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de la organización previamente mencionada.

Junio 2014

Dimensionamiento y Tolerancias Geométricas

Geometric Dimensioning and Tolerancing –

GD&T Acorde al ASME Y14.5M 2009

Objetivo del Curso Al terminar el curso, el participante comprenderá e interpretará

mejor las tolerancias geométricas, utilizada hoy en día por el 90% de la industria.

Dirigido a Ingenieros de diseño, ingenieros de manufactura, supervisores de

línea, inspectores, dibujantes, metrologistas, personal con

necesidad de leer e interpretar dibujos con tolerancias

geométricas.

Beneficios

Al finalizar el curso el participante será capaz de:

I. Seleccionar y aplicar tolerancias geométricas tridimensionales a las piezas

y dibujos que las definen.

II. Seleccionar y aplicar Datums para manufactura e inspección.

III. Determinar las tolerancias óptimas (las más amplias) para el ensamble

correcto de la pieza.

IV. Decidir y aprovechar el uso de modificadores MMC, LMC o RFS según lo

exija el diseño funcional de la pieza.

V. Combinar tolerancias geométricas en la ingeniería concurrente para

mejorar la calidad, manufacturabilidad y ensamble de las piezas.

VI. Seleccionar y adecuar los equipos de medición necesarios para

inspeccionar las piezas dimensionadas con tolerancias geométricas.

VII. Hablar el mismo lenguaje internacional con clientes, proveedores y

planta.

Dimensionamiento y Tolerancias

Geométricas

Temas

1.1 Principios Básicos

Ejercicios

1.2 Interpretación de Simbología

Ejercicios

Contenido

En esta Sección se explican los términos y principios

básicos del Dimensionamiento y Tolerancias Geométricas

-DTG (en ingles Geometric Dimensioning and Tolerancing-

GD&T)y el porque se ha vuelto una importante

herramienta en la Ingeniería de Manufactura. Así mismo

te da un entendimiento del GD&T para interpretar las

Tolerancias Geométricas en las siguientes Secciones.

En las siguientes secciones se utilizarán ciertos términos en

Inglés. Si existe alguna duda sobre su significado se puede

consultar el Glosario al final del Manual.

Objetivos

Después de terminar esta Sección podrás:

1. Definir GD&T y explicar porque se diferencia de los Sistemas de Dimensionamiento y Tolerancias Convencionales.

2. Explicar los beneficios del GD&T.

3. Dar ejemplos de una Característica Geométrica (Feature).

4. Explicar como una Zona de Tolerancia Geométrica es diferente a una Zona de Tolerancia Convencional.

5. Explicar el propósito de un Datum (Referencia) e identificar un Datum Feature (Característica de Referencia)en un dibujo.

6. Identificar y definir una Dimensión Básica (Basic Dimensión).

7. Explicar la diferencia entre Condición Máxima de Material (MMC -Maximum Material Condition) y Condición Mínima de Material (LMC -Minimum Material Condition),así como la aplicación en Features externos e internos.

8. Explicar la diferencia entre Ajustes de Holgura (Clearance fit), Interferencia (Interference fit) y Transición (Transition fit).

Dimensionamiento y Tolerancias

Geométricas GD&T.

‹ GD&T es un lenguaje para representar la variación de los Features de Forma, Posición y Localización de una pieza.

‹ Es un método de Dimensionamiento y Tolerancias en partes para ensamble basado en su relación y funcionamiento.

‹ Controla las Features que son importantes para el ajuste y función de las partes para ensamble.

‹ Especifica los requisitos de Diseño en términos de la función de un Feature y su relación con otros Features.

‹ GD&T se introdujo por primera vez en 1957 por el Instituto Americano Nacional de Normas(ANSI).

‹ La norma GD&T más reciente es la ANSI Y14.5M-2009 o bien ASMEY14.5M-2009.

