos de 2 personas. En estos trabajos los alumnos realizan un ejercicio de estimación de incertidumbre de 2 instrumentos o equipos vistos en clase magistral y en prácticas de taller. El primer instrumento es el micrómetro de exteriores de dos extremos y es el mismo para todos. La razón es que es un instrumento de simple manejo y aprendizaje con el que el alumno se familiariza y entiende rápidamente. De este modo, es sencillo estimar su incertidumbre gracias a los datos extraídos en la práctica relativa a errores de medida.



En el segundo trabajo, es el propio alumno el que selecciona el instrumento o equipo para la realización de la estimación de la incertidumbre. Los alumnos tienen la opción de desarrollar el segundo trabajo sobre uno de los siguientes 2 equipos de medida: calibre o pie de rey y reloj comparador. Debe ser un equipo disponible en el taller donde se realizan las prácticas para poder obtener los valores reales con los que estimar la incertidumbre de medida.

El peso de ambos trabajos es el 25% de la nota final.



ENTREGABLES/INFORMES PRÁCTICAS DE TALLER



En cada práctica de taller se emplea un guion que el alumno debe completar a los largo del transcurso de la práctica. Se trata de informes sencillos que incluyen los resultados de las mediciones y conceptos teóricos básicos puestos en práctica durante el manejo de los equipos. Estos informes se entregan al profesor al finalizar la práctica para su corrección y posterior entrega en la siguiente práctica con el fin de retroalimentar el proceso de aprendizaje del alumno.



En total, el alumno entregará 6 informes, uno por práctica, con un peso total del 10% de la nota final de la asignatura.



EXPOSICIÓN ORAL Y DISCUSIÓN DE UN TEMA



Los alumnos deben realizar una exposición oral en grupos de 2 de un tema libre a elegir por ellos y que esté relacionado con lo explicado durante el curso bien en clase, en las visitas o en las prácticas. El tema puede ser una tecnología de medición, un equipo o un procedimiento de medida.



La exposición es de 10minutos en total con 5minutos de discusión posterior con los profesores de la asignatura y sus propios compañeros. El peso de esta actividad es del 10% del total de la asignatura.



La exposición se planifica desde la semana 6 de la asignatura, donde se selecciona el tema a desarrollar. Después, el profesor guía mediante tutorías a los alumnos en su proceso de acopio de información, preparación de las transparencias y contenido de la exposición, realizando una media de 4 tutorías hasta el día de la exposición. De esta forma, el alumno se siente acompañado en el proceso de aprendizaje llegando al día de la exposición con seguridad de que el trabajo está correcto y cumple con los mínimos necesarios.



Estas clases de exposición son atendidas por todos los alumnos. Se programan en la última semana de clase a modo de recordatorio de la asignatura de cara al examen escrito.



PRÁCTICAS DE CAMPO



Las prácticas de campo suponen un 5% del total de la asignatura. Se trata de 2 visitas a empresas de reconocido prestigio.





* En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

La evaluación de la convocatoria ezxtraordinaria se realiza de la misma forma que en la convocatoria ordinaria. Además, para esta convocatoria se guadarán todas aquellas notas correspondientes alos bloques evaluables y que superen un 4, excepto la del examen.





* En el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de una actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que los/las estudiantes serán informados puntualmente.

Temario

TEMA 1. INTRODUCCIÓN

CAPÍTULO 1.1. Introducción a la Metrología Dimensional



TEMA 2. MEDICIÓN DE DIMENSIONES I

CAPÍTULO 2.1. Instrumentos más comunes de MD

CAPÍTULO 2.2. Comparadores e instrumentos y sistemas basados en ellos

Capítulo 2.3. Patrones comunes, mármoles e instrumentos de uso sobre mármol



TEMA 3. MEDICIÓN DE DIMENSIONES II

CAPÍTULO 3.1. Nivel electrónico, Autocolimador, Polígono de precisión y Clinómetro

