GD&T y conceptos acerca de metrología y mediciones

Introducción

El estudiar las tolerancias geométricas es como construir un edificio. Si quiere que el edificio sea fuerte y duradero debe iniciar con la colocación de cimientos sólidos. Igualmente, si quiere que sus conocimientos de las tolerancias geométricas sean fuertes y duraderos, debe iniciar con la colocación de cimientos sólidos. Los términos de esta lección colocan los cimientos para entender los conceptos de las siguientes lecciones.

La importancia de la posición y localización en las GD&T

Dimensionamiento y tolerancias geométricas (GD & T) se utiliza para definir la geometría nominal de las partes y ensambles, para definir la variación permitida en la forma y tamaño, posiblemente, de las características individuales, y para definir la variación permitida entre las características. Dimensionamiento y tolerancias geométricas y especificaciones de dimensionamiento y tolerancias se utilizan como sigue:

• Dimensionamiento de definir las especificaciones de la nominal, como el modelo o como pretende la geometría. Un ejemplo es una dimensión básica.

• Definir las especificaciones de tolerancias admisibles para la variación de la forma y, posiblemente, el tamaño de las características individuales, y la variación permitida en la orientación y la ubicación entre los rasgos. Dos ejemplos son las dimensiones marcos  características con un dato (tanto de arriba).

Hay varios estándares disponibles a escala mundial que se describen los símbolos y definir las reglas utilizadas en GD & T. Una norma como la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos (ASME) Y14.5M-1994. Este artículo está basado en el estándar, pero otras normas, como las dela Organización (ISO), pueden variar ligeramente. La norma Y14.5M tiene la ventaja de proporcionar un conjunto bastante completo de normas para GD & T en un solo documento. La norma ISO, en comparación, por lo general sólo se refieren a un solo tema a la vez.

La acotación es el proceso de anotar, mediante líneas, cifras, signos y símbolos, las mediadas de un objeto, sobre un dibujo previo del mismo, siguiendo una serie de reglas y convencionalismos, establecidos mediante normas.

¿En realidad es una mejor alternativa al dimensionamiento?

Todas las piezas pasan por un proceso de fabricación. Existe una variación en todos los procesos de fabricación. Estas variaciones se reflejan en las piezas. Además, debe haber una manera de inspeccionar una parte para asegurar que se realizó a las especificaciones requeridas. Como Bob Traver dice:

"No se puede hacer lo que no se puede medir, ya que no se sabe cuándo lo tienes hecho"

Lo más importante, la parte debe llevar a cabo su tarea o función prevista. Para lograr todo esto, la pieza debe ser clara y totalmente definida. En la mayoría de los casos esta definición se lleva a cabo en un dibujo de detalle o dentro de un archivo CAD.

Cuando se utiliza correctamente, GD & T recibirán las preguntas correctas que se preguntaron al principio del programa, simplificar el dibujo técnico, y se relacionan directamente las necesidades del cliente con las especificaciones de productos y el control de procesos.

Muchos diseñadores preguntan bajo qué circunstancias deberían de usar GD&T y porque no usar el simple dimensionamiento "+-". Como GD&T fue diseñado para posicionar características de operaciones, la respuesta más simple es, localizar todas las operaciones con controles de GD&T. Los diseñadores deberán poner tolerancias en las piezas usando GD&T cuando:

La delimitación e interpretación de los dibujos necesita ser la misma.

Las operaciones son críticas para la función y la intercambiabilidad de las partes.

Es importante parar de desechar partes buenas.

Es importante reducir los cambios en los dibujos.

Calibramiento funcional es requerido.

Es importante incrementar la productividad.

Se busca eliminar ambigüedades de interpretación.

Se busca reducir altos costos de manufactura.

Se quiere ahorrar dinero en la etapa de diseño.

Como ejemplo podemos observar la siguiente imagen, usando solo tolerancias básicas se pueden cometer errores simples y por falta de experiencia o falta de intuición. Si lo haces, se terminara viendo como algo así, y podrías más allá tener una base sólida por que el dibujo no dice mucho y te puedes desviar de las metas de las dimensiones.

Ya usando un método de GD&T la parte que se obtiene se parece mucho más a cual usted estaba la intención de recibir.

¿Es lo mismo posición y localización?

La acotación es el trabajo más complejo del dibujo técnico, ya que para una correcta acotación de un dibujo, es necesario conocer, no solo las normas de acotación, sino también, el proceso de fabricación de la pieza, lo que implica un conocimiento de las máquinas–herramientas a utilizar para su mecanizado. Para una correcta acotación, también es necesario conocer la función adjudicada a cada dibujo, es decir si servirá para fabricar la pieza, para verificar las dimensiones de la misma una vez fabricada, etc.

