Métodos tradicionales de evaluación y análisis de simulación – basada para la acumulación de tolerancias

2. Introducción
3. Metodos tradicionales de evaluacion para la acumulacion de tolerancias
4. Análisis de simulación-basada para la acumulación de tolerancias
5. Modelos de error de manufactura
6. Análisis de ensamble
7. Conclusion
8. Referencias

ACUMULACIÓN DE TOLERANCIAS

La acumulación de tolerancias resulta de usar datos operacionales que son diferentes de los datos de diseño, es inevitable debido a la consideración económica de los procesos de maquinado. Los métodos convencionales usados para la acumulación de tolerancias incluyen "peor de los casos" y análisis estadístico. Estos métodos están basados en fuertes hipótesis por lo que tienen ciertos inconvenientes, la mas critica de todas es la incapacidad de analizar las tolerancias geométricas.

INTRODUCCIÓN

La acumulación de tolerancias puede ser definida como la acumulación de errores cuando maquinando una característica se usan diferentes datos de operación a los especificados en los planos. El análisis de la acumulación de tolerancias es fundamental para garantizar la exactitud de los componentes mecanizados. Los dos métodos tradicionales para analizar la acumulación de tolerancias en el mecanizado son el análisis del "peor de los casos" y el análisis estadístico. Estos métodos se basan en supuestos que son demasiado restrictivos y tienen varios inconvenientes:

• 1) El "peor de los casos" asume que todas las tolerancias ocurren simultáneamente en sus peores limites; y por lo tanto, es exageradamente pesimista en calcular acumulaciones de tolerancias.

• 2) El análisis estadístico asume que las tolerancias individuales sean independientes y tengan una distribución normal, lo cual permite el uso de la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (root sum Square o RSS) para el cálculo de acumulación. Esto dará resultados conservativos ya que las tolerancias individuales están más o menos correlacionadas en el maquinado.

• 3) El análisis esta restringido a tolerancias dimensionales. En otras palabras, la acumulación de tolerancias entre las características se hace en una dimensión, lo que no representa las características tridimensionales de interés.

• 4) La raíz de las tolerancias, comúnmente llamado errores de manufactura, no se toman en cuenta.

La necesidad de analizar acumulaciones de tolerancias se hizo aparente a mediados de los 90"s, cuando la nueva ANSI estándar [ANSI (1995)] es publicada con énfasis en tolerancias geométricas para mejorar el control de la calidad. De acuerdo con la ANSI estándar, existen dos tipos de tolerancias dimensionales y catorce tipos de tolerancias geométricas. Las tolerancias dimensionales incluyen tolerancias "limite de tamaño" que se aplican a solo una superficie (eje. El diámetro de un hoyo), y los relacionados con superficies (eje. El largo de una flecha). Las tolerancias geométricas pueden ser divididas en cinco subcategorías:

• a) Tolerancias que incluyen rectitud, planicidad, redondez, y cilindridad.

• b) Tolerancias de orientación que incluyen paralelismo, angularidad, y perpendicularidad.

• c) Tolerancias de situación que incluyen concentricidad, simetría y posición.

• d) Tolerancias de oscilación que incluye cabeceo circular y cabeceo total.

• e) Tolerancias de perfil, que incluye perfil de una línea y perfil de una superficie.

Las tolerancias de forma no aplican para acumulación por que no están relacionadas a ningún dato.

Aunque los investigadores han reconocido el importante rol de los errores de manufactura en acumulación de tolerancias en el maquinado, ningún método sistemático de análisis esta disponible.

METODOS TRADICIONALES DE EVALUACION PARA LA ACUMULACION DE TOLERANCIAS

El análisis tradicional de acumulación de tolerancias se basa en el modelo de cadena de dimensión (algunas veces llamada cadena de tolerancias). Una cadena de dimensión es un circuito cerrado de dimensiones interrelacionadas. Consiste de vínculos crecientes, decrecientes y un solo vinculo final. El vínculo final es la única y peor tolerancia que es de interés y se produce indirectamente. Los vínculos crecientes y decrecientes (ambos llamados vínculos contribuyentes) son los únicos que mediante el incremento de estos, el vínculo final incrementa y decrece, respectivamente. Las cadena de dimensión para procesos de maquinado se identifica con gráficos de tolerancias, que es una representación grafica del plan de proceso subyacente.