- 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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