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Dimensión y tolerancia geométricas (página 2)



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Figura:(www.cenam.mx/cmu-mmc/…/CMUMMC_2008_Navarrete.pdf)

Hay varios estándares disponibles a escala mundial
que describen los símbolos y definen las reglas utilizadas en
GD & T. Una norma la ASME Y14.5M-1994.
Este artículo está basado en los estándares
y otras normas, como las
de la ISO, pueden
variar ligeramente. La norma Y14.5M tiene la ventaja de
proporcionar un conjunto bastante completo de normas para GD
& T en un solo documento. Las normas ISO, en
comparación, por lo general sólo se refieren a un
solo tema a la vez. Existen normas independientes, que
proporcionan los detalles de cada uno de los símbolos
más importantes (por ejemplo, la posición,
planitud, perfil, etc.)

El propósito de GD & T es más preciso
definirlo como una descripción de los requisitos
geométricos para una parte y la geometría
de la Asamblea. La correcta aplicación de GD & T se
asegurará de que la parte admisible y la geometría de la Asamblea se define en el
dibujo lleva a
las partes que tienen la forma deseada y conveniente (dentro de
los límites) y
el funcionamiento previsto.

Hay algunas reglas fundamentales que deben aplicarse
(estos se pueden encontrar en la página 4 de la edición
de 1994 de la norma):

  • Todas las dimensiones deben tener un margen de
    tolerancia. Cada característica en cada pieza
    fabricada está sujeta a variaciones, por lo tanto, los
    límites de variación permitida debe ser
    especificado. Plus y tolerancias menos se puede aplicar
    directamente a las dimensiones o aplicarse a partir de un
    bloque de tolerancia general o la nota general. Para las
    dimensiones básicas, las tolerancias
    geométricas se aplica indirectamente en una
    relación de control de características de
    marco. Las únicas excepciones son las dimensiones
    marcadas como mínimo, máximo, de valores o de
    referencia.

  • Dimensionamiento y tolerancias completamente
    definirá la geometría nominal y la
    variación permitida. Medición y la
    ampliación del dibujo no está permitido,
    excepto en determinados casos.

  • Dibujos de ingeniería definir los requisitos
    de acabado (completo) partes. Todas las dimensiones y la
    tolerancia necesaria para definir la parte final se muestra
    en el dibujo. Si las dimensiones adicionales sería de
    gran ayuda, pero no son necesarios, pueden ser marcados como
    referencia.

  • Las dimensiones deben ser aplicadas a las
    características y dispuestas de tal forma que
    representen la función de las
    características.

  • Las descripciones de los métodos de
    fabricación debe ser evitado. La geometría debe
    describirse sin establecer explícitamente el
    método de fabricación.

  • Si las medidas se requieren determinados durante la
    fabricación, pero no son necesarios en la
    geometría final (debido a la contracción u
    otras causas), deben ser marcados como no
    obligatoria.

  • Todas las dimensiones y tolerancias deben
    organizarse para facilitar la lectura máxima y debe
    aplicarse a las líneas visibles en los perfiles de
    verdad.

  • Cuando la geometría es normalmente controlada
    por los tamaños de medidor o por código (por
    ejemplo, materiales de stock), la dimensión (s) se
    incluye con el medidor o número de código entre
    paréntesis a continuación o por debajo de la
    dimensión.

  • Ángulos de 90 ° se supone que cuando las
    líneas (incluyendo las líneas de centro) se
    muestran en ángulo recto, pero sin dimensión
    angular se muestra explícitamente. (Esto
    también se aplica a otros ángulos ortogonales
    de 0 °, 180 °, 270 °, etc)

  • Dimensiones y tolerancias son válidas a 20
    °
    C
    a menos que se indique lo contrario.

  • Salvo que se especifique, todas las dimensiones y
    tolerancias son válidas cuando el elemento está
    en un estado libre.

  • Dimensiones y tolerancias se aplican a toda la
    longitud, anchura y profundidad de una
    función.

  • Dimensiones y tolerancias sólo son aplicables
    en el ámbito del dibujo en el que se especifican. No
    es obligatorio que se aplican a nivel de dibujo, a menos que
    el pliego de condiciones se repiten en el dibujo de nivel
    superior (s).

(Nota: Las reglas anteriores no son las reglas exactas
que se indica en el Y14.5M ASME-1994 estándar.)

Ventajas de
DTG

La industria
militar, la automotriz y muchas otras más han estado usando
DTG por más de 40 años, debido a una razón
muy sencilla:

REDUCE COSTOS.

Algunas de las ventajas que proporciona son:

DTG puede proporcionar uniformidad en la
especificación de dibujos y su
interpretación, reduciendo discusiones,
suposiciones o adivinanzas. Los departamentos de diseño,
producción e inspección trabajan con
el mismo lenguaje.

