La mayor\u00eda de los planos de piezas mecanizadas utilizan \u00fanicamente cotas con signo m\u00e1s o menos. Para piezas sencillas, esto resulta suficiente. Sin embargo, en los casos en los que las caracter\u00edsticas deben relacionarse entre s\u00ed con precisi\u00f3n, esto plantea un problema concreto y costoso: el plano no indica realmente cu\u00e1l debe ser la funci\u00f3n de la pieza.<\/p>\n\n\n\n
El sistema de cotas y tolerancias geom\u00e9tricas resuelve este problema al describir relaciones en lugar de limitarse \u00fanicamente a las dimensiones. Adem\u00e1s, a menudo se aplica de forma incorrecta, con s\u00edmbolos dispersos por los planos por parte de ingenieros que han aprendido la notaci\u00f3n sin comprender lo que cuesta conseguir cada cota.<\/p>\n\n\n\n
Esta gu\u00eda aborda las indicaciones que deben figurar en el plano de una pieza mecanizada, qu\u00e9 se pide al operario de mecanizado en cada una de ellas y en qu\u00e9 aspectos la GD&T permite ahorrar dinero en lugar de generarlo.<\/p>\n\n\n\n
El problema que resuelve la GD&T<\/strong><\/p>\n\n\n\n Imaginemos una placa con cuatro orificios de fijaci\u00f3n, dimensionados con tolerancias de m\u00e1s-menos respecto a un borde.<\/p>\n\n\n\n En este sistema, la posici\u00f3n de cada orificio se controla de forma independiente, en los ejes X e Y, a partir de un borde de referencia. La zona de tolerancia de cada orificio es un cuadrado. Sin embargo, a un perno que atraviesa el orificio no le importa la zona cuadrada, sino el juego radial, por lo que la zona cuadrada es una descripci\u00f3n deficiente de lo que realmente importa.<\/p>\n\n\n\n Y lo que es peor, las tolerancias se acumulan. Si el orificio uno tiene una tolerancia respecto al borde y el orificio dos respecto al orificio uno, su relaci\u00f3n conlleva ambas tolerancias. En una pieza con varias cotas encadenadas, la tolerancia acumulada puede superar la permitida por cualquier caracter\u00edstica individual.<\/p>\n\n\n\n La GD&T aborda ambos aspectos. La tolerancia de posici\u00f3n define una zona circular que se ajusta al requisito funcional, y cada caracter\u00edstica se refiere a puntos de referencia definidos, en lugar de encadenarse entre s\u00ed.<\/p>\n\n\n\n Lo primero son los datos<\/strong><\/p>\n\n\n\n Todo en GD&T hace referencia a puntos de referencia. Si se eligen mal, el resto del esquema, por muy cuidadosamente que se aplique, describir\u00e1 algo err\u00f3neo.<\/p>\n\n\n\n Un punto de referencia es una referencia derivada de una caracter\u00edstica f\u00edsica de la pieza, y los puntos de referencia suelen establecerse en una secuencia de tres: primario, secundario y terciario. Juntos definen completamente la pieza, de modo que cualquier medici\u00f3n sea repetible.<\/p>\n\n\n\n Selecciona los datos por funci\u00f3n.<\/strong> El punto de referencia principal debe ser la superficie sobre la que descansa realmente la pieza o con respecto a la cual se posiciona en su conjunto. Si la pieza se atornilla a una placa, la superficie de contacto es el punto de referencia principal. Si se posiciona sobre un eje, lo es el orificio.<\/p>\n\n\n\n El error m\u00e1s habitual en materia de GD&T es elegir puntos de referencia por motivos de comodidad a la hora de trazar el plano, en lugar de por su funci\u00f3n. Cuando el sistema de puntos de referencia no se ajusta al uso que se le da a la pieza, el plano establece relaciones err\u00f3neas y es posible que algunas piezas que superan la inspecci\u00f3n no puedan montarse correctamente.