Metrología avanzada (página 2)

Figura A. Calibradores para roscas.

Figura B. Calibradores para agujeros.

Calibradores funcionales

Representa una pieza coincidente del "peor de los casos" que
proporciona una evaluación simple de pasa –
falla de la pieza inspeccionada, estos calibradores funcionales
suelen poder inspeccionar
rápidamente varias características a la vez. Estos
calibradores especifican en la pieza de manera rápida, su
forma y ajuste de una manera similar a su uso proyectado.The
Functional Fixture Hole Location Gage provides the means to
locate the part based on part or machine requirements utilizing
geometric, dimensioning and tolerancing (GD&T) practices.
Gaging units are applied to specific features of the part
providing results based on criteria of a good or bad part
condition according to customer specifications. El agujero de
fijación funcional proporciona los medios para localizar a la
parte sobre la base de una parte o la máquina utilizando los
requisitos geométricos, dimensionamiento y tolerancia.

http://www.toolingu.com/definition-351310-30442-calibrador-funcional.html

http://triadgages.com/Functional%20FIXTURE%20GAGES.htm

NORMAS DE CONTROL

ORIENTACIÓN

La orientación es el término general usado para
describir la relación angular entre las
características. Los controles de la orientación
incluyen el paralelismo, la perpendicularidad y en algunos casos
favorables la oblicuidad, todos los controles de la
orientación deben tener datos. No tiene ningún
sentido especificar un perno, por ejemplo, el perno debe ser
perpendicular a una cierta característica de otra
característica.

PARALELISMO

La definición del paralelismo es la condición de una
superficie o de un plano del centro, equidistante en todos los
puntos de un plano de dato; también, el paralelismo es la
condición de un eje, equidistante a lo largo de su longitud
de uno o más planos de dato o de un eje del dato.

Al Especificar el paralelismo en la superficie da una
visión donde la superficie debe ser controlada, aparece como
una línea, un marco del control de la característica
se da a la superficie con una línea de extensión,
según las indicaciones de fig. 6-1. El marco del control de
la característica contiene un símbolo del paralelismo,
una tolerancia numérica, y por lo menos un dato. La
superficie del dato es identificar con un símbolo la
característica del dato. La tolerancia del paralelismo debe
ser referente a la tolerancia del tamaño y debe ser menor
que la tolerancia del tamaño. La característica del
tamaño puede no exceder el límite material máximo
de la condición (MMC), el grueso en cada tamaño local
real debe bajar dentro de los límites de tamaño.

Interpretación. La superficie que es controlada en
fig. 6-1 se debe mantener entre dos planos paralelos separados
por la tolerancia del paralelismo de .005 en el marco del control
de la característica. La zona de la tolerancia debe
también ser paralela al plano de dato. Además, la
superficie debe deshacerse dentro de la tolerancia del
tamaño en los dos planos paralelos en .020de tolerancia, la
parte entera deben tener entre dos planos paralelos 1.020.
Según fig. 6-1.

PERPENDICULARIDAD

Es  la condición de una superficie, de un eje, o de
un plano del centro, que esté a 90 grados.

ESPECIFICAR LA PERPENDICULARIDAD DE UNA SUPERFICIE

En una visión donde la superficie es controlada, aparece
como línea, un marco del control de la característica,
se da a la superficie con una línea de extensión,
según las indicaciones de fig. 6-5. El marco del control de
la característica contiene un símbolo del
perpendicularidad, una tolerancia numérica, y por lo menos
un dato. La característica del dato es identificar con un
símbolo la característica del dato.