Porque proporciona al diseñador mejores herramientas
para "que diga exactamente lo que quiere". Segundo, porque
establece una filosofía en el dimensionado basada en la
función
en la fase del diseño de la pieza, llamada dimensionado
funcional, que estudia la función en la fase del
diseño y establece tolerancias de la pieza basado en sus
necesidades funcionales.

  • Incrementa tolerancias para
    producción.

Hay dos maneras por las que las tolerancias se
incrementan con el uso de DTG. Primero, bajo ciertas Condiciones
DTG proporcionan tolerancias extras para la fabricación de
las piezas, que permiten obtener ahorros en los costos de
producción. Segundo, basado en el dimensionado
funcional, las tolerancias se asignan a la pieza tomando en
cuenta sus más grandes para fabricarla y se elimina la
posibilidad de que el diseñador copie tolerancias de otros
planos o asigne tolerancias demasiado cerradas cuando no hay
alguna referencia para determinar tolerancias
funcionales.

Desventajas de
DTG

Sin embargo, hay algunos problemas con
DTG. Uno es la carencia de centros de capacitación, debido a que hay pocas
escuelas o Institutos que proporcionen este tipo de entrenamiento.
Mucho del aprendizaje viene
de personas que están suficientemente interesadas en leer
artículos y libros para
aprender por si solos.

Otro problema es el gran número de malos ejemplos
sobre DTG en algunos dibujos actuales. Hay literalmente miles de
dibujos en la industria que tienen especificaciones sobre
dimensiones incompletas o no -interpretables, lo que hace muy
difícil, aunque no imposible, corregir e interpretar
apropiadamente a los dibujos con DTG.

  • Dimensionado funcional

El dimensionado funcional es un filosofía del
dimensionado y de las tolerancias de una pieza basado en el
cómo debe funcionar. Cuando se dimensiona funcionalmente
una pieza, el diseñador realiza un análisis funcional, que es un proceso donde
el diseñador identifica las funciones de la
pieza y usa esta información para definir las dimensiones y
tolerancias de la pieza rea l. El dimensionado funcional y el
análisis funcional es una herramienta muy importante en
diseño, pero convertirse en un buen diseñador con
DTG puede implicar muchos años de esfuerzo. Los beneficios
para la persona en forma
individual y para la compañía retribuyen los
esfuerzos realizados y algunos de ellos se mencionan a
continuación:

  • El diseñador desarrollará un objetivo
    de la filosofía en el diseño.

  • El diseñador desarrolla una
    interpretación real de cada pieza tomando en cuenta su
    funcionamiento.

  • Algunos problemas potenciales de la pieza se
    identificarán desde la etapa de
    diseño.

  • Puede establecerse un método objetivo para
    evaluar cambios en la pieza.

  • Se pueden obtener tolerancias mayores para la
    fabricación de la pieza. Las tolerancias se basan en
    la máxima tolerancia admisible, de manera que no
    afecte la función del producto.

  • ?Promueve mejores comunicaciones entre los
    departamento de diseño y desarrollo de
    producto.

  • En muchos casos las tolerancias de las piezas
    requieren pocos cambios, debido a que trabajan a su
    máximo valor.

Tipos de
tolerancias

1. Tolerancia de
rectitud

a) Al proyectar la zona de tolerancia sobre un plano,
queda limitada por dos rectas paralelas separadas una distancia
–t-.

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Figura 1

Figura 1. Cualquier línea de la superficie
indicada por el rectángulo de tolerancia deberá
estar comprendida entre dos rectas paralelas equidistantes 0,05
mm.

b) La zona de tolerancia es un cilindro de
diámetro –t-, siempre que el valor de la
tolerancia venga precedido por el signo Ã~.

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Figura 2

Figura 2. El eje del componente
señalado por el rectángulo de tolerancia
deberá estar comprendido en el interior de un cilindro de
diámetro 0,08 mm.

2. Tolerancia de planicidad

La zona de tolerancia está limitada
por dos planos paralelos separados una distancia
–t-.

Figura 3

Figura 3. La superficie superior de la
pieza deberá estar comprendida entre dos planos paralelos
separados 0,08 mm.

3. Tolerancia de redondez

La zona de tolerancia plana está
limitada por dos círculos concéntricos separados
una distancia –t-.

Figura 4

Figura 4. La circunferencia de cualquier
sección ortogonal debe estar comprendida entre dos
círculos concéntricos coplanares separados 0,1
mm.

4. Tolerancia de cilindridad

La zona de tolerancia está limitada
por dos cilindros coaxiales con una diferencia entre radios
–t-.

