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Tolerancias dimensionales y geométricas (página 2)



Partes: 1, 2

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Cilindridad: Todos los puntos de una
superficie son equidistantes a un eje común. Una
tolerancia
cilíndrica especifica una zona de tolerancia
definida por dos cilindros concéntricos.

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Perfil: Un método de tolerancia para controlar
superficies irregulares, líneas, arcos o planos
normales. Los perfiles se pueden aplicar a elementos de
líneas individuales o a toda la superficie de la
pieza. La tolerancia del perfil especifica un límite
uniforme a lo largo del perfil real dentro del que se deben
situar los elementos de la superficie.

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Angularidad: La condición de una
superficie o eje que forma un ángulo
específico (aparte de 90º) con otro eje o
plano. La zona de tolerancia está definida por dos
planos paralelos al ángulo básico
específico desde el eje o plano de un
dato.

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Perpendicularidad: La condición de
una superficie o eje que forma un ángulo recto con
otro plano o eje. La tolerancia de perpendicularidad
especifica una zona definida por dos planos perpendiculares
al otro plano o eje del dato o una zona definida por dos
planos paralelos perpendiculares al eje del
dato.

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Paralelismo: La condición de una
superficie o eje equidistantes a todos los puntos desde el
plano o eje del dato. La tolerancia del paralelismo
especifica una zona definida por dos planos o líneas
paralelas al plano o eje del dato o una zona de tolerancia
cilíndrica cuyo eje es paralelo al eje de un
dato.

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Concentricidad: Los ejes de todos los
elementos locales cruzados de una superficie de revolución son comunes a la
característica del eje del dato. La tolerancia de la
concentricidad especifica una zona de tolerancia
cilíndrica cuyo eje coincide con el eje del
dato.

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Posición: Una tolerancia de
posición define una zona en la que el eje central o
plano central puede variar desde la posición real
(teóricamente exacta). Las dimensiones
básicas establecen la posición real a partir
de las características de los datos y
entre características interrelacionadas. Una
tolerancia de posición es la variación total
admisible entre la situación de una
característica y su situación exacta. Para
características cilíndricas como agujeros y
diámetros externos, la tolerancia de posición
es, por lo general, el diámetro de la zona de
tolerancia, donde se deben situar los ejes de la
característica. Para las características que
no sean redondeadas, como ranuras y lengüetas, la
tolerancia de posición es el ancho de la zona de
tolerancia donde se debe situar el centro del plano de la
característica.

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Control circular: Permite controlar los
elementos circulares de una superficie. La tolerancia se
aplica independientemente a cualquier posición
circular de medición ya que la pieza se puede
rotar 360º. Una tolerancia de control
circular aplicada a superficies construidas alrededor del
eje de un dato controla las variaciones acumulativas de
circularidad y axialidad. Cuando lo aplicamos a superficies
construidas en ángulos rectos al eje del dato,
controla elementos circulares de la superficie de un
plano.

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Control total: Ofrece control compuesto de
todos los elementos de la superficie. La tolerancia se
aplica de forma simultánea a elementos circulares y
longitudinales ya que la pieza se rota 360º. El
control total permite controlar la variación
acumulativa de circularidad, cilindridad, rectitud,
coaxialidad, angularidad, conicidad y perfil siempre que se
aplique a superficies construidas alrededor del eje de un
dato. Cuando se aplica a superficies construidas en
ángulo recto en relación con el eje del dato,
controla las variaciones acumulativas de perpendicularidad
y de plano.

Tolerancias
dimensionales

Para poder
clasificar y valorar la calidad de las
piezas reales se han introducido las tolerancias dimensionales.
Mediante estas se establece un límite superior y otro
inferior, dentro de los cuales tienen que estar las piezas
buenas. Según este criterio, todas las dimensiones
deseadas, llamadas también dimensiones nominales, tienen
que ir acompañadas de unos límites,
que les definen un campo de tolerancia. Muchas cotas de los
planos, llevan estos límites explícitos, a
continuación del valor
nominal.