Interpretación. La superficie que se mantiene controlada
de la necesidad entre dos planos paralelos se separó por la
tolerancia de la perpendicularidad de .010, especificada en el
marco del control de la característica. También, la
zona de la tolerancia debe ser perpendicular al dato en el plano.
Todas las características del tamaño de la pieza deben
caer dentro de los límites de tamaño y pueden no
exceder el límite de la forma perfecta en el MMC, regla
#1

No hay límite de la orientación perfecta en el MMC
para la perpendicularidad, los 90 grados de los ángulos en
la pieza también tienen una tolerancia. La tolerancia de la
oblicuidad del bloque de título controla todos los
ángulos, incluyendo los de 90, que no tienen tolerancia de
otra manera. Puesto que el control de la perpendicularidad se
aplica a una superficie, ningún símbolo de material de
la condición se aplica.

Inspección. La superficie del dato se afianza con
abrazadera en una placa de ángulo que se siente en una placa
superficial. Entonces, según las indicaciones de fig. 6-6,
de verificación de perpendicularidad.

Plano de
tangente

El símbolo del plano de tangente (círculo T) en la
especificación del marco del control de la
característica, es que la tolerancia de perpendicularidad
aplicada al plano de la precisión que entra en contacto con
el punto elegido de la superficie. Aunque las irregularidades
superficiales exceden la tolerancia de la perpendicularidad, hay
un plano de precisión que entra en contacto con el punto
elegido de una superficie, esta cae dentro de la
especificación de la zona de tolerancia de superficie que
está en tolerancia.

El plano de tangente de la superficie de tolerancia en la fig.
6-7 entra dentro de la zona de la tolerancia. El concepto del plano de tangente
permite la aceptación de más piezas

ANGULARIDAD

 Definición de angularidad: Es la condición de
una superficie, de un eje, o de un plano del centro en una
especificación de ángulo, con excepción del plano
paralelo o perpendicular a uno del dato o a un eje del dato.

Interpretación. La superficie que es controlada en fig.
6-10 debe entrar entre dos planos paralelos separados por la
tolerancia de la oblicuidad de .010 en el marco del control de la
característica. La zona de la tolerancia debe estar
especificada un ángulo básico de 30 al plano de dato.
Todas las características del tamaño de la pieza deben
caer dentro de los límites de tamaño y pueden no
exceder el límite de la forma perfecta en el MMC.

No hay límite de la orientación perfecta en el MMC
para la oblicuidad. Los ángulos de 90 en la pieza
también tienen una tolerancia. La tolerancia de la
oblicuidad del bloque de título controla todos los
ángulos, incluyendo de 90, a menos que sea de otra manera
especificada.

Al especificar la oblicuidad de la superficie en una
visión donde la superficie debe ser controlada aparece como
línea, un marco del control de la característica se
junta a la superficie con una línea de extensión. Si se
utiliza una línea de extensión, necesita entrar en
contacto con solamente el marco del control de la
característica en una esquina, según las indicaciones
de fig. 6-10. El marco del control de la característica
contiene un símbolo de la oblicuidad, una tolerancia
numérica, y por lo menos un dato. La tolerancia
numérica para la superficie que es controlada, es
especificada como dimensión lineal porque genera una zona
uniforme formada de la tolerancia. A más o menos tolerancia
de la oblicuidad no se utiliza esta.

LOCALIZACIÓN Y POSICIÓN

Definición: La tolerancia de la posición se puede
ver de cualquiera de las dos maneras siguientes: Una zona
teórica de la tolerancia situada en la posición
verdadera de la característica de tolerancia dentro de la
cual el punto central, el eje, o el plano del centro de la
característica pueden variar de la posición verdadera
de las zonas de la tolerancia, estas son teóricas y no
aparecen en dibujos. Una zona de la
tolerancia se ha demostrado aquí para los propósitos de
la ilustración.