Importancia de GD&T

‹ Asegura una mejor Calidad de producto considerando la relación

funcional de partes coincidentes durante la etapa de Diseño.

‹ Establece un lenguaje común de Ingeniería.

‹ Garantiza el Ajuste e Intercambiabilidad de partes en ensamble.

‹ Ahorra dinero, aumenta la productividad y permite tolerancias

adicionales en la producción.

ASME Y14.5M-2009

‹ Documento Acreditado

para la Administración de la

práctica de GD&T en USA.

‹ Representa la Interpretación

y Aplicación para USA del

estándar ISO

Características Geométricas

Tolerancias de Forma (Form Tolerances)

‹ Planicidad (Flatness)

‹ Rectilineidad (Straightness)

‹ Circularidad (Circularity)

‹ Cilindricidad (Cilindricity)

Tolerancias de Orientación (Orientation

Tolerances)

‹ Perpendicularidad (Perpendicularity)

‹ Angularidad (Angularity)

‹ Paralelismo

Tolerancias de Perfil (Profile Tolerances)

‹ Perfil de una línea (Profile of a line)

‹ Perfil de una superficie (Profile of a surface)

Tolerancias de Descentramiento (Runout

Tolerance)

‹ Descentramiento Circular (Circular Runout)

‹ Descentramiento Total (Total Runout)

Tolerancias de Localización (Location

Tolerances)

‹ Posición(Position)

‹ Concentricidad (Concentricity)

‹ Simetría (Symmetry)

Tolerancia Geométrica (Geometric Tolerance)

‹ Una Tolerancia Geométrica es la cantidad por la cual

un Feature puede variaren su geometría teóricamente

perfecta representada por el dibujo.

‹ La forma de la Zona de Tolerancia Geométrica varía,

dependiendo de la Característica Geométrica y del

Feature en si.

Ejemplos:

Datums (Referencia)

‹ Un Datum es un punto, eje o plano teóricamente exacto desde el cual la localización o bien la Característica Geométrica de un Feature es establecida.

‹ Un Datum es establecido por un Datum Feature (Característica de Referencia), que es una parte física de la pieza que tiene una relación funcional importante con el Feature a ser controlado.

‹ En un dibujo, las Datum Features son identificados con la simbología mostrada en los ejemplos.

Ejemplos:

‹ Solamente 3 Datums como máximo pueden utilizarse

para establecerla localización o Característica

Geométrica de un Feature.

-Primary Datum. Es la Referencia Primaria, usualmente el

Feature más grande ó importante en la pieza. Requiere

al menos 3 puntos de contacto con el herramental de

la máquina o superficie de inspección.

-Secondary Datum. Es la Referencia Secundaria,

requiere al menos de 2 puntos de contacto.

-Tertiary Datum. Es la Referencia Terciaria, requiere al

menos 1 punto de contacto.

‹ Estos Datums en conjunto forman un Datum

Reference Frame (Marco de Referencias en tres

planos), los cuales corresponden a los ejes X-Y-Z en las

máquinas y equipos de inspección.

Datum Target (Objetivo de Referencia)

‹ Un Datum Target es un punto específico, línea o área de contacto entre la pieza y la superficie de la máquina o el equipo de inspección.

‹ Los Datums Target son usados para establecer Datums en partes para fundiciones, forja, laminado y en formados irregulares. Así mismo, estos aseguran que la pieza este localizada en forma consistente durante la producción e inspección.

‹ Cuando el Datum Target es un área de contacto (área circular), el valor de su diámetro se específica en la parte superior de la simbología.

Ejemplos:

Dimensión Básica ‹ Una Dimensión Básica es un valor numérico usado para

describir el tamaño, perfil, orientación ó localización

teóricamente exacta de un Feature o de un Datum Target. En

un dibujo aparece dentro de un marco. (Ejemplo: en el dibujo

mostrado abajo, el agujero está localizado a 1.250desde el

Datum A y a 1.250desde el Datum B).

