Metrología avanzada. Posición y localización

Introducción

Entrando en el mundo de las tolerancias que
son , la diferencia permisible entre la característica
física y su diseño proyectado.

El control de la posición y
localización es un grupo de tolerancias geométricas
poderosas que controlan el tamaño, ubicación,
orientación y forma de una característica, que
limitan la ubicación o colocación de
características.

La Posición es la tolerancia
geométrica tridimensional que controla cuánto la
ubicación de una característica puede desviarse de
su posición verdadera.

Pero ¿en realidad es una mejor
alternativa el dimensionamiento + , – ? ¿es lo mismo
posición y localización? ¿En
realidad es una mejor alternativa el dimensionamiento?

Desarrollo

Regla 1. Cuando el tamaño de la
tolerancia no controle adecuadamente la forma de una
característica una forma de tolerancia debe ser
especificada como un refinamiento. Excepto por la rectitud de una
línea media y por un plano medio

La forma de una característica
individual es automáticamente controlada por el
tamaño de la tolerancia

Todas las formas de tolerancia son
superficies de control y están conectadas a una
característica de superficie con un líder o una
característica de conexión

La zona de tolerancia cilíndrica o
condiciones de materiales no son apropiadas para un control de
superficie

En una vista, aparece como una línea
la superficie que será controlada. Un marco de control es
atado a la superficie con una línea de extensión,
fig. 5.1 el marco de control contiene un símbolo y una
tolerancia numérica, normalmente solo aparece en un marco
de control a menos que una unidad de planicidad esta especificada
como se muestra.

Una tolerancia de planicidad es un refinamiento de un
tamaño de tolerancia, la regla numero uno dice que debe
ser menos del tamaño de tolerancia, el espesor del
tamaño de cada local debe de quedar con un límite
de tamaño y el tamaño de la característica
no se debe de exceder del límite de MMC.

Los elementos circulares de un plano
perpendicular, en el plano XY de la parte de la superficie que
está siendo controlada debe caer en medio de dos
círculos concéntricos en los cuales la distancia
radial en medio de ellos es igual a la tolerancia especificada en
el marco de características de control. Cada elemento
circular es independiente de los otros elementos circulares, esto
significa que se puede ver como montaña de monedas que no
están alineadas completamente y todavía puede
satisfacer una inspección de circularidad.

La regla numero uno requiere un
límite de des alineamiento

La tolerancia cilíndrica. Todos los
puntos de una superficie de un cilindro tienen la misma distancia
en X. el marco de control debe ser atado con una línea de
referencia

La tolerancia cilíndrica es un
refinamiento del tamaño de tolerancia y debe ser menos que
el tamaño de tolerancia

(CAPITULO 7)

Una posición es una tolerancia
compuesta que controla las dos ubicaciones y orientación
de la característica de tamaño al mismo
tiempo

Es la que se usa más frecuentemente
dentro de las 14 características métricas.
Contribuye significativamente a una parte de una función
de la pieza, a la intercambiabilidad de la pieza ,
optimización de tolerancia y a la comunicación de
la intención del diseño.

El límite de una condición
virtual de una característica de tolerancia cuando esta
especificada al mmc o al lmc y está ubicada en una
posición verdadera que tal vez no sea violada por la
superficie o superficies.

Especificando la posición de
tolerancia

La posición de tolerancia controla
únicamente las características de tamaño
como los pernos, hoyos, fichas y las ranuras. La
característica del marco de control siempre está
asociada con el tamaño de dimensión en la figura el
hoyo está ubicado con la posición de control, en
este caso la característica del marco de control esta
puesta debajo de la nota local que describe el diámetro y
el tamaño de tolerancia del hoyo. La ubicación de
una verdadera posición de este hoyo, y la
ubicación teóricamente perfecta de la X esta
especificada con dimensiones básicas de los datums
ubicados en las características del marco de control. Una
vez que la característica de control es asignada, una zona
de tolerancia imaginaria es definida y especificada como una
posición verdadera. Las superficies de datums tienen una
característica de datum que tiene símbolos que los
identifican. Datums A B Y C identifican el marco de referencia
del datum en el cual la parte es posicionada para ser
procesada.