Inspección. Comienzo de la inspección con la
medición del
diámetro de agujero. Si el diámetro mide 2.012,
está dentro de la tolerancia del tamaño, entre Ø
2.000 y Ø 2.020. El paso siguiente es medir la
localización y la orientación del agujero. La pieza es
afianzada con abrazaderas en un marco de referencia del dato
trayendo un mínimo de tres puntos en la superficie de la
característica primaria del dato, en contacto con el plano
de dato primario, un mínimo de dos puntos en la superficie
de la característica secundaria del dato en contacto con el
plano de dato secundario, y un mínimo de un punto en la
superficie de la característica tercera del dato en contacto
con el tercer plano de dato. Después, el calibrador de perno
más grande al estar dentro del agujero se utiliza para
simular el sobre acoplamiento real. El sobre acoplamiento real
para una característica interna del tamaño, son la
contraparte más grande, similar y perfecta de las
características que pueden estar inscritas dentro de la
característica de modo que apenas entre en contacto con la
superficie del agujero en los puntos más altos. Según
las indicaciones de fig. 7-3, la distancia de la placa
superficial dato B.

En la etapa del calibrador de perno se miden las medidas,
también se toman a lo largo del calibrador de perno para
determinar que el agujero está dentro de la tolerancia de
perpendicularidad a la placa de ángulo, el dato A, suponen
que la distancia de la placa superficial a la tapa del perno es
3.008. Que la medida menos la mitad del diámetro del
calibrador de perno iguala la distancia del dato B, al eje real
del agujero, 3.008 (2.012/2) 2.002. La distancia de la
posición verdadera al eje real del agujero en la dirección vertical es
.002.

Con la pieza todavía afianzada con abrazadera a ella, la
placa de ángulo se gira 90 grados, y la distancia del dato C
al eje real del agujero es medido repitiendo el procedimiento anterior de la
medida. Si la distancia de la posición verdadera al eje real
en la dirección horizontal es .002, el eje real es .002
encima y .002 de encima de la posición verdadera que
requiere un diámetro de la zona de la tolerancia de menos de
.006 en diámetro, en conformidad con la .010 zona
cilíndrica de la tolerancia del diámetro demostrada en
fig. 7-3. El agujero está dentro de tolerancia.

Importancia de
tamaño de característica

El RFS solicita automáticamente características del
tamaño, donde no hay especificación del símbolo
material especificado de la condición. Puesto que no hay
símbolo material de la condición especificado en el
marco del control de la característica en fig. 7-1, la
modificación del RFS se aplica automáticamente a la
localización y a la orientación del agujero. Es decir
la tolerancia de la posición es Ø.010 no importa
qué el tamaño el agujero exceda. El tamaño de
característica puede estar donde quiera entre un
diámetro de 2.000 y 2.020, y la tolerancia sigue siendo
Ø .010.

Dónde las características del dato del tamaño
son especificadas en el RFS, el dato es establecido por el
contacto físico entre la superficie del equipo de proceso y la superficie de la
característica del dato. Allí no hay tolerancia del
cambio para las
características del dato especificado en el RFS. Un
dispositivo de tolerancia a el cual puede ser ajustado entre el
tamaño de la característica del dato, tal como un
tornillo, o mandril ajustable que se utiliza para colocar la
partición. En fig. 7-4, el diámetro exterior, dato B,
es especificado en el RFS. El patrón de características
es examinado poniendo el diámetro exterior en un dispositivo
de arrojamiento y el patrón de agujero sobre un sistema de pernos virtuales de la
condición. Si la pieza se puede fijar dentro de este
calibrador y todos los tamaños de característica
están dentro de tolerancia del tamaño, el patrón
es aceptable.

Condición
máxima de material

 La única diferencia entre las tolerancias en
Fig.7-3 y Fig.7-5 es la modificación del MMC, la
especificación después de la tolerancia numérica
en el marco del control de la característica del marco del
control. El MMC es la condición de material más
común usada y es de uso frecuente cuando las piezas deben
ser montadas. Suponga que el agujero de Ø 2.000 en fig. 7-5
está examinado; el diámetro real se encuentra para ser
2.012, y el eje real se encuentra para ser .006 encima y .008 de
encima de posición verdadera. Aplicando el teorema
pitagórico a éstos coordina, él se determina
fácilmente que el eje real es .010 lejos de la posición
verdadera. Para ser aceptable, esta parte requiere una zona
cilíndrica de la tolerancia centrada en la posición
verdadera de por lo menos .020 en diámetro. La tolerancia es
solamente Ø .010, pero allí es un MMC modificado; por
lo tanto, la tolerancia de la prima está disponible. Las
fórmulas siguientes se utilizan para calcular la tolerancia
de la prima y para sumar tolerancia posicional en el MMC, La
prima iguala la diferencia entre el tamaño de
característica y el MMC reales.