‹ La tolerancia de una Dimensión Básica está asociada con el

Feature dimensionado. (Ejemplo: La posición del agujero

puede variar dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de

.003(diametral).

‹ Una Dimensión Básica es la base para las Tolerancias en otras

dimensiones. (Ejemplo: El diámetro del agujero puede variar

en +/-.005a la localización establecida por la Dimensión

Básica y la Tolerancia de Posición).

Maximum Material Condition œ MMC(Condición Máxima de Material) Least Material Condition œ LMC(Condición Mínima de Material)

‹ Cuando un Feature contiene la máxima cantidad de material permitida conforme a los límites de tamaño especificados, se dice que se encuentra en su Maximum Material Condition (MMC).

-El MMC de un Feature externo es su límite mayor de tamaño.

-El MMC de un Feature interno es su límite menor de tamaño.

‹ Cuando un Feature contiene la mínima cantidad de material permitida conforme a los límites de tamaño

especificados, se dice que se encuentra en su Condición Mínima de Material (LMC).

-El LMC de un Feature externo es su límite menor de tamaño.

-El LMC de un Feature interno es su límite mayor de tamaño.

Ejemplo:

Tipos de Ajuste(Types of Fit)

‹ Ajuste de Holgura (Clearance Fit): Ocurre cuando en cualquiera de los límites especificados de tamaño resulta siempre una Holgura o Claro (Clearance) entre partes al ensamblar.

‹ Ajuste de Interferencia (Interference Fit): Ocurre cuando en cualquiera de los límites de tamaño resulta siempre una Interferencia entre partes al ensamblar, incluso cuando ambas partes se encuentran en su Condición Mínima de Material(LMC).

‹ Ajuste de Transición (Transition Fit): Ocurre

Cuando en los límites especificados de tamaño producen Interferencia en su Condición Máxima de Material (MMC) al ensamblar, pero producen una Holgura (Clearance) a medida que se aproximan a su Condición Mínima de Material (LMC).

Ejemplo:

Responde las siguientes preguntas marcando con una—“X“ a un lado de las respuestas correctas o llenando los espacios en blanco.

1.- GD&T es diferente de los sistemas coordenados convencionales porque:

____a. Específica el tamaño y localización de los Features para el ensamble.

____b. Provee mejor y más detalladas notas ____c. Especifica las Características Geométricas de Features para ensamble

___d. Requiere de mayores tolerancias. ____e. Todas las anteriores

2.- Uno de los principales beneficios del GD&T es que:

____a. Ahorra dinero al permitir mayores tolerancias en la producción. ____b. Elimina malas interpretaciones en especificaciones de partes. ____c. Es mundialmente reconocido y entendido ____d. Garantiza el ajuste e intercambiabilidad al ensamblar ____e. Todas las anteriores

3.-Completalosiguiente.

Planicidad, Rectilineidad y Perpendicularidad son ejemplos de

Características:_____________

4.-Un punto, eje o plano teóricamente exactos desde el cual se establece la

localización o la geometría de un Feature es llamado:

____a. Datum Feature.

____b. Basic Dimension.

____c. Datum Target.

____d. Datum.

____e. Ninguna de las anteriores.

5.-Que forma tienen los límites de una Zona de Tolerancia?

____a. Son cuadrados o rectangulares.

____b. Son tridimensionales.

____c. Son usualmente cilíndricos.

____d. Dependen de la geometría de los Features a ser controlados.

6.-Calcula lo siguiente.

Si el diámetro especificado de un agujero es. 750 +/-.005 entonces:

a. El MMC (Condición Máxima de Material) del agujero será____________.

b. El LMC (Condición Mínima de Material) del agujero será____________.

7.-Completa lo siguiente.

Un Feature que es usado para establecer una Datum es

llamado:____________

8.-Selecciona la mejor definición para un Dimensión Básica.

____a. Es un número aproximado que describe el tamaño o localización de

un Feature.

