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