RFS Automáticamente aplica por
características de tamaño donde no símbolo
de condición de material son especificados en la
característica de marco de control en la figura el
modificador de rfs automáticamente aplica a la ubicaciones
y a la orientación del hoyo. En otras palabras la
posición de tolerancia es un diámetro de o.010 y no
importa de qué tamaño sea el hoyo.

La característica de tamaño
puede estar en cualquier lugar en medio del diámetro de
2000 y 2.020 y la tolerancia se queda con un diámetro de
0.010. ningún extra a la tolerancia es permitido. Cuando
una característica de tamaño de datum es
especificada en rfs el datum es establecido por un contacto
físico en medio de la superficie del equipo en proceso, y
las superficies de las características de datum. No hay
ningún cambio de tolerancia por características de
datum especificado a rfs. Un dispositivo de sujeción puede
ser ajustado para caber en el tamaño de una
característica de datum como un juego o un tornillo o como
un mandril, es usado a la parte de la posición. En la
figura el exterior del diámetro Datum es especificado al
RFS. El patrón de característica es inspeccionado
ubicando el exterior del diámetro de un dispositivo de
sujeción y el patrón del hoyo sobre un conjunto de
pernos de condición virtual. Si la parte puede ser puesta
adentro de un medidor y todos los tamaños de
característica son puestos adentro del tamaño de
tolerancia el patrón es aceptable.

http://www.ebscohost.com/ac
demic

La filosofía de dimensionamiento y
el lenguaje de DTG han mejorado la comunicación y la
calidad, ahorrando dinero en todas las empresas del
mundo que lo usan. Calculamos que actualmente se usa
en el 90 por ciento de los dibujos de ingeniería generados
en todo el mundo. Los dibujos conDimensiones y
Tolerancias Geométricas son claros, precisos y completos.
Con DTG la pieza está clara y completamente
definida, sin posibilidad de error o confusión, sin
más aclaraciones al momento de
inspección, todos en la empresa entenderán y
sabrán que hacer. Además con DTG 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 desecho, reduce tiempos, etc.; es
decir da un costo de producción menor.

En determinadas ocasiones, como por
ejemplo: mecanismos muy precisos, piezas de grandes
dimensiones, etc., la especificación de tolerancias
dimensionales puede no ser suficiente para asegurar
un corto montaje y funcionamiento de los mecanismos.

Las tolerancias geométricas
deberán ser especificadas solamente para aquellos
requisitos que afecten a la intercambiabilidad y
funcionalidad de las piezas; de otra manera los costéeles
de fabricación y verificación
sufrirán un aumento innecesario. En cualquier caso, estas
tolerancias habrán de ser grandes como lo
permitan las condiciones establecidas para satisfacer los
requisitos del diseño.
http://cursos.itchihuahua.edu.mx/pluginfile.php?file=%2F43992%2Fmod_resource%2Fcontent%2F0%2FTolerancias%2Ftolerancias_geometricas_1.pdf

Una dimensión es un valor
numérico expresado expresado en unidades apropiadas de
medición para definir el tamaño, la
orientación y la forma u otra característica
geométrica de la parte. Especificación de
dimensiones métricas

En la industria un nota general mostrada
invocara al sistema métrico. Una nota típica es "SI
NO SE ESPECIFICA OTRA UNIDAD, TODAS LAS DIMENSIONES SE MUESTRAN
EN MILIMETROS".

Se utilizan tres convenciones para
especificar dimensiones en el sistema métrico.

Cuando una dimensión métrica
es un numero entero, se omiten en el punto decimal y el
cero.

Cuando una dimensión métrica
es menor a un milímetro un cero procede a punto
decimal.