____b. Es una dimensión sin tolerancia.

____c. Es el punto medio entre el MMC y el LMC.

____d. Es un valor teóricamente exacto usado para describir el tamaño,

forma o localización exacta de un Feature.

9.-Calcula lo siguiente. Si el diámetro especificado de una flecha es 1.500 +/-.010, entonces:

a. El MMC de la flecha será____________.

b. El LMC de la flecha será____________.

10.-¿Que tipo de Ajuste producirán el agujero y el perno mostrados en el siguiente dibujo?.

____a. Ajuste de Holgura (Clearance Fit). ____b. Ajuste de Interferencia (Interference Fit). ____c. Ajuste de Transición (Transition Fit)

11.-Los Datums son establecidos para:

____a. Superficies planas solamente. ____b. Features con una importante relación funcional con otros Features a ser controlados. ____c. Puntos, líneas o planos teóricos. ____d. Al menos 5 puntos de contacto con la superficie de inspección.

Contenido:

Esta sección explica el formato general de una especificación de

GD&T y el significado de los símbolos que contiene.

Específicamente, explica como identificar el Feature a ser

controlado, como se define la Zona de Tolerancia y como las

Tolerancias Adicionales son obtenidas. Esta información te

ayudará a interpretar las Tolerancias Geométricas que observarás

en los dibujos.

1.2 INTERPRETACIÓN DE

SIMBOLOGÍA

Objetivos Después de terminar esta sección podrás:

‹ Explicar el formato de un Feature Control Frame (Marco

de Control de la Característica).

‹ Identificar el Feature(Característica) a ser controlado.

‹ Determinar el tamaño y los límites de una Zona de

Tolerancia Geométrica(Geometric Tolerance Zone).

‹ Determinar como una Tolerancia Adicional es aplicable y

calcular la Tolerancia Geométrica resultante.

Formato del Feature Control Frame (Marco de Control de la Característica)

Características Geométricas

Zona de Tolerancia Geométrica (Geometric Tolerance Zone)

‹ La forma o límites varían, dependiendo de la

Característica Geométrica y el Feature.

‹ En el ejemplo mostrado abajo el símbolo de diámetro

indica que la Zona de Tolerancia es Cilíndrica.

‹ El valor numérico es el tamaño de la Zona de Tolerancia

(o el diámetro de la Zona de Tolerancia Cilíndrica).

‹ La ausencia del símbolo de diámetro significa que la Zona

de Tolerancia es una distancia entre:

Dos planos paralelos.

Dos líneas paralelas.

Dos límites uniformes.

Zona de Tolerancia Geométrica (Geometric Tolerance Zone)

Zona de Tolerancia Geométrica (Geometric Tolerance Zone)

Zona de Tolerancia Geométrica

(Geometric Tolerance Zone)

Principio de Condición Máxima de

Material (Maximum Material Condition

Principle -MMC)

‹ La presencia de significa que la

Tolerancia Geométrica es aplicada en

su MMC y es posible incluir Tolerancias

Adicionales.

‹ Cuando el Feature está en su

MMC, la Tolerancia Geométrica debe de

mantenerse a su tamaño

especificado.

‹ Conforme a que el Feature se

aproxima a su LMC, la

Tolerancia Geométrica se

incrementará en una cantidad

igual a la diferencia entre el

MMC y el tamaño actual del Feature

Principio de Condición Mínima de

Material (Least Material Condition

Principle -LMC)

‹ La presencia de significa que la

Tolerancia Geométrica es aplicada

en su LMC.

‹ Cuando el Feature esta en su LMC, la Tolerancia

Geométrica debe de mantenerse a su tamaño

especificado.

‹ Conforme a que el Feature se aproxima a su

MMC, la Tolerancia Geométrica se incrementará

en una cantidad igual a la diferencia entre el

LMC y el tamaño actual de la Feature.