Figura 5

Figura 5. La superficie señalada por
el rectángulo de tolerancia debe estar comprendida entre
dos cilindros coaxiales cuya diferencia de radios es 0,2
mm.

5. Tolerancia de forma de una
línea

La zona de tolerancia está limitada
por las dos envolventes de círculos de diámetro
–t-, con sus centros situados sobre una línea que
tiene la forma geométrica perfecta.

Figura 6

Figura 6. En cada sección paralela al plano de
proyección en que se especifica la tolerancia, el perfil
controlado debe mantenerse dentro de la zona de tolerancia
especificada, la cual está limitada por las dos
envolventes de círculos de diámetros 0,04 mm, cuyos
centros están situados sobre un perfil
geométricamente perfecto.

6. Tolerancia de forma de una
superficie

La zona de tolerancia está limitada
por las dos superficies envolventes de esferas de diámetro
–t-, con sus centros situados sobre una superficie
geométricamente perfecta, definida con cotas
teóricamente exactas.

Figura 7

Figura 7. La superficie controlada debe
estar contenida entre las dos envolventes de esferas de
diámetro 0,2 mm, cuyos centros están situados sobre
una superficie geométricamente perfecta.

7. Tolerancia de paralelismo

a) La zona de tolerancia está
definida por dos planos paralelos entre sí y al plano de
referencia, separados una distancia –t.


Figura 8

Figura 8. La superficie superior del
componente debe estar comprendida entre dos planos paralelos
entre sí y a la superficie de referencia A, separados 0,1
mm.

b) La zona de tolerancia está
definida por un cilindro de diámetro –t- de eje
paralelo a la referencia, cuando el valor de la tolerancia viene
precedido por el signo Ã~.

Figura 9

Figura 9. El eje del taladro indicado por
el rectángulo de tolerancia debe estar comprendido en el
interior de un cilindro de diámetro 0,2 mm, paralelo a la
superficie de referencia A.

Figura 10

Figura 10. El eje del taladro indicado por
el rectángulo de tolerancia debe estar comprendido en el
interior de un cilindro de diámetro 0,03 mm, paralelo a la
recta de referencia A.

8. Tolerancia de
perpendicularidad

a) La zona de tolerancia está limitada por un
cilindro de diámetro –t-, de eje perpendicular al
plano de referencia, cuando el valor de la tolerancia viene
precedido por el signo Ã~.

Figura 11

Figura 11. El eje del cilindro controlado, el superior,
debe estar comprendido en el interior de una zona de tolerancia
cilíndrica de diámetro 0,01 mm, y eje perpendicular
al plano de referencia B.

b) La zona de tolerancia está definida por dos
planos paralelos entre sí, perpendiculares al plano de
referencia y separados una distancia –t.

Figura 12

Figura 12. La superficie indicada por el
rectángulo de tolerancia debe estar comprendida entre dos
planos paralelos entre sí, separados 0,05 mm, y
perpendiculares al plano de referencia B.

9. Tolerancia de
inclinación

La zona de tolerancia está limitada
por dos planos paralelos separados una distancia –t- e
inclinados el ángulo especificado respecto al plano de
referencia.

Figura 13

Figura 13. El plano inclinado de la pieza debe estar
comprendido entre dos planos paralelos entre sí, separados
0,1 mm, e inclinados 25º respecto al plano de referencia
A.

10. Tolerancia de posición

La zona de tolerancia está limitada
por un cilindro de diámetro –t-, cuyo eje
está en la posición teórica exacta de la
recta controlada, cuando el valor de la tolerancia viene
precedido del signo Ã~.

Figura 14

Figura 14. El eje del taladro debe encontrarse en el
interior de una zona de tolerancia cilíndrica de
diámetro 0,05 mm, cuyo eje está en la
posición teórica exacta con relación a los
planos de referencia C y D.

11. Tolerancia de coaxialidad

La zona de tolerancia está limitada por un
cilindro de diámetro –t-, cuyo eje coincide con el
eje de referencia, cuando el valor de la tolerancia viene
precedido por el signo Ã~.

Figura 15

Figura 15. El eje del cilindro indicado
por el rectángulo de tolerancia, el derecho, debe
encontrarse en el interior de una zona cilíndrica de
tolerancia de diámetro 0,1 mm, coaxial con el eje de
referencia, el izquierdo.

Figura 16

Figura 16. El eje del cilindro indicado por el
rectángulo de tolerancia, el central, debe encontrarse en
el interior de una zona cilíndrica de tolerancia de
diámetro 0,08 mm, coaxial con el eje de referencia
A-B.

12. Tolerancia de simetría

La zona de tolerancia está limitada por dos
planos paralelos separados una distancia –t- y colocados
simétricamente con respecto al plano de simetría (o
eje) de referencia.