Cuando una dimensión métrica
no es un numero entero, se debe especificar el punto decimal con
la fracción (decimos o centésimos)

Todos los limites dimensionales son
absolutos. En otras palabras se considera que siguen ceros al
último digito especificado. Para determinar la
aceptabilidad de una parte, el valor medido es comparado
directamente con un valor del dibujo y cualquier
desviación fuera de los limites especificados significa
una parte, el valor medido es comparado directamente con el valor
del dibujo y cualquier desviación fuera de los limites
especificados significa un aparte no aceptable.
Estándares de dimensionamiento

La información anteriormente dada
esta basada en ASME Y14.5M-1994.

Existe otro estándar predominante
usado en otras partes del mundo. La INTERNACIONAL STANDARS
ORGANIZATION (ISO). Es otra organización que publico
una serie de estándares asociados sobre dimensiones y
tolerancias.

Alex Krulikowski.

Hay varias maneras de modelar una
restricción geométrica de posición. Cuando
usamos posición en función independientemente de su
tamaño, el tamaño de la característica, y la
localización de la característica. Cuando usamos
posición en condición de máxima material o,
al menos, las condiciones de materiales, las dimensiones del
tamaño y la ubicación no pueden ser tratadas
individualmente

Localización:

La ubicación puede ser considerada
como una característica donde se encuentra en
relación con otra característica, la
ubicación es donde se encuentra una característica
relativa a un marco de referencia .

En consecuencia, la mayoría de las
características de una parte de un plano o pieza, deben
tener una tolerancia de ubicación.

Algunos ejemplos en los que no se requiere
una ubicación de tolerancias incluyen las funciones de
referencia planas en piezas con características mutuamente
perpendiculares planas primario, secundario y terciario de
referencia y por las funciones de referencia primarios y
secundarios en las piezas con una característica de dato
primario plana y disponen de un dato secundario del mismo
tamaño que es perpendicular a la característica
dato primario en la mayoría de las
características, sin embargo, requieren una
tolerancia ubicación Mechanical Tolerance
Stackup And Analysis

Posición:

La posición es una tolerancia
compuesto que controla tanto la ubicación y la
orientación de características de tamaño al
mismo tiempo. Es el uso más frecuente de las 14
características geométricas.

La tolerancia de posición contribuye
de manera significativa a la función de la pieza, la
intercambiabilidad parte de la optimización de la
tolerancia, y la comunicación de la intención
del diseño.

Geometric Dimensioning and
Tolerancing for Mechanical Design DATUM

Los Datos de Definición son puntos
teóricamente perfectos, líneas, y aviones. Ellos
establecen el origen de lo cual la posición o las
características geométricas de los rasgos de una
parte son establecidas. Estos puntos, líneas, y planos
existen dentro de una estructura de tres mutuamente el
perpendicular que cruza aviones sabidos como un marco de
referencia de dato.

(Cogorno 2006)

TOLERANCIAS DE POSICION

las tolerancias de posición es el
control de localización más ampliamente usado en
los dibujos de ingeniería y se debe a su habilidad para
describir los requerimientos de la intercambiabilidad de los
elementos.

Raúl Najera Nuñez, J. V.
(2009, Septiembre 2).

Controles de
orientación

Los controles de
orientación definen la angularidad, paralelismo y
perpendicularidad de las figuras de la pieza con respecto a
otras. Algunas veces los controles de orientación son
llamados controles de actitud. Existen controles de
orientación principales: paralelismo, angularidad y
perpendicularidad. Los controles de orientación se
consideran "Tolerancias de figuras
relacionadas", que significa que deben contener una
referencia a un datum en el cuadro de control.

http://www.monografias.com/trabajos77/metrologia-avanzada-tolerancias-geometricas/metrologia-
avanzada-tolerancias-geometricas2#ixzz2en8Y68bU

Controles de
localización

Las tolerancias de localización son
de posición y concentricidad, y únicamente se
aplican a figuras dimensionales.