Cuándo los cálculos en el cuadro 7-1 se terminan, la
tolerancia posicional total es de .022. Otra manera de examinar
el agujero, es en el MMC, con un calibrador funcional demostrado
en fig. 7-6. Un calibrador funcional para esta parte, es un marco
de referencia del dato perpendicular colocando un perno virtual
de la condición al dato A, situado 2.000 pulgadas
básicas para arriba del dato B y 3.000 pulgadas básicas
encima del dato C. Si la pieza se puede fijar sobre el perno y
colocado contra el marco de referencia del dato en la orden de la
precedencia apropiada, después el agujero está en
tolerancia. Un calibrador funcional representa la partición
de acoplamiento. Es muy conveniente cuando se comprueban una gran
cantidad de piezas o cuando requieren a los operadores inexpertos
comprobar piezas. Las dimensiones en dibujos del calibrador son
tolerancias básicas. La tolerancia para las dimensiones
básicas es la tolerancia del diámetro de los
fabricantes de calibradores.

PERFIL

Este es favorable en un control superficial. Es una
herramienta de tolerancia de gran alcance y versatilidad. Puede
ser utilizado para controlar el tamaño y la forma de una
característica o el tamaño, la forma, la
orientación, y la localización de una
característica de forma irregular. La favorable tolerancia
controla la orientación y la localización de
características con formas inusuales, mucho como la
tolerancia de la posición controla la orientación y la
localización de agujeros o de pernos.

Especificar perfil.

 La vista de perfil  o de la sección de vista
de una parte está dimensionada con dimensiones básicas.
Un verdadero problema puede ser de  las dimensiones
básicas de tamaño, las dimensiones básicas
coordinan, radios de base, base angular de dimensiones,
fórmulas, dibujos. La superficie de control y la tolerancia
con una extensión o una línea de dimensión es
inapropiado. Los controles de superficie, zonas de tolerancia
cilíndricos y las condiciones materiales no son aplicables
en la tolerancia de la sección de función de control.

Aplicación de
Datos 

Las tolerancias pueden tener o no datos. El programa le da una superficie de
control por lo general requiere un dato para orientarse
correctamente y localizar la superficie. La aplicación de
datos para el proceso de control es muy similar a la
aplicación de datos para el puesto de control. Esta 
superficie está orientada perpendicularmente al plano de
referencia A y situado a la agujero, dato B, en condición de
máximo material (MMC). Las condiciones de materiales para
aplicar los datos, son características de tamaño. Estos
datos por lo general no son utilizados para la sección de
una línea sólo cuando la sección transversal
está siendo controlada.

Variación

Definición: Es un compuesto utilizado para la tolerancia
de control de la relación funcional de una o más
características de una parte de un eje de referencia.

Variación
circular

Variación circular se aplica a cada elemento circular en
la superficie de una parte bien construido alrededor de su eje de
referencia o perpendicular a su eje de referencia, mientras que
la parte se gira 360 grados acerca del eje de referencia. La
tolerancia de variación circular se aplica
independientemente a cada elemento de la línea circular en
cada posición de medida y pueden ser fácilmente
aplicados a los conos y la curva, construyendo en torno a un eje de referencia.
Cuando se aplica a las superficies construidas en torno a un eje
de referencia, el control circular de variación da una
combinación de variaciones en la circularidad y
coaxialidad.