Figura 17

Figura 17. El plano de simetría de la ranura debe
estar contenido entre dos planos paralelos separados 0,025 mm y
colocados simétricamente respecto al plano de
simetría que especifica la referencia A.

13. Tolerancia de oscilación
circular (radial)

La zona de tolerancia está
limitada, dentro de cualquier plano de medida perpendicular al
eje, mediante dos círculos concéntricos de
diferencia entre radios –t- y centro coincidente con el eje
de referencia.

Figura 18

Figura 18. La tolerancia de oscilación radial no
debe sobrepasar más de 0,1 mm en cualquier plano de
medición, durante una vuelta completa,
alrededor del eje de referencia A-B.

14. Tolerancia de oscilación total
(radial)

La zona de tolerancia está limitada
mediante dos cilindros coaxiales de diferencia entre radios
–t-, cuyos ejes coinciden con el de referencia.

Figura 19

Figura 19. La tolerancia de oscilación total
radial no debe sobrepasar más de 0,1 mm, en cualquier
punto de la superficie especificada, durante varias revoluciones
alrededor del eje de referencia A-B, y con movimiento
axial relativo entre la pieza y el instrumento de
medida.

Datum

  • ¿Qué es un Datum?

Un datum es un punto, una línea, un eje o plano
teóricamente exacto que indica la relación
dimensional entre una figura controlada por tolerancias y una
figura de la pieza señalada como un datum, que sirve como
figura de datum mientras que su contraparte ideal ( el
dispositivo medidor o calibrador ) establece el eje o plano
de

datum. Por razones prácticas se supone que existe
un datum y se simula con un dispositivo de inspección o
fabricación como mesas o placas planas, mandriles o
superficies de equipos medidores.

  • Objetivo de los Datums

Los datums se usan principalmente para localizar una
pieza de manera repetible para revisar tolerancias
geométricas relacionadas a las figuras de datum.
Además los datums proporcionan información de
diseño funcional acerca de la pieza. Por ejemplo, la
figura de datum en un dibujo de una pieza orienta y dirige a los
usuarios del dibujo para su correcto montaje y ensamble y con el
datum primario se puede establecer cuál es la
sección más importante de la pieza en su
ensamble.

  • ¿Qué es una Figura de
    Datum?

Una figura de datum es una figura ideal de la pieza que
hace contacto, o se usa para establecer un datum.

  • ¿Cómo especificar datums?

Para definir una figura de datum se utiliza un
símbolo que consiste en un rectángulo que contiene
la letra para identificar la referencia con un guión,
antes y después.

Los datums se marcan o señalan en el cuadro de
control. El datum
primario se señala en el compartimiento que está al
lado de la sección de tolerancias, seguida del datum
secundario y terciario.

  • ¿Cómo seleccionar una Figura de
    Datum?

Las figuras datum se seleccionan tomando como base los
requerimientos funcionales de la pieza y son las superficies que
localizan y permiten ensamblar la pieza

  • Datum primario

Característica de datum que primeramente
sitúa la pieza dentro del marco de referencia del datum.
El datum primario es la primera característica que toca un
posicionador o superficie durante el ensamble.

  • Datum secundario

Característica de datum que sitúa la pieza
dentro del marco de referencia de datum después del datum
primario. El datum secundario es la segunda característica
que contacta un posicionador o superficie durante el
ensamble.

  • Datum terciario

Característica de datum que sitúa la pieza
dentro del marco de referencia de datum después del datum
secundario.

  • Marcas de Datum

Símbolos GD&T en un diagrama que
indican el tamaño, forma y ubicación para un punto,
línea o superficie coincidente de calibración que
se utiliza para posicionar la pieza en el marco de referencia de
datum. Las marcas de datum
suelen ser utilizadas con piezas ásperas o
irregulares

Conclusión

Este trabajo, nos
va a ayudar a entender el significado de GD&T, así de
donde provienen, cual es su funcionamiento, donde se emplean, a
si como las ventajas y desventajas de usar estas reglas, por lo
cual nos dimos cuenta de la gran importancia de
usarlas.

Bibliografía

(http://www.hexagon.es/INTRODUCCIONMETROLOGIA/INDEX.ASP?PAGINA=13)

(http://www.toolingu.com/definition-351310-75254-marcas-de-datum.html)

(http//www.cenam.mx/cmu-mmc/…/CMU-MMC_2008_Navarrete.pdf)

(http//www.icicm.com-files-curtolgeom[1].pdf)

 

 

 

 

 

 

Autor:

Daniela Herrera
Enríquez

Antonio Mackintosh
Echavarría

Edith Román Sigala

Luis Carlos Tena Rosales

Instituto Tecnológico de
Chihuahua

02 de septiembre de 2009

Partes: 1, 2
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