‹ El principio de LMC no es comúnmente utilizado

como el MMC; en algunos casos es usado para

mantener el espesor de pared.

Principio para cualquier valor del Feature(Regardless of Feature Size Principle)

‹ La ausencia de cualquier simbología de MMC o LMC significa que la tolerancia deberá de mantenerse a su tamaño especificado, independientemente del tamaño del Feature.

‹ Ejemplo: El siguiente Feature deberá posicionarse dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de .005, independientemente si el valor de la misma es de .497, .503 ó cualquier valor dentro de este rango.

Datum Reference(Referencia)

‹ Esta es el datum desde el cual la característica

Geométrica es establecida (aunque no todos

los Features requieren de un Datum).

‹ Para una Característica Geométrica deberán

haber máximo 3 Datums.

‹ Los Datums son listados según la importancia hacia el Feature, empezando con la Datum

Primario (Referencia Primaria).

Las preguntas 1 a la 5 se refieren a la siguiente especificación

Completa lo siguiente.

1.-El símbolo de diámetro significa que la forma de la Zona de Tolerancia

es________________.

2.-Elija la correcta interpretación del feature control frame (Marco de control

del la característica) mostrado

____a. Cuando el agujero está en su límite superior de tamaño de .505 este

deberá posicionarse dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de .003

con respecto de los Datums B, A y C.

____b. Cuando el agujero está en su límite inferior de tamaño de .495,este

deberá de posicionarse dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de .003

con respecto a los Datums B, A y C.

____c. Cuando el agujero mide .500, este deberá de posicionarse dentro de

una Zona de Tolerancia Cilíndrica de .003 con respecto a los Datums B, A y C.

EJERCICIO 2

3.-Conforme el agujero se

aproxima a su LMC, que pasará

con la Tolerancia de Posición.

____a. Aumentará.

____b. Disminuirá.

4.-Si el diámetro actual del

agujero es .498, la Tolerancia de

Posición es____________.

5.-El Datum Primario (Referencia

Primaria) es:

(A) (B) (C)

Las preguntas 6 y 7 se refieren al

siguiente dibujo

EJERCICIO 2

6.-Elija la correcta interpretación del feature control frame (Marco de

control de la Característica).

____a. Cuando el Feature está en su MMC de .255 este deberá ser

Perpendicular dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de .003 con

respecto al Datum A.

____b. Cuando el Feature está en su MMC de .245 , este deberá ser

Perpendicular dentro de una Zona de Tolerancia Cilíndrica de.003 con

respecto al Datum A.

____c. El Feature deberá de ser Perpendicular dentro de una Zona de

Tolerancia de .003 con respecto a el Datum A, independientemente del

tamaño del Feature.

7.-Calcula la Tolerancia de Perpendicularidad para los incrementos de

tamaño del Feature controlado.

Diámetro actual del Feature

Tolerancia de Perpendicularidad

.255 __________ .250 __________ .245 __________

EJERCICIO 2

Actualmente debido a la globalización, y a que la tecnología se ha desarrollado, el mercado mundial ha aumentado sus expectaciones en productos, equipos de trabajo, repuestos, piezas, etc debido a esto surgieron las tolerancias geométricas y dimensionales (GD&T), las cuales son un lenguaje a fin para todas las empresas donde se pretende lograr una pieza buena y que cumpla con las tolerancias que se le han marcado al momento del diseño.

Es una gran herramienta que especifica las tolerancias geométricas que pudiera tener una pieza, es por ello la importancia que tiene, ya que reduce y ahorra costos y tiempos de producción. Es una parte esencial de una producción ya que de esto depende la calidad de sus productos, la velocidad con que se realizan, etc. Debido a los beneficios de la GD&T se tienen mas clientes conformes con lo que están comprando, ya que se mejora considerablemente la calidad del producto.

CONCLUSIÓN

DUDAS,

PREGUNTAS

COMENTARIOS

Gracias!

CALMET S.A de C.V

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