Variación total

Variación total es un compuesto de control que se aplica
a todos los elementos en la superficie de una parte, ya sea en
torno a su diámetro de su eje o perpendicular al eje de su
diámetro, esta parte se gira 360 grados acerca del eje de
referencia. La medición de posiciones cuando se aplica a las
superficies construidas en torno a un eje de referencia, el total
de controles de variación a una combinación de coaxial,
circularidad, rectitud, angular, cónicas, en sus variaciones
de la superficie, se aplican superficies a 90 grados respecto al
eje de referencia.

Especificar variación  y
variación parcial

En algunos casos poco frecuentes, la función de control
de marco puede asociarse a la ampliación de la línea de
una dimensión si la superficie a ser controlada es
pequeña o inaccesible. La función de control consiste
en especificar en su marco una variación del símbolo,
el número tolerancia, y por lo menos un dato. No son
apropiados otros símbolos en la
función de control de marco. Desde la variación de una
superficie de control, el material no se aplica, en consecuencia,
en efecto, se aplica independientemente de su tamaño de
característica. Cuando la variación es necesaria para
sólo una parte de una superficie, una línea se dibuja,
por un lado, junto a la parte de la superficie y se le pone una
dimensión básica.

www.bivitec.com/ebrary/geometric
and

Control Estadístico de Procesos (llamado también
C.E.P)

El Control Estadístico de
Procesos es una herramienta estadística 
utilizada en el puesto de trabajo para conseguir el producto adecuado en la
primera. Con el procedimiento del C.E.P. se pretende cubrir 3
objetivos:

1.      Seguimiento y
vigilancia del proceso

2.      Reducción
de la variación

3.      Menos costo por unidad

En cualquier proceso productivo, existirá una cierta
variabilidad natural, que no se puede evitar, esta variabilidad,
es el efecto acumulado de muchas pequeñas causas de carácter incontrolable.
Cuando esta sea relativamente pequeño consideraremos
aceptable el nivel de funcionamiento del proceso y diremos que la
variabilidad natural es originada por un "sistema estable de
causas de azar" .

Un proceso sobre el que solo actúan causas de azar se
dice que está bajo un  control estadístico de
procesos. Existen causas de variabilidad que pueden estar,
ocasionalmente, presentes y que actúan sobre el proceso,
estas causas se derivan, fundamentalmente, de tres fuentes:

1. Ajuste inadecuado en la maquinaria.
2. Errores de personal que operan o instalan
   las máquinas.
3. Materia prima defectuosa.

Alcanzar un estado de C.E.P. puede
requerir gran esfuerzo. Una vez alcanzado el C.E.P. podremos
utilizar la información de dicho control como base
para estudiar el efecto de cambios planificados en el proceso de
producción y así
lograr el objetivo de mejorar la
calidad del antes
mencionado.

Las herramientas comúnmente
usadas en el proceso estadístico incluyen:

1.       Organigramas.

2.       Gráficas de
funcionamiento.

3.      
Gráfica y análisis de pareto.

4.       Diagramas de causa-efecto.

5.      
Histogramas de la frecuencia.

6.      
Gráficas de Control.

7.       Estudios
de la capacidad de proceso.

8.       Planes de
muestreo
de aceptación.

Uso en programas CAD/CAM

CAD (o diseño asistido por
computador u ordenador
remoto), abreviado como DAO (Diseño Asistido por Ordenador)
pero más conocido por sus siglas inglesas CAD (Computer
Aided Design), es el uso de un amplio rango de herramientas
computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y a otros
profesionales del diseño en sus respectivas actividades.
También se llega a encontrar denotado con una adicional en
las siglas CAD, diseño y bosquejo asistido por computadora.

Los usos de estas herramientas varían desde aplicaciones
de dibujo en 2 dimensiones (2D)
hasta modeladores en 3 dimensiones (3D) a través del uso de
modeladores de sólidos. Se trata básicamente de una
base de datos de entidades
geométricas (puntos, líneas, arcos, etc.). Permite
diseñar en dos o tres dimensiones, mediante geometría y trigonometría
alámbrica; como, puntos, líneas, arcos, serpentinas,
superficies, sólidos, etc. para obtener un modelo.