Todas aquellas cotas que no están
acompañadas de límites dimensionales
explícitas tendrán que cumplir las exigencias de
las normas de
Tolerancias generales (DIN 16901 / 1973, EN22768-2 / 1993 etc)
que se definen en el campo del diseño,
en la proximidad del cajetín. Después del proceso de
medición, siguiendo el significado de las tolerancias
dimensionales las piezas industriales se pueden clasificar en dos
grupos: Buenas
y Malas. Al primer grupo
pertenecen aquellas piezas, cuyas dimensiones quedan dentro del
campo de tolerancia.

Las del segundo grupo se pueden subdividir en Malas por
Exceso de material y Malas por Defecto de material. En
tecnologías de fabricación por arranque de material
las piezas de la primera subdivisión podrían
mejorar, mientras que las de la segunda subdivisión en
general son irrecuperables.

Tolerancias
geométricas

Las tolerancias geométricas se especifican para
aquellas piezas que han de cumplir funciones
importantes en un conjunto, de las que depende la fiabilidad del
producto.
Estas tolerancias pueden controlar formas individuales o definir
relaciones entre distintas formas. Es usual la siguiente
clasificación de estas tolerancias:

  • Formas primitivas: rectitud, planicidad, redondez,
    cilindricidad

  • Formas complejas: perfil, superficie

  • Orientación: paralelismo, perpendicularidad,
    inclinación

  • Ubicación: concentricidad,
    posición

  • Oscilación: circular radial, axial o
    total

Valorar el cumplimento de estas exigencias,
complementarias a las tolerancias dimensionales, requiere
medios
metrológicos y métodos de
medición complejos.

Las Tolerancias Geométricas y Dimensionado. Es
una metodología que nació en Escocia del
Norte. La Tolerancia de Posición surgió en la
época de la guerra en los
submarinos fue Stanley Parker el inventor de GD&T,
descubierto en 1940 en el norte de Escocia, entonces CD&T
Classical Dimensioning and Tolerancing esta metodología ha
evolucionado hasta llegar a lo encontrado en la Norma ASME
Y14.5M-1994, sus principios y
reglas son seguidos por compañías transnacionales e
inclusive departamentos de gobiernos como el Departamento de
Defensa y la Armada de los Estados Unidos,
También ISO tiene una
norma sobre Tolerancias Geométricas y Dimensionado es la
ISO- 1101.

El uso de tolerancias geométricas evita la
aparición en los dibujos de
observaciones tales como "superficies planas y paralelas", con la
evidente dificultad de interpretación cuantitativa que conllevan;
aún más, a partir de los acuerdos internacionales
sobre símbolos para las tolerancias
geométricas, los problemas de
lenguaje
están siendo superados.

Las tolerancias geométricas deberán ser
especificadas solamente en aquellos requisitos que afecten a la
funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones relativas
a la fabricación; de otra manera, los costes de
fabricación y verificación sufrirán un
aumento innecesario. En cualquier caso, estas Tolerancias
habrán de ser tan grandes como lo permitan las condiciones
establecidas para satisfacer los requisitos del
diseño.

El uso de tolerancias geométricas
permitirá, pues, un funcionamiento satisfactorio y la
intercambiabilidad, aunque las piezas sean fabricadas en talleres
diferentes y por distintos equipos y operarios

¿Qué es
un
Dibujo de Calidad?

Un dibujo es
básicamente un plan, está
elaborado como un instrumento de comunicación, que señala la meta al resto
de la
organización. Si el dibujo es claro la meta
será clara y todos irán
exactamente en la misma dirección, pero si el dibujo no es claro la
meta tampoco lo será y la organización no irá exactamente en
la misma dirección.

Un Dibujo de calidad debe cumplir con 4 requisitos
básicos:

  • Debe ser COMPLETO.  Cada departamento en
    la empresa debe entender cuales son los requisitos de la
    pieza y proteger su funcionabilidad.