Por todo ello, aquí daremos una serie de normas y reglas, pero será la práctica y la experiencia la que nos conduzca al ejercicio de una correcta acotación.Principios generales de acotación Con carácter general se puede considerar que el dibujo de una pieza o mecanismo, está correctamente acotado, cuando las indicaciones de cotas utilizadas sean las mínimas, suficientes y adecuadas, para permitir la fabricación de la misma. Esto se traduce en los siguientes principios generales:1. Una cota solo se indicará una sola vez en un dibujo, salvo que sea indispensable repetirla.2. No debe omitirse ninguna cota. 3. Las cotas se colocarán sobre las vistas que representen más claramente los elementos correspondientes. 4. Todas las cotas de un dibujo se expresarán en las mismas unidades, en caso de utilizar otra unidad, se expresará claramente, a continuación de la cota. 5. No se acotarán las dimensiones de aquellas formas, que resulten del proceso de fabricación. 6. Las cotas se situarán por el exterior de la pieza. Se admitirá el situarlas en el interior, siempre que no se pierda claridad en el dibujo. 7. No se acotará sobre aristas ocultas, salvo que con ello se eviten vistas adicionales, o se aclare sensiblemente el dibujo. Esto siempre puede evitarse utilizando secciones. 8. Las cotas se distribuirán, teniendo en cuenta criterios de orden, claridad y estética. 9. Las cotas relacionadas como el diámetro y profundidad de un agujero, se indicarán sobre la misma vista. 10. Debe evitarse, la necesidad de obtener cotas por suma o diferencia de otras, ya que puede implicar errores en la fabricación. Elementos que intervienen en la acotación En el proceso de acotación de un dibujo, además de la cifra de cota, intervienen líneas y símbolos, que variarán según las características de la pieza y elemento a acotar. Todas las líneas que intervienen en la acotación, se realizarán con el espesor más fino de la serie utilizada.Los elementos básicos que intervienen en la acotación son:- Líneas de cota: Son líneas paralelas a la superficie de la pieza objeto de medición.- Cifras de cota: Es un número que indica la magnitud. Se sitúa centrada en la línea de cota. Podrá situarse en medio de la línea de cota, interrumpiendo esta, o sobre la misma, pero en un mismo dibujo se seguirá un solo criterio.- Símbolo de final de cota: Las líneas de cota serán terminadas en sus extremos por un símbolo, que podrá ser una punta de flecha, un pequeño trazo oblicuo a 45º o un pequeño círculo.- Líneas auxiliares de cota: Son líneas que parten del dibujo de forma perpendicular a la superficie a acotar, y limitan la longitud de las líneas de cota. Deben sobresalir ligeramente de las líneas de cota, aproximadamente en 2 mm. Excepcionalmente, como veremos posteriormente, pueden dibujarse a 60º respecto a las líneas de cota.- Líneas de referencia de cota: Sirven para indicar un valor dimensional, o una nota explicativa en los dibujos, mediante una línea que une el texto a la pieza. Las líneas de referencia, terminarán:En flecha, las que acaben en un contorno de la pieza.

En un punto, las que acaben en el interior de la pieza.Sin flecha ni punto, cuando acaben en otra línea.La parte de la línea de referencia don se rotula el texto, se dibujará paralela al elemento a acotar, si este no quedase bien definido, se dibujará horizontal, o sin línea de apoyo para el texto.Símbolos: En ocasiones, a la cifra de cota le acompaña un símbolo indicativo de características formales de la pieza, que simplifican su acotación, y en ocasiones permiten reducir el número de vistas necesarias, para definir la pieza. Los símbolos más usuales son:

Clasificación De Las Cotas Existen diferentes criterios para clasificar las cotas de un dibujo, aquí veremos dos clasificaciones que considero básicas, e idóneas para quienes se inician en el dibujo técnico. 

En función de su importancia, las cotas se pueden clasificar en:- Cotas funcionales (F): Son aquellas cotas esenciales, para que la pieza pueda cumplir su función. - Cotas no funcionales (NF): Son aquellas que sirven para la total definición de la pieza, pero no son esenciales para que la pieza cumpla su función.- Cotas auxiliares (AUX): También se les suele llamar "de forma". Son las cotas que dan las medidas totales, exteriores e interiores, de una pieza. Se indican entre paréntesis. Estas cotas no son necesarias para la fabricación o verificación de las piezas, y pueden deducirse de otras cotas. - En función de su cometido en el plano, las cotas se pueden clasificar en:- Cotas de dimensión (d): Son las que indican el tamaño de los elementos del dibujo (diámetros de agujeros, ancho de la pieza, etc.).- Cotas de situación (s): Son las que concretan la posición de los elementos de la pieza. 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. Una tolerancia de posición es la variación total admisible entre la situación de una característica y su situación exacta. Para características cilíndricas como agujeros y diámetros externos, la tolerancia de posición es, por lo general, el diámetro de la zona de tolerancia, donde se deben situar los ejes de la característica. Para las características que no sean redondeadas, como ranuras y lengüetas, la tolerancia de posición es el ancho de la zona de tolerancia donde se debe situar el centro del plano de la característica.

No es lo mismo debido a que para obtener una se necesita de la otra, en este caso hablamos de que para tener localización se necesita de la posición

Conclusión

Las GD & T fueron creadas para tener un lenguaje universal refiriéndose a las dimensiones y tolerancias a las cuales se debe ajustar un cierto diseño de un ensamble y que permitirán también que sus piezas puedan ser intercambiables en un momento dado y no importara quien sea el fabricante ya que el plano de diseño están establecidos todas las dimensiones y tolerancias requeridas.

Las GD & T han permitido establecer normas donde especifican un gran número de simbología y los cuales se deben de ajustar cada fabricante para que sin importar el idioma o cultura del mundo pueda ser leídos en los planos de diseño.

Bibliografía

(A., 2003)http://es.scribd.com/doc/19553757/LAS-GD-T-

(Aguilar, 2009)http://www.tec-ease.com/index.php

(Engineers Edge, 2000)http://www.youtube.com/watch?v=07vJm6A45Fs

http://www.youtube.com/watch?v=07vJm6A45Fs (day, 2011)

(Hernandez, 2009) http://www.monografias.com/trabajos75/tolerancias-dimensionales-geometrica-conceptos-ventajas/tolerancias-dimensionales-geometrica-conceptos-ventajas2#ixzz2ek22ulX5

Autor:

Alan Gutiérrez

Eduardo Ceballos

Luis Sias

Gerardo Prieto

Daniel Sánchez

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHIHUAHUA

Metrología Avanzada