De los modelos pueden obtenerse
planos con cotas y anotaciones para generar la documentación
técnica específica de cada proyecto.

El CAM (Manufactura asistida por
computadora), la cual  hace referencia al uso de un extenso
abanico de herramientas basadas en los ordenadores que ayudan a
ingenieros, arquitectos y otros
profesionales dedicados al diseño en sus actividades. Los
datos creados con el CAD, se mandan a la máquina para
realizar el trabajo, con una
intervención del operador mínima.

Algunos ejemplos de CAM son: el fresado programado por
control
numérico, soldadura automática de
componentes SMD en una
planta de montaje, implica el uso de computadores y tecnología de cómputo para ayudar
en todas las fases de la manufactura de un producto, incluyendo
la planeación del proceso y la
producción, maquinado, calendarización, administración y control de calidad. El sistema
CAM abarca muchas de las tecnologías. Debido a sus ventajas,
se suelen combinar el diseño y la manufactura asistidos por
computadora en los sistemas CAD/CAM.

Esta combinación permite la transferencia de información dentro de la
etapa de diseño a la etapa de planeación para la
manufactura de un producto, sin necesidad de volver a capturar en
forma manual los datos sobre la
geometría de la pieza. La
base de datos que se desarrolla durante el CAD es almacenada;
posteriormente ésta es procesada por el CAM, para obtener
los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar
la maquinaria de producción, el equipo de manejo de materiales y las
pruebas e inspecciones
automatizadas para establecer la calidad del producto.

Una función de CAD/CAM importante en operaciones de maquinado, es la
posibilidad de describir la trayectoria de la herramienta para
diversas operaciones, como por ejemplo torneado, fresado y
taladrado con control numérico.

En cualquier momento es posible modificar la trayectoria de la
herramienta, para tener en cuenta otras formas de piezas que se
vayan a maquinar. También, los sistemas CAD/CAM son capaces
de codificar y clasificar las piezas en grupos que tengan formas
semejantes, mediante codificación
alfanumérica.

El surgimiento del CAD/CAM  ha tenido un gran impacto en
la manufactura al normalizar el desarrollo de los productos y reducir los
esfuerzos en el diseño, pruebas y trabajo con prototipos: ha
hecho posible reducir los costos en forma importante, y
mejorar la productividad.

Algunas
aplicaciones características del CAD/CAM son las
siguientes

1.       Calendarización
para control numérico, control numérico computarizado y
robots industriales.

2.       Dados para operaciones
de trabajo de metales, como dados complicados
para formado de láminas, y dados progresivos para
estampado.

3.       Diseño de
herramientas y electrodos para electroerosión.

4.       Control de calidad e
inspección; como máquinas de medición por
coordenadas programadas en una estación de trabajo
CAD/CAM.

5.       Planeación y
Calendarización de proceso.

6.       Distribución de planta.

Normas de
medición

La vida civilizada implica una serie de reglamentos,
costumbres y leyes que nos permiten vivir en
comunidad, con un comportamiento honesto y de
respeto. Estos reglamentos se les
pueden llamar de cierta forma normalización que
básicamente es una comunicación entre producto
y consumidor.

Normalización.

La normalización es la actividad que fija las bases para
el presente y el futuro esto con el propósito de establecer
un orden para el beneficio y con el concurso de datos
interesado.

En resumen la normalización es el proceso de elaborar y
aplicar las normas. Para la asociación
estadounidense para pruebas de material (ASTM) por sus siglas en
ingles, se define como una aproximación ordenada a una
actividad específica, para el beneficio y con la
cooperación de todos lo involucrados.

Normas

Es la misma solución que se adopta para resolver un
problema repetitivo, es una referencia respecto a la cual se
juzgará un producto en este caso una medida

Objetos de la normalización.

Patrones de Longitud

Instrumentos de Desplazamiento