Metrología Avanzada: Sistema GD&T (página 2)

Por dar un ejemplo; durante el diseño
del producto el
diseñador debe de señalar las tolerancias
indispensables que el modelo
requiere, teniendo en cuenta que si coloca demasiadas tolerancias
o si estas son muy cerradas aumentara el costo de construcción y afectando el del bien
final.

Otra razón para usar el sistema de
tolerancias es cuando la fabricación del bien se realiza
en diferentes fabricas, con diferentes individuos, en diferentes
lugares o en incluso con diferentes idiomas. Por lo que tener un
sistema generalizado de tolerancias se vuelve muy útil
para facilitar el trabajo, y
más importante, que sea más barato.

¿Cómo
funciona la GD&T?

"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".
(Facultad de Ingeniería de la Universidad de
Buenos
Aires)

Rectángulo de tolerancias

• La indicación de las tolerancias
  geométricas en los dibujos se realiza por medio de un
  rectángulo dividido en dos o más
  compartimentos, los cuáles contienen, de izquierda a
  derecha, la siguiente información:

• Símbolo de la
  característica a controlar.

• Valor de la tolerancia expresada en las
  mismas unidades utilizadas para el acotado lineal. Este valor
  irá precedido por el símbolo ø si
  la zona de tolerancia es circular o
  cilíndrica.

• Letra identificativa del elemento o elementos de
  referencia, si los hay.

Imagen obtenida de (Facultad de
Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires)

En el sistema de GD&T se usan diferentes símbolos para señalizar las
tolerancias que se requieren en cierto dibujo, a
continuación se muestran dichos los símbolos
según la norma UNE 1121.

Tabla obtenida de (Facultad de
Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires)

A continuación se enlista, describen y se indica
el uso de las diferentes tolerancias antes mostradas.

Rectitud

• La rectitud es una condición en la cual un
  eje o un elemento de superficie es una línea recta. La
  tolerancia en rectitud se aplica en la vista de línea
  recta.

• Su uso se separa en dos, que se describe como dos
  líneas rectas y otro en el que la tolerancia se
  representa como un cilindro.

• En el primer caso las líneas son
  perfectamente rectas separadas por la distancia de
  tolerancia, entre las cuales debe de estar contenida la zona
  deseada.

• En el caso del cilindro la tolerancia se describe
  como un cilindro de diámetro igual a la tolerancia,
  dentro del cual se encuentra la zona a medir. Cuando se usa
  este método se coloca el símbolo
  ø antes del valor de la tolerancia.

Planicidad

• La forma que se usa para controlar lo plano,
  especifica que todos los puntos de la superficie real deben
  de estar entre dos planos paralelos separados por la
  especificación de la tolerancia. El plano no debe de
  ser cóncavo, o convexo.

• En este caso la superficie a medir está
  limitada por dos planos separados por la
  tolerancia.

Redondez o circularidad

• Esta tolerancia indica que tan redondo es cierto
  segmento del diseño visto solo en 2
  dimensiones.

• La tolerancia consiste en una zona plana de
  tolerancia limitada por dos círculos
  concéntricos separados por el valor de la
  tolerancia.

Cilindridad

• Todos los puntos de una superficie son equidistantes
  a un eje común.

• La tolerancia se conforma de dos cilindros separados
  por una distancia específica.

Forma de una línea

• Es la tolerancia que mide que controla que tan bien
  definida se encuentra cierta línea en
  específico.

• El método de medición consiste en dos
  líneas que envuelven una serie de círculos de
  diámetro definido con sus centros situados en una
  línea que tiene la forma geométrica
  perfecta.

Forma de una superficie o 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 zona de tolerancia está limitada por las
  dos superficies envolventes de esferas de diámetro
  igual a la tolerancia especificada, con sus centro situados
  sobre una superficie geométricamente perfecta y cotas
  exactas.

Paralelismo

• El paralelismo es la condición de una
  superficie o eje equidistante en todos sus puntos al datum
  (plano o eje de referencia).

• La zona de referencia se puede definir de dos
  maneras:

• Se puede define como dos planos paralelos entre si y
  al plano de referencia separados una distancia
  conocida.

• La zona de tolerancia se define por un cilindro de
  diámetro igual a la tolerancia y de eje paralelo a la
  referencia. En este caso se coloca el símbolo
  ø antes del valor de la tolerancia.

Perpendicularidad

• Es la condición de una superficie, un plano
  intermedio o un eje, de estar a 90° del plano o eje de
  referencia.

• Las tolerancias de perpendicularidad se puede
  expresar de dos maneras:

• La primera consiste en un cilindro de
  diámetro igual a la tolerancia especificada y cuyo eje
  se encuentra perfectamente perpendicular al eje o plano del
  datum.

• Otra manera es colocando dos superficies paralelas y
  a la vez perpendiculares al plano de referencia.

Inclinación o angularidad

• Es la condición de una superficie o eje que
  guarda algún ángulo especificado (diferente a
  90°) con un plano o eje de referencia.

• La tolerancia consiste en dos planos perpendiculares
  que tienen el ángulo deseado con respecto al eje de
  referencia.

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.

• La zona de tolerancia está limitada por un
  cilindro de diámetro dado, cuyo eje está en la
  posición teórica exacta de la recta controlada.
  Este valor también debe de estar precedido por el
  símbolo ø.

Concentricidad y coaxialidad

• Es la tolerancia que especifica la excentricidad
  permisible en términos de la desviación
  permisible máxima.

• La zona de tolerancia esta dada por un cilindro cuyo
  eje coincide con el eje de referencia. Se usa el
  símbolo ø antes del valor de la
  tolerancia.