CAPÍTULO 3.2. Reglas de captación y ¿encoders¿. Máquinas universales de medir

CAPÍTULO 3.3. Medición por ultrasonidos. Tomografía de rayos X



TEMA 4. MEDICIÓN DE DIMENSIONES III

CAPÍTULO 4.1. Otros métodos ópticos de medir no interferométricos

CAPÍTULO 4.2. Interferometría y Verificación de Máquinas



TEMA 5. MEDICIÓN DE FORMAS

CAPÍTULO 5.1. Fundamento y normalización de la medición de formas

CAPÍTULO 5.2. Máquina de medir formas o redondímetro



TEMA 6. MEDICIÓN POR COORDENADAS

CAPÍTULO 6.1. Concepto de la medición por coordenadas. Máquinas de medir por coordenadas

CAPÍTULO 6.2. Proceso de medición por coordenadas



TEMA 7. MEDICIÓN DE TEXTURAS

CAPÍTULO 7.1. Medición de la textura o acabado superficial

CAPÍTULO 7.2. Expresión de la textura o acabado superficial



TEMA 8. ERRORES DE MEDIDA. GESTIÓN DE LAS MEDIDAS. CONTROL ESTADÍSTICO DE PROCESOS

CAPÍTULO 8.1. Definición y cálculo de la incertidumbre de medida

CAPÍTULO 8.2. Gestión de las medidas. Control estadístico de procesos de fabricación (SPC)



PRÁCTICAS DE TALLER INDUSTRIAL

Práctica 1: Introducción. Instrumentos comunes

Práctica 2: Reglas de captación

Práctica 3: Interferometría

Práctica 4: Microscopio óptico y confocal

Práctica 5: Redondímetro

Práctica 6: Máquina de medir por coordenadas

Práctica 7: Rugosidad superficial

práctica 8: Errores de medida

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Son material de uso obligatorio la guía docente de la asignatura, los apuntes de la asignatura en pdf y vídeos colgados de la plataforma Egela.

Bibliografía básica

Theory and Design for Mechanical Measurements (4th edition)

Figliola, R.S., Beasley, D.E. 2005



Coordinate Measuring Machines and Systems (2nd Edition)

Hocken, R.J., Pereira, P.H. Ed. CRC Press. Series: Manufacturing Engineering and Materials Processing, 2010



Handbook of Surface and Nanometrology (2nd Edition)

D. J. Whitehouse, CRC Press, 2011



Optical Methods of Measurement

Sirohi, R. S., Chau, F. S., Marcel Dekker, 1999



Simply Measure

Zeiss, C. 1999

Bibliografía de profundización

Metrología



Gonzalez, C., Zeleny, R., Ed., Mc Graw Hill, 2000







Engineering Metrology



Anthony, D.M., Ed. Pergamon Press, 1986







Industrial Metrology, Surfaces and Roundness



Smith, G. T., 1st Edition, Springer, 2002







Optical Measurement of Surface Topography



Leach, Richard (Ed.), Springer, 2011







Coordinate measuring machines and systems, 2nd Edition



Robert J. Hocken; Paulo H. Pereira (Editors) (Caterpillar Inc., Peoria, Illinois, USA ), Series: Manufacturing Engineering and Materials, Processing CRC Press, 2011







Optical methods of measurement: wholefield techniques, 2nd Edition



Rajpal S. Sirohi, Amity University Rajasthan, Jaipur, India, Series: Optical Science and Engineering . CRC Press, 2009

Revistas

Measurement (Industrial Metrology) de Elsevier Ltd.







Measurement Techniques de Springer New York







Measurement science and technology de IOP Publishing (Institute of Physics, London)

Enlaces

http://www.cem.es/ Centro Español de Metrología



http://www.tekniker.es/ Fundación Tekniker. Servicio de Metrología



http://www.enac.es/ Entidad Nacional de Acreditación



http://www.aec.es/ Asociación Española para la Calidad



http://www.iso.org/ International Organization for Standardization



http://cstools.asme.org/csconnect/CommitteePages.cfm?Committee=C36000000 American Society of Mechanical Engineers



http://www.asq.org/ American Society for Quality



http://www.osa.org/ Optical Society of America



http://ac6m.com/index.html http://www.taylor-hobson.com/



http://www.tecmicro.es/ http://www.cdmeasurements.com/



http://www.izasa.es/home.asp http://www.renishaw.com/



http://www.mahr.com/ http://zygo.com/



http://www.unceta.com/ http://www.edmundoptics.com/



http://www.zeiss.com/imt http://www.neat.com/



http://www.optonor.no/ http://www.callabmag.com/