  • Debe ser FUNCIONAL, las dimensiones en el
    dibujo deben mostrar y asegurar que la pieza va a funcionar
    como se planeó.  La ratonera se ve bien en el
    papel pero si los ratones escapan, ¿para que
    sirve?

  • Debe especificar la TOLERANCIA MAXIMA que
    permita el funcionamiento de la pieza.  Entre más
    cerrada es la tolerancia mayor será la dificultad para
    fabricarla, se requiere más tiempo, el desperdicio
    será mayor, en síntesis será más
    costoso.  Con tolerancias más amplias la pieza
    será más fácil de trabajar y más
    económica también.

  • Debe ser CLARO el dibujo debe ser comprendido
    de la misma forma, por todas las personas, en todas las
    actividades del proceso y más aún en todos los
    idiomas, con una sola interpretación, sin
    confusiones.

Si el dibujo no es sólido en estos cuatro
conceptos se está perdiendo dinero,
muchísimo dinero.

La Filosofía de GD&T es simple de
entender: Con dimensiones geométricas se dimensiona la
pieza de acuerdo a su funcionamiento, es decir "Dimensionamiento
Funcional". GD&T lleva el proceso de calidad al principio del
proceso es decir la etapa del diseño de hecho GD&T es
un programa de
calidad, equivalente al Diseño de experimentos, el
Control
estadístico del proceso o el Despliegue de la función de
calidad.

GD&T también es un lenguaje con
un conjunto de símbolos y reglas para describir los
requisitos de las piezas, es un lenguaje comprensible y simple,
que consiste en 14 símbolos, 5 modificadores y 3
reglas.  Nosotros queremos expresar y dibujar, clara y
precisamente como trabajará la pieza, queremos hacer una
ratonera que se vea bien y que atrape a los ratones, tal como
debe ser.

Datum

Un datum puede ser representado en dibujo
técnico, y la representación de éste
puede variar un poco dependiendo de las normas
ISO.

En una forma simplificada, se puede decir que los datums
generalmente reflejan los planos cartesianos "X", "Y" y "Z", para
establecer las superficies críticas desde donde medir y
controlar la altura, el ancho y el grosor de un cuerpo. Aunque
realmente los datums pueden estar en cualquier posición
dependiendo de la geometría
de los objetos (y no ser necesariamente etiqutados con X, Y, y
Z).

Los datums son esenciales para controlar la geometría y tolerancias de
fabricación de una variedad de características,
como lo puede ser la cilindricidad, simetría, angularidad,
perpendicularidad, etc.

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

(Secondary datum) 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.

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

Conclusión

La filosofía de dimensionamiento y el lenguaje de
GD&T han mejorado la
comunicación y la calidad, ahorrando dinero en todas
las empresas del
mundo que lo usan.  Se calcula que actualmente se usa en el
90 porciento de los dibujos de ingeniería generados en todo el
mundo.  Los dibujos con Dimensiones y Tolerancias
Geométricas son claros, precisos y completos.  Con
GD&T la pieza está clara y completamente definida, sin
posibilidad de error o confusión, además con
GD&T el funcionamiento está protegido, las piezas no
solo se aprobarán, sino que trabajarán.

DTG es un método de dimensionamiento, que nos da
tolerancias adicionales, reduciendo los porcentajes de deshecho,
reduce tiempos, correcciones y fallas etc. Es decir da un
costo de
producción menor.

Bibliografía

http://www.spc-inspector.com/cgg/

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

en.wikipedia.org/…/Geometric_dimensioning_and_tolerancing

www.hexagon.es/…/index.asp?pagina=13


http://www.toolingu.com/class-351310-interpretacion-del-gdt.html

http://dtg.ccbenoit.com/dtg.html

 

 

 

 

 

 

Autor:

Dagoberto Alonso Villar

Miguel Adrian Carrillo
Parada

Ricardo Valles Corral.

Catedrático.- ING. Pedro
Zambrano.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE
CHIHUAHUA

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