Il calibro: struttura, funzionamento e lettura delle misure

Il calibro

· Il calibro è uno strumento di misura della lunghezza, adatto a misurare (con precisione del decimo, del ventesimo o del cinquantesimo di millimetro) la larghezza di un oggetto, la distanza tra due facce piane in una concavità, la profondità di un solco o foro. È utilizzato principalmente nell'ingegneria meccanica e nelle costruzioni, per misurare la distanza tra due pareti simmetricamente opposte. Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 2Il calibro a corsoio

Caratteristiche funzionali del calibro a corsoio

In generale esso è costituito da una parte fissa (corpo) e da una parte mobile (corsoio). Il corpo si compone di un'asta fissa (con graduazioni in millimetri e in pollici) e di uno o due becchi fissi. Il corsoio possiede uno o due becchi scorrevoli, una scala aggiuntiva (scala del no- nio) ed è solidale a una astina per misurazioni di profondità. corpo becchi per interni scala del nonio in pollici graduazione in pollici astina per profondità 4 8 1/128 inch inch 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 1 mm 0 246 8 10 0,05 mm graduazione in mm asta fissa scala del nonio in mm corsoio dispositivo di blocco del corsoio becchi per esterni Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 3Il calibro a corsoio

Caratteristiche costruttive del calibro a corsoio

In genere è realizzato in acciaio inox temprato, molto resistente alle deformazioni e all'usura. Le superfici di contatto tra asta graduata e corsoio devono essere piane e levigate per ga- rantire uno scorrimento fluido e in una sola direzione. Il corsoio possiede un dispositivo di bloccaggio che funziona in qualunque posizione di misura. I tratti delle diverse graduazioni devono essere linee nitide con spessore tra 0,08 e 0,2 mm. I becchi devono garantire parallelismo e planarità. Le loro estremità sono affilate, talvolta raccordate o smussate. Sulla faccia posteriore dello strumento si trovano spesso stampate delle tabelle di uso pra- tico in officina (peso di barre quadrate o tonde, diametro di fori per filettature). Campo di misura: da un minimo di 0 + 135 mm, a un massimo di 0 + 1000 mm. Risoluzione: 0,1 - 0,05 - 0,02 mm (nei calibri a lettura digitale 0,01 mm). Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 4Classificazione per tipologia di rilievi

Impieghi del calibro

Il calibro è abbastanza versatile e può essere utilizzato:

• per misure esterne;
• per misure interne;
• per misure di profondità. Misurazione di interni Misurazione di profondità Misurazione di esterni Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 5Uso del calibro per misurazioni esterne

1 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 150 Si sblocca e si sposta il corsoio fino ad avere una apertura maggiore di quella del pezzo da misurare. 2 1/125 anh 2010 40 50 60 70 80 90 0 120 13 Si inserisce il pezzo, poggiandone una faccia sul becco fisso. 3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Si sposta il corsoio fino a far aderire i becchi sulle facce, si blocca il corsoio e si legge la misura. Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 6Il calibro 6 1 4 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 01234 5622018 3 8 5 2 7

NONIO

È una scala graduata accessoria che caratterizza il calibro a corsoio. Es- so consente di misurare anche frazioni di millimetro, quindi fornisce allo strumento una risoluzione inferiore a 1 mm. In generale il nonio è una scala graduata con passo diverso dal millimetro, che invece carat- terizza la scala dell'asta fissa. La differenza tra il passo della scala fissa e quello del nonio fornisce la risoluzione dello strumento. A seconda del nu- mero delle parti che formano la scala del nonio si distinguono:

• nonio decimale (risoluzione 1/10 mm);
• nonio ventesimale (risoluzione 1/20 mm);
• nonio cinquantesimale (risoluzione 1/50 mm). 1 - Asta graduata in mm(3) e in pollici(4) 2- Corsoio con gradazione in mm (5) e in pollici (6) che prende il nome di NONIO 7- Ganasce (per misurare gli spessori esterni 8- Asta (per misurare le profondità) 9- Becchi (per misurare diametri interni ai tubi) Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 7NONIO DECIMALE

Consiste in una scala lunga 9 mm divisa in 10 parti uguali. Pertanto ogni parte della scala del nonio è lunga 9/10 mm = 0,9 mm. Essendo la risoluzione dello strumento pari alla differenza tra il passo della scala fissa e quello del nonio, si ha: 1 mm - 0,9 mm = 0,1 mm passo della scala fissa passo della scala del nonio risoluzione Vediamo in concreto cosa significa. Quando il corsoio è in posizione di chiusura del calibro, lo zero del nonio coincide con lo zero della scala fissa mentre il trattino 10 della scala del nonio è perfettamente allineato con il tratto 9 della scala fissa; nessun altro trattino della scala del nonio è allineato con quelli della scala fissa. Se spostiamo il corsoio fino a far allineare il trattino 1 della scala del nonio con il trattino 1 della scala fissa, si noterà che non vi è altro allineamento tra i trattini delle due scale. Lo spostamento sarà pari alla differenza tra passo della scala fissa e passo della scala del nonio e quindi: 1 mm - 0,9 mm = 0,1 mm Questo spostamento è la più piccola misura che il calibro con nonio decimale riesce ad apprezzare. Ulteriori spostamenti fornirebbero allineamenti su altri trattini della scala del nonio e pertanto fornirebbero le seguenti misure:

• 0,2 mm con allineamento sul trattino 2
• 0,3 mm con allineamento sul trattino 3
• 0,4 mm con allineamento sul trattino 4 Il Nonio Scala fissa 0 10 20 0 5 10 Scala del nonio 9 mm Scala fissa Scala del nonio 0,9 mm 0,1 mm Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 8Letture al calibro decimale