Simetría

• Esta tolerancia se usa en piezas cuyos lados deben
  de ser iguales con respecto a un eje.

• La tolerancia se representa por dos planos paralelos
  y colocados simétricamente con respecto al plano de
  simetría.

Oscilación circular (Circular Run
out o cabeceo radial)

• Es una tolerancia geométrica en dos
  dimensiones que controla la forma, la orientación y
  localización de múltiples secciones de un
  cilindro mientras este se encuentra rotando.

• La tolerancia está definida dentro de
  cualquier plano de medida perpendicular al eje, mediante dos
  círculos concéntricos y cuyo centro coincide
  con el de referencia.

Oscilación total (Total Run out o
cabeceo total)

• Es una tolerancia geométrica en tres
  dimensiones que controla la forma, orientación y
  localización de toda la longitud de un cilindro que se
  encuentra rotando.

Símbolos suplementarios

A continuación se muestra una tabla
con otros símbolos de tolerancia
importantes, también se definirán
brevemente.

M, MC, RFS

• Los símbolos (M) y (S) se usan para designar
  la "condición máxima de material" y "sin tomar
  en cuenta el tamaño del accesorio". En las notas se
  usan las asignaturas MMC Y RFS. (Luzadder & Duff,
  1994)

Un ejemplo de cómo se utilizan las tolerancias
geométricas es el siguiente:

La explicación del dibujo es la
siguiente:

• 1. Esta tolerancia geométrica nos dice
  que la tolerancia de paralelismo de esa superficie debe de
  ser menos a 0.05 con respecto a la superficie A, la cual
  está señalada en la cota 7.

• 2. Se indica que la posición del objeto
  tiene una tolerancia de 0.1 con respecto a B mencionado en la
  tolerancia 8, el diámetro también tiene dicha
  tolerancia, pos último la tolerancia de
  condición máxima de material también se
  debe de respetar.

• 3. La cota es similar a la cota 2,
  también especifica la tolerancia de posición
  con respecto a las superficies A y C, aparte de
  señalar las tolerancias de diámetro y
  condición máxima de material.

• 4. Esta tolerancia es la que indica que es la
  medida básica del diámetro de la
  pieza.

• 5. El cabeceo del cilindro debe de 0.1 con
  respecto a la referencia B.

• 6. Esta tolerancia muestra la
  localización del datum C, y también marca que
  la tolerancia de cabeceo debe de ser menor a 0.1 con respecto
  al marco de referencia B.

• 7. La tolerancia marca que esta es la
  superficie A y que su tolerancia de planicidad debe de ser
  menor o igual a 0.1.

• 8. Señala que éste es el datum B,
  también que tiene una tolerancia máxima de
  perpendicular con respecto a la superficie A de 0.03,
  también ese es su tolerancia de diametral.

• 9. Por último se marca la tolerancia de
  circularidad del círculo exterior de la figura, la
  cual es de 0.3.

¿Qué es
un datum?

"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 etiquetados con X, Y, y
Z)". (Wikipedia)

"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, etcétera". (Wikipedia)

Un datum debe de ser accesible, permanente, fijo y
confiable, estas son algunas de sus
características.

Conclusión

Las tolerancias dimensionales y geométricas son
de gran importancia hoy en día puesto que simplifican el
trabajo de
diseño y construcción en gran medida aparte de
crear un medio de comunicación con otros ingenieros y
técnicos que pueden no hablar nuestro mismo
idioma.

Al tener la facilidad de poder hacer
diferentes componentes en diferentes lugares del mundo
también ayuda a mejorar la calidad, bajar
costos e
inclusive aumentar la competencia entre
las compañías, lo cual beneficia también al
cliente
final.

En si las GD&T son una herramienta relativamente
sencilla y muy útil para la industria.

Bibliografía

Facultad de Ingeniería de la
Universidad de Buenos Aires. (s.f.). Tolerancias
geométricas. Recuperado el 29 de Agosto de 2009, de
http://materias.fi.uba.ar/6712M/tolerancias_geometricas.pdf

Hexagon metrology. (s.f.). Geometric
Dimensioning and Tolerancing. Recuperado el 30 de Agosto de
2009, de
http://www.hexagon.es/introduccionmetrologia/index.asp?pagina=13

Luzadder, W. J., & Duff, J. M. (1994).
Fundamentos de dibujo en ingeniería (11 ed.).
México:
Prentice Hall.

Navarrete Herrera, G. (21 de Otubre de
2009). Tópicos especiales sobre (GD&T)
–Tolerancias Dimensionales y Geométricas-TGyD.
Recuperado el 30 de Agosto de 2009, de
http://www.cenam.mx/cmu-mmc/Evento_2008/Presentaciones/CMU-MMC_2008_Navarrete.pdf

Toolingu. (s.f.). What is the
definition of circular runout? Recuperado el 30 de Agosto de
2009, de
http://www.toolingu.com/definition-350200-36198-circular-runout.html

Universidad Politécnica de
Cartagena. (s.f.). Tolerancias geométricas.
Recuperado el 30 de Agosto de 2009, de
http://www.upct.es/~deg/Guillamon/Tolerancias%20geometricas.pdf

Wikipedia. (s.f.). Datum.
Recuperado el 30 de Agosto de 2009, de
http://es.wikipedia.org/wiki/Datum

Autor:

Armando Sotelo

Carlos Macías

Eric Javier Fong Cisneros

Prof.: Pedro Zambrano
Bojorquez

Instituto tecnológico de
Chihuahua

O2/09/2009