- Acumulación de
Tolerancias - La
Importancia de la Acumulación de
Tolerancias - Aplicación
del Análisis de Acumulación de
Tolerancias - Análisis
de Ensambles y Acumulación de
Tolerancias - Estimación
de la acumulación de tolerancias en los
ensamblajes - Utilización
del CAD para calcular la tolerancia de
ensamblaje - Integración
de CAT en el CAD - Conclusión
- Bibliografía
Introducción
El trabajo que se
está presentando a continuación tiene como fin
primordial tratar de explicar de manera clara y sencilla el tema
referente a la Acumulación de Tolerancias o mejor conocido
como "Tolerance Stack-up", y todo lo que abarca acerca del
cálculo
y del análisis para la obtención de esta
acumulación de tolerancias tanto en piezas así como
en un ensamble.
Para empezar definiremos rápidamente que es la
acumulación de tolerancias, lo primero que hay que saber,
es que la acumulación de tolerancias, no es más que
la acumulación o el "apilamiento" de variaciones
dimensionales de piezas que pueden o no ser parte de un ensamble,
ya que algunas piezas pueden tener dimensionamientos sobre una
misma superficie o dirección, estas variaciones son solo
aceptables si se encuentran dentro de ciertos límites
que se establecieron en el diseño
original de la pieza. Normalmente estos límites de
dimensiones y tolerancias aceptables, se especifican en un
dibujo de
ingeniería.
Estas acumulaciones de tolerancias en las dimensiones de
una pieza, son de suma importancia, ya que pueden afectar las
características del producto
final, ya sea, a la pieza en si mima, o al ensamble con otras
piezas. Dicha acumulación si no la controlamos o si no
tenemos conocimiento
de ella, puede provocarnos cuantiosos gastos durante el
ensamblaje de la pieza, necesitando horas de re-trabajo, si es el
caso de exceso de material, o en el peor de los caso de eliminar
la pieza (Scrap)[1], porque no existe
material suficiente en la misma y hay que eliminarla o
reciclarla.
Existen muchos problemas que
podemos mencionar acerca de no tomar en consideración las
acumulaciones de tolerancias en una pieza, pero todos esos
problemas nos llevan hacia una misma dirección, que es la
falta de calidad en
nuestro producto final, provocándonos gastos extras, horas
de trabajo extras, pérdidas de tiempo, etc.,
sencillamente nos provocaría que la empresa fuera
poco competitiva.
Entonces teniendo todo esto en mente debemos conocer los
métodos
para poder calcular
la acumulación de tolerancias que pueden existir en
nuestra pieza, y en el ensamble de la misma con otras piezas,
así que en este trabajo se presentarán varios de
los métodos más comunes para analizar el
acumulamiento de Tolerancias, tratando de mostrar cada uno de una
manera sencilla y clara, mostrando las ventajas y desventajas de
cada método y
por supuesto, cuando se deben de utilizar, bajo qué
circunstancias es mejor aplicar cada uno.
Acumulación de
Tolerancias
La acumulación de tolerancias como anteriormente
se dijo, es la acumulación de variaciones en las
dimensiones de una pieza, esta pieza puede o no formar parte de
un ensamble, por ejemplo, si se trata de una pieza que no
pertenece a un ensamble, también tiene la
característica de poseer acumulación de
tolerancias, un ejemplo sería la siguiente imagen:
En el dimensionamiento de tolerancias, es muy importante
considerar el efecto de una tolerancia sobre
otra. Cuando la ubicación de una superficie se ve afectada
por más de un valor de
tolerancia, dichas tolerancias son "Acumulativas". Por ejemplo en
la figura anterior, si se omite la dimensión Z la
superficie a será controlado por las dos dimensiones
X, Y, y puede existir una variación total de
0.010´´, en lugar de la variación de
0.005´´ permitida por la dimensión
Y.
Si el objeto se fabrica con las tolerancias
mínimas X, Y, Z la variación
total en la longitud de la parte será de
0.015´´ y la parte puede tener una longitud
mínima de 2.985´´ sin embargo, la tolerancia
en la dimensión global W es de solo
0.005´´, esto permite que la parte pueda tener sola
la dimensión mínima de 2.995´´. La
parte se controla en demasiadas formas diferentes, la cual
estará sobredimensionada.
En algunos casos, por razones funcionales, puede ser
deseable conservar cercanas las tres dimensiones (como X,
Y, Z mostradas en la figura anterior). En tales
casos la dimensión total debe convertirse en una
Dimensión de Referencia[2]colocada
entre paréntesis. En otros casos puede desearse la
conservación de dos dimensiones (como X e Y
mostradas en la figura anterior) y la anchura total de la parte.
En este caso, una dimensión como la Z mostrada en
la figura de arriba, debe omitirse o proporcionarse solo como una
dimensión de referencia.
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