I valori delle misure fornite da un calibro di questo tipo (comunen- te detto calibro decimale) sono composte da una parte intera e una parte decimale. La parte intera viene fornita dalla posizione del trat- to 0 del nonio. Se esso si trova perfettamente al- lineato con un trattino della sca- la fissa, da quest'ultimo si rica- va il valore della misura (per esempio nella figura a fianco si legge la misura 12,0 mm). La certezza dell'allineamento del- lo 0 del nonio con il trattino del- la scala fissa è verificabile dal- l'allineamento anche del tratto 10 del nonio con uno della scala fissa. Se invece il tratto 0 del nonio non coincide con uno della scala fissa .... Scala fissa 10 20 30 0 5 10 Scala del nonio 12 mm + 0,0 mm 12,0 mm Scala fissa 40 50 Scala del nonio 0 5 10 = 38,7 mm

• la parte intera del valore si ri- cava dal tratto della scala fis- sa che si trova a sinistra del 38 mm + tratto 0 del nonio (in figura questo valore è 38 mm);
• la parte decimale viene indicata dal tratto del nonio allineato con uno della scala fissa (in figura è il tratto 7 e quindi il valore decima- le è 0,7 mm). Quindi la misura fornita è 38,7 mm. 0,7 mm Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 9Esempi di letture al calibro decimale e decimale doppio

• Calibro decimale V Scala fissa 20 110 120 Scala fissa 130 Scala fissa 90 0 5 10 Scala del nonio VE 68 mm + 0,8 mm = 68,8 mm Nel caso qui sopra e in quello qui sotto si può notare un allineamento imperfetto, pertanto si sceglie il trat- tino del nonio più vicino all'allineamento, appros- simando il valore per difetto o per eccesso.
• Calibro decimale doppio Scala fissa 110 120 Scala fissa 130 70 80 0 5 10 Scala del nonio 4 0 mm + 0,9 mm 0,9 mm 106 mm + 0,6 mm = 106,6 mm 68 mm + 0,8 mm 68,8 mm Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 70 80 0 5 10 Scala del nonio 0 5 10 Scala del nonio 0 mm + 0,9 mm = 0,9 mm 106 mm + 0,6 mm = 106,6 mm Scala 90 fissa 0 10 20 0 5 10 Scala del nonio 0 5 10 Scala del nonio 0 10 10NONIO VENTESIMALE

La scala di questo tipo di nonio è lunga complessivamente 19 mm ed è divisa in 20 parti uguali. Quindi ogni parte della scala del nonio è lunga 19/20 mm = 0,95 mm. La differenza tra il passo della scala fissa e quello del nonio fornisce la risoluzione: 1 mm - 0,95 mm = 0,05 mm passo della scala fissa passo della scala del nonio risoluzione Scala fissa 0 10 20 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio 19 mm Scala 40 fissa 20 30 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio 18 mm + 0,35 mm = 18,35 mm Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 Letture al calibro ventesimale Scala fissa 10 20 30 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio 9 mm + 0,20 mm 9.20 mm In questo caso la scala del nonio, pur essendo divisa in 20 parti, è numerata da 0 a 10, ma solo per facilitare il calcolo decimale. Con questo nonio, se è allineato il primo trattino, alla parte inte- ra della misura dovre- mo aggiungere un valore decimale di 0,05 mm; così al secondo trattino la parte deci- male è di 0,10, al terzo è di 0,15 e così via.

Esempi di letture al calibro ventesimale e ventesimale doppio

Calibro ventesimale V 0 10 20 Scala fissa 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio A 0 mm + 0,90 mm = 0,90 mm 106 mm + 0,60 mm = 106,60 mm 70 80 Scala 90 fissa 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio A 68 mm + 0,85 mm 68,85 mm Con un calibro ventesimale (quindi con una migliore risoluzione) la stessa misura di prima può essere letta senza approssimazione per eccesso o per difetto.

• Calibro ventesimale doppio Scala fissa Scala fissa 110 120 130 140 150 80 90 100 110 120 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio 0 mm + 0,90 mm = 0,90 mm 106 mm + 0,60 mm = 106,60 mm 68 mm + 0,85 mm = 68.85 mm 8 10 0 2 4 6 8 10 Scala del nonio Scala del nonio 0 2 4 6 20 30 40 50 0 10 16 70 Scala fissa 110 120 Scala fissa 130 Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 12NONIO CINQUANTESIMALE

Questo nonio ha una scala di lunghezza complessiva 49 mm ed è diviso in 50 parti uguali. Quindi ogni parte della scala del nonio è lunga 49/50 mm = 0,98 mm. La differenza tra il passo della scala fissa e quello del nonio fornisce la risoluzione: 1 mm - 0,98 mm = 0,02 mm passo della scala fissa passo della scala del nonio risoluzione La scala del nonio è divisa in 50 parti ma è numerata da 0 a 10 per facilitare il calcolo decimale. La lettura delle misu- re è analoga a quella degli altri tipi di nonio. Se è allineato il primo trattino, alla parte inte- ra della misura dovre- mo aggiungere un va- lore decimale di 0,02 mm; se è allineato il se- condo trattino la parte decimale è di 0,04, per il terzo è 0,06 e così via.

Letture al calibro cinquantesimale

Scala fissa 40 50 60 70 80 90 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Scala del nonio 38 mm + 0,30 mm = 38,30 mm Scala fissa 70 30 40 50 60 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Scala del nonio 26 mm + 0,54 mm 26,54 mm 10 20 30 50 Scala fissa 40 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Scala del nonio 49 mm Corso di Tecn. Mecc. e Appl. A.S. 2015-2016 13