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Sin isostatismos ni tolerancias un plano 2D no sirve para nada

Gladys — Wed, 02 Feb 2011 06:00:08 +0000

Seguimos recibiendo planos 2D como el que vemos a continuación para la preparación de presupuestos para útiles de control. ¿Cuál es el problema de este plano 2D? No tiene ni puntos de isostatismo, ni tolerancias, y sus proyectistas creen que la tolerancia general del plano ya servirá para definir las especificaciones de control de su útil de medición.

Con un plano así, no sabemos por dónde fijar la pieza, ni cómo fijarla, dónde están los orígenes de las mediciones y tampoco sabemos cuáles son las características críticas que deben ser controladas por el útil de control.

Aparte de que preparar un presupuesto para un calibre se hace muy difícil si no tenemos indicaciones claras de lo que debe ser controlado, diseñar y fabricar un calibre funcional y útil sin esta información es imposible: podría resultar en un calibre fijando la pieza de una manera diferente de su entorno vehículo, y con controles que posiblemente no sean relevantes, dejando de lado las características que aseguraran el correcto montaje de la pieza en el vehículo.

Indicar isostatismos y tolerancias en un plano se puede hacer en unos pocos clics con los softwares de diseño disponibles ahora en el mercado. No cuesta nada indicarlos, y os puede evitar muchas complicaciones a la hora de fabricar y controlar esta pieza.

Así que no lo olvidéis: si un plano 2D no tiene puntos de isostatismo ni tolerancias, no le será más útil para producir y controlar su pieza que una viñeta de comic…

Preparar versiones previas de diseños antes de realizar el plano definitivo es esencial

Gladys — Fri, 20 Mar 2009 08:52:35 +0000

Aprovecho un nuevo vídeo del equipo de Tec Ease para comentar un problema con el que nos encontramos muy amenudo a la hora de diseñar y fabricar útiles de control: los planos piezas mal dibujados. En muchos casos, recibimos de nuestros clientes planos presentando en apariencia las características principales de la pieza para cual tenemos que hacer un calibre; pero a la hora de la práctica, los proyectistas se encuentran con múltiples problemas prácticos: faltan tolerancias, o cotas importantes, faltan características críticas de la pieza, o incluso el diseño de la pieza tiene que ser modificado.

¿Las consecuencias? A medida de que estos problemas van saliendo, nuestros clientes nos mandan múltiples versiones de planos pieza.

Esto complica el proceso de diseño del calibre, ya que la pieza que controlar está siempre evolucionando; además, esto aumenta el riesgo de cometer errores durante el proceso de realización del útil de control. Olvido de características, o incluso trabajo del cliente o del proyectista con una versión antigua de plano, los factores de riesgo son múltiples. Esto es lo que explica este vídeo de Don Day, cuya traducción está a continuación:

¿Ya os habéis preguntado lo que occurre realmente en una oficina técnica?

Bueno, los diseñadores e ingenieros trabajan muy duro para intentar cumplir con los plazos de entrega de sus planos.

Luego, estos planos se entregan a las personas que van a utilizarlo, para que los revisen. Pero, en este momento, ya es demasiado tarde: piden cambios que ayudarán para la producción y el control de las piezas, pero en general la oficina técnica ya está ocupada con otro asunto, y no tiene tiempo de volver a ocuparse de estos planos para hacer los cambios pedidos.

Esto puede resultar en una relación conflictiva entre la oficina técnica y las personas utilizando el plano.

En consecuencia, las personas encargadas de la producción y de la inspección tienen que desarrollar sus propios conocimientos “tribales”, lo que provoca una serie de problemas para mucha gente al principio de la producción, para poder realizar una “limpieza”, es decir arreglar los problemas, en los planos. Muchas personas esperan a encontrar el problema para luego solucionarlo. Pero cuando lo encuentran, ya es demasiado tarde.

Entonces, ¿cuál es la solución? Reunir a todos los miembros del equipo de diseño. Y no me refiero sólo a los diseñadores y a los ingenieros – reunid a todas las personas que van a utilizar el plano antes de que el plano se haya empezado a dibujar, antes de que los isostatismos, y los controles geométricos hayan sido añadidos.

La oficina técnica produce el plano, entonces es el proveedor del plano. Y mientras se está dibujando este plano, ya pertenece al cliente de la oficina técnica. En consecuencia, desde ahora en adelante, los diseñadores tienen que asegurarse de que lo que ponen en el plano cumple con el diseño deseado.

Pero tiene que ser producible, y tiene que ser controlable. Para conseguirlo, tenéis que reunir el equipo, y discutir de la manera con la que la pieza va a ser ensamblada, cuales son las características críticas, qué tipo de tolerancias pueden ser aplicadas, cuáles son los métodos de inspección que se utilizarán; luego, la respuesta a estas preguntas tienen que ser documentadas, utilizando los isostatismos y las tolerancias geométricas.

GD&T – Requísitos Simultáneos

Gladys — Fri, 19 Sep 2008 16:02:44 +0000

Durante el proceso de creación de una pieza, es fundamental pensar en la manera con la que se controlará, y este tema tiene que plantearse tan pronto como durante la preparación de los planos 2D de la pieza. En efecto, según si escoges de controlar tu pieza con una máquina de medición en un laboratorio de metrología, o con un útil de control, algunos datos en el plano tendrán que ser adaptados. Entre estos datos están los requísitos simultáneos, explicados en los dos vídeos a continuación por Don Day, de la empresa norteamericana Tec-Ease. A continuación está la traducción de las explicaciones de Don Day:

VIDEO 1_ No olvides los requísitos simultáneos

“El consejo de este mes es: no olvides los requísitos simultáneos. La norma explica que cuando características y modelos de características tienes las mismas referencias de isostatismo, se consideran como un modelo. Esta regla no suele ser bien entendida, pero es una regla que tomar en cuenta.

Si miramos este plano, tenemos tres datos de isostatismo representados. A es la superficie, B es el agujero, que establece qué está en el eje, y C la anchura que hace el anti-giro respecto al eje.

Si teníamos que diseñar un útil de control para esta pieza, estos son los valores que tendríamos para la galga. Si descargas este consejo, y calculas las condiciones virtuales, verás que estos datos son correctos.

Sin embargo, si miramos otro plano, que hace exactamente el mismo control, aquí sólo tenemos un isostatismo referenciado, pero todas las características relacionadas están referenciadas respecto a este isostatismo. Entonces, según la regla de los requísitos simultáneos, todas estas características serán un sólo modelo, y tienen que cumplir con sus tolerancias de manera simultánea. Por eso el mismo útil de control que vimos para el primer plano no funcionaría para éste, a pesar de que sean idénticos.

Los requísitos simultáneos son adaptados en caso del control de la pieza por un comparador o, como lo vimos, un útil de control. Sin embargo, si intentas controlar una pieza así con una máquina de medición o de inspección, verás que dichos requísitos simultáneos pueden resultar muy difíciles de controlar.

Dado que el intento de diseño no cambia, y ambos planos tienen el mismo significado, la persona diseñando el plano debería tomar muy en cuenta cómo se controlará la pieza.”

VIDEO 2_Los requísitos simultáneos son una regla

“De nuevo los requísitos simultáneos, porque he recibido muchas preguntas sobre