<\/p>\n\n\n\n Indica expl\u00edcitamente la secuencia de datos.<\/strong> A|B|C significa algo distinto de B|A|C, ya que el orden determina qu\u00e9 superficie limita la pieza en primer lugar.<\/p>\n\n\n\n Las notas que conviene conocer<\/strong><\/p>\n\n\n\n Existen catorce caracter\u00edsticas geom\u00e9tricas. Unas pocas cubren la mayor\u00eda de los requisitos de las piezas mecanizadas.<\/p>\n\n\n\n Posici\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n La indicaci\u00f3n m\u00e1s \u00fatil y m\u00e1s utilizada en las piezas mecanizadas.<\/p>\n\n\n\n La posici\u00f3n determina la ubicaci\u00f3n de un elemento con respecto a los planos de referencia, con una zona de tolerancia circular en lugar de cuadrada. En el caso de los orificios y los salientes, esto se ajusta directamente a su funci\u00f3n, ya que el juego es radial.<\/p>\n\n\n\n El puesto tambi\u00e9n permite condici\u00f3n \u00f3ptima del material<\/strong>, indicado con una \u00abM\u00bb encerrada en un c\u00edrculo. Esto proporciona una tolerancia posicional adicional a medida que la pieza se aleja de su estado de m\u00e1ximo material. En la pr\u00e1ctica, un orificio que se encuentra en el extremo superior de su tolerancia dimensional dispone de mayor holgura, por lo que puede estar m\u00e1s desviado de su posici\u00f3n y a\u00fan as\u00ed ensamblarse.<\/p>\n\n\n\n La MMC es una tolerancia verdaderamente libre, en la que lo que se exige es el ensamblaje y no una ubicaci\u00f3n precisa. Aplicarla cuando sea adecuado reduce los costes sin mermar la funcionalidad, y es uno de los casos m\u00e1s claros en los que la GD&T ahorra dinero en lugar de generarlo.<\/p>\n\n\n\n Planitud<\/strong><\/p>\n\n\n\n Determina el grado de planitud de una superficie, independientemente de cualquier referencia. Resulta \u00fatil para caras de sellado, superficies de montaje y cualquier lugar en el que una superficie deba quedar perfectamente alineada.<\/p>\n\n\n\n Conseguir una planitud precisa en una superficie extensa resulta realmente dif\u00edcil y puede requerir un rectificado o un lapeado en lugar de un fresado. Especif\u00edcalo cuando sea necesario para el funcionamiento y om\u00edtelo cuando no lo sea.<\/p>\n\n\n\n Perpendicularidad<\/strong><\/p>\n\n\n\n Determina el grado de perpendicularidad de un elemento respecto a un punto de referencia. Es habitual en los orificios respecto a una cara de montaje y en las paredes respecto a una base.<\/p>\n\n\n\n Paralelismo<\/strong><\/p>\n\n\n\n Determina el grado de paralelismo de un elemento con respecto a un punto de referencia. Es habitual en caras opuestas en las que es importante que el espacio o el espesor sean uniformes.<\/p>\n\n\n\n Concentricidad, excentricidad y excentricidad total<\/strong><\/p>\n\n\n\n En el caso de las piezas giratorias, suele ser m\u00e1s \u00fatil y considerablemente m\u00e1s econ\u00f3mico comprobar la excentricidad que la concentricidad.<\/p>\n\n\n\n La concentricidad se define en funci\u00f3n de puntos medianos derivados y resulta dif\u00edcil de medir. La excentricidad se mide haciendo girar la pieza y leyendo el movimiento del indicador, lo cual es sencillo.<\/p>\n\n\n\n En la mayor\u00eda de las aplicaciones rotativas, la excentricidad es el par\u00e1metro relevante y el que se debe priorizar. A menudo se especifica la concentricidad cuando lo que se pretend\u00eda era la excentricidad, lo que supone un coste adicional de inspecci\u00f3n sin aportar ning\u00fan beneficio funcional.