Las tolerancias de localización se
usan para controlar tres tipos de relaciones, Como
son:

1. La distancia entre centros de figuras
dimensionales.

2. Localización de una figura
dimensional, o un grupo de figuras Dimensionales
respecto a uno o varios datums.

3. Coaxialidad o simetría de figuras
dimensionales.

TOLERANCIA DE POSICIÓN

La tolerancia de posición es el
control de localización más ampliamente usado en
los dibujo de ingeniería actuales y se debe a su habilidad
para describir los requerimientos de la intercambiabilidad de los
componentes. Una de las aplicaciones más usuales de la
tolerancia de posición es la localización de
barrenos para tornillos porque no hay método tan exacto
para describir los requerimientos funcionales para definir
posiciones de barrenos.

VENTAJAS DE LAS TOLERANCIAS DE
POSICIÓN

Existen muchas ventajas en el uso de
tolerancias de posición y aunque algunas de ellas son
obvias en la práctica, pueden mencionarse las
siguientes:

-Zonas de tolerancia circulares –57%
más a de tolerancia.

-Permite el uso de tolerancias
adicionales

– Tolerancia extra

– Desplazamiento

PRINCIPIOS DE LAS TOLERANCIAS DE
POSICIÓN

Una tolerancia de posición se define
en un cuadro de control por el símbolo de posición,
un valor de la tolerancia, modificadores y sus respectivas
referencias de datum.

Tenemos dos definiciones relativas al tema
de tolerancias de posición:

Posición ideal – Es un
término usado para describir la posición exacta (o
perfecta) de un punto, una línea o un plano
(normalmente el centro) de una figura dimensional en
relación con un datum o marco de referencia de datum y / u
otras figuras dimensionales. En los dibujos se utilizan las
dimensiones básicas para establecer la posición
ideal de la figura dimensional.

Tolerancia de posición – Es la
variación total permisible en la localización de
una figura dimensional respecto a su posición
ideal.

(Raul Najera Nuñez 2009)

http://www.icicm.com/files/CurTolGeom.pdf

Conclusiones:

A pesar de ser un tema bastante amplio y un
tanto complejo. Resulta imprescindible conocer y saber utilizar
adecuadamente los términos de posición y
localización en las GD&T debido a que en la actualidad
estamos inmersos en la globalización, se fabrican piezas
en China, en Australia, en Brasil y se arman en México. Un
ingeniero debe entender dichos términos de la
metrología para poder analizar, realizar e interpretar un
plano por ejemplo , o para diseñar alguna pieza en
especifico.

Bibliografia:

*http://www.ebscohost.com/ac
demic

*http://cursos.itchihuahua.edu.mx/pluginfile.php?file=%2F43992%2Fmod_resource%2Fcontent%2F

*0%2FTolerancias%2Ftolerancias_geometricas_1.pdf

*Dimensiones y tolerancias
Geométricos 2ª edición. Basado en ASME
Y14.5M-1994 Alex Krulikowski.

*Mechanical Tolerance Stackup And
Analysis

*Geometric Dimensioning and Tolerancing for
Mechanical Design

*Monografias.com. Retrieved from

*Monografias.com:/trabajos77/metrologia-avanzada-tolerancias-
geometricas/metrola-avanzada-tolerancias-geometricas2.shtm

*/trabajos77/metrologia-avanzada-tolerancias-geometricas/metrologia-
avanzada-tolerancias-geometricas2#ixzz2en8Y68bU

*http://www.icicm.com/files/CurTolGeom.pdf

Autor:

Silvia Berenice Hernández
Baquera

Gilberto Robles Calzadias

Alejandro Villa Sandoval

Manuel Alberto Nava Lugo

Ing. Pedro Zambrano
Bojorquez

INSTITUTO TECNOLOGICO DE

CHIHUAHUA