<\/p>\n\n\n\n Perfil de una superficie<\/strong><\/p>\n\n\n\n Una nota explicativa vers\u00e1til que controla la forma, la orientaci\u00f3n y la ubicaci\u00f3n de una superficie dentro de una zona de tolerancia. Resulta \u00fatil para superficies contorneadas en las que el dimensionamiento \u00abm\u00e1s-menos\u00bb resulta poco pr\u00e1ctico, y se utiliza cada vez m\u00e1s como control de uso general.<\/p>\n\n\n\n Cilindridad y circularidad<\/strong><\/p>\n\n\n\n Controla la redondez de los elementos cil\u00edndricos. Es relevante para los orificios de los rodamientos, las superficies de sellado y los ajustes de precisi\u00f3n. Ambos requieren un gran esfuerzo tanto para mantenerlos ajustados como para verificarlos, por lo que conviene reservarlos para aquellos elementos que realmente los necesiten.<\/p>\n\n\n\n Cu\u00e1nto cuesta cada servicio<\/strong><\/p>\n\n\n\n Esta es la parte que suele faltar en la mayor\u00eda de los cursos de formaci\u00f3n sobre GD&T, y es lo que determina si tu plano resulta econ\u00f3mico.<\/p>\n\n\n\n Tolerancias de posici\u00f3n muy ajustadas<\/strong> requieren una configuraci\u00f3n precisa y un buen sistema de sujeci\u00f3n. Cuando las caracter\u00edsticas de diferentes caras deben encajar perfectamente entre s\u00ed, lo ideal es mecanizarlas en una sola configuraci\u00f3n, lo que puede empujar la pieza hacia mecanizado multieje<\/a> que, de otro modo, ser\u00eda innecesario.<\/p>\n\n\n\n Gran planitud en una superficie extensa<\/strong> puede que sea necesario rectificarlo o pulirlo tras el mecanizado.<\/p>\n\n\n\n Cilindricidad ajustada<\/strong> puede que sea necesario realizar un bru\u00f1ido o un rectificado en lugar de un mandrinado.<\/p>\n\n\n\n Perpendicularidad muy precisa entre elementos situados en caras diferentes<\/strong> es una de las cosas m\u00e1s costosas que se pueden pedir, ya que requiere una \u00fanica configuraci\u00f3n o un reajuste muy preciso.<\/p>\n\n\n\n Cualquier cosa que requiera una inspecci\u00f3n especializada<\/strong> implica un coste de medici\u00f3n. La elaboraci\u00f3n y ejecuci\u00f3n de un programa para una m\u00e1quina de medici\u00f3n por coordenadas lleva tiempo, y la verificaci\u00f3n de esquemas complejos de GD&T requiere m\u00e1s tiempo que la de los sencillos.<\/p>\n\n\n\n El principio pr\u00e1ctico: cada indicaci\u00f3n geom\u00e9trica debe estar vinculada a un requisito funcional. Si no se puede explicar qu\u00e9 falla cuando no se cumple dicha indicaci\u00f3n, esta no deber\u00eda aparecer en el plano.<\/p>\n\n\n\n C\u00f3mo se ahorra dinero con el GD&T<\/strong><\/p>\n\n\n\n Vale la pena dejarlo claro, ya que a menudo se considera que el GD&T supone un coste adicional.<\/p>\n\n\n\n Las zonas de tolerancia redondas abarcan una superficie mayor que las cuadradas<\/strong> para obtener el mismo holgura funcional. La conversi\u00f3n de un sistema de \u00abm\u00e1s-menos\u00bb a una tolerancia posicional suele ofrecer al operario m\u00e1s margen de maniobra, al tiempo que permite un mejor control de la pieza.<\/p>\n\n\n\n MMC concede una tolerancia adicional<\/strong> cuando sea necesario realizar un montaje.<\/p>\n\n\n\n Eliminar la acumulaci\u00f3n de tolerancias.<\/strong> Al referenciar las caracter\u00edsticas a sistemas de referencia en lugar de encadenarlas, se elimina el error acumulado, lo que a menudo significa que las tolerancias individuales pueden ser m\u00e1s holgadas que las que exigir\u00eda un esquema de encadenamiento.<\/p>\n\n\n\n Expresar claramente la intenci\u00f3n evita las conjeturas.<\/strong> Un operario que sabe lo que es importante puede elegir las configuraciones y los dispositivos de sujeci\u00f3n en consecuencia. Un plano en el que todas las tolerancias son iguales obliga a partir de supuestos conservadores en todos los aspectos.<\/p>\n\n\n\n Una aplicaci\u00f3n correcta de la GD&T suele dar lugar a una pieza m\u00e1s barata que el dimensionamiento con m\u00e1rgenes de tolerancia (\u00abm\u00e1s-menos\u00bb) para el mismo requisito. Una aplicaci\u00f3n incorrecta de la GD&T da lugar a una pieza m\u00e1s cara.<\/p>\n\n\n\n Aspectos pr\u00e1cticos de la fabricaci\u00f3n en el extranjero<\/strong><\/p>\n\n\n\n Indica la norma.<\/strong> Las normas ASME Y14.5 e ISO GPS difieren en algunos aspectos concretos, por lo que en el plano debe indicarse cu\u00e1l de ellas es aplicable. Darlo por supuesto es motivo de aut\u00e9nticas discrepancias.<\/p>\n\n\n\n Proporcione un plano en 2D con todas las cotas junto con el modelo en 3D.<\/strong> La definici\u00f3n basada en modelos funciona cuando ambas partes est\u00e1n preparadas para ello. Cuando no es as\u00ed, el plano en 2D constituye el documento contractual.<\/p>\n\n\n\n Identifica expl\u00edcitamente las caracter\u00edsticas fundamentales.<\/strong> Una nota en la que se indiquen las caracter\u00edsticas cr\u00edticas ayuda al proveedor a planificar los ajustes y las inspecciones en funci\u00f3n de lo que realmente importa. Muchos proveedores lo preguntar\u00e1n; facilitar esta informaci\u00f3n por iniciativa propia ahorra un ciclo.<\/p>\n\n\n\n Especifica los requisitos de inspecci\u00f3n.<\/strong> \u00bfQu\u00e9 caracter\u00edsticas deben incluirse en los informes, con qu\u00e9 frecuencia de muestreo y en qu\u00e9 formato? Acu\u00e1dalo en la fase de presupuesto, en lugar de hacerlo tras la entrega.<\/p>\n\n\n\n Prep\u00e1rate para preguntas sobre esquemas ambiguos.<\/strong> Un proveedor que consulta tu esquema de datos est\u00e1 prestando atenci\u00f3n al plano. Quien presente un presupuesto sin hacer preguntas sobre un plano complejo de GD&T quiz\u00e1 no lo haya le\u00eddo con detenimiento.<\/p>\n\n\n\n Errores habituales<\/strong><\/p>\n\n\n\n Datos seleccionados para facilitar la elaboraci\u00f3n del borrador<\/strong> en lugar de funcionar. El error m\u00e1s grave, ya que todo lo dem\u00e1s se deriva de \u00e9l.<\/p>\n\n\n\n Exceso de tolerancia.<\/strong> Aplicar controles geom\u00e9tricos muy estrictos a caracter\u00edsticas que no los necesitan, lo que aumenta los costes y la carga de inspecci\u00f3n sin mejorar la pieza.<\/p>\n\n\n\n Concentricidad, cuando en realidad se refer\u00eda a la excentricidad.<\/strong> Supone un coste de inspecci\u00f3n considerable sin aportar ninguna ventaja funcional en la mayor\u00eda de las aplicaciones.<\/p>\n\n\n\n Sistemas de referencia de datos incompletos.<\/strong> Una referencia que solo indique un punto de referencia, cuando se necesitan tres, hace que la pieza quede insuficientemente condicionada y que la medici\u00f3n resulte ambigua.<\/p>\n\n\n\n Mezcla inconsistente de GD&T y \u00abm\u00e1s-menos\u00bb<\/strong>, por lo que no queda claro cu\u00e1l de los dos controla una funci\u00f3n concreta.<\/p>\n\n\n\n No aplicar el MMC cuando se requiera la ensamblaci\u00f3n.<\/strong> Se ha dejado margen de tolerancia sobre la mesa.<\/p>\n\n\n\n Decidir qu\u00e9 necesita tu dibujo<\/strong><\/p>\n\n\n\n Analiza la pieza desde el punto de vista funcional.<\/p>\n\n\n\n Todo lo que supere esa revisi\u00f3n debe incluirse en el plano. Todo lo que no la supere supone un coste adicional.<\/p>\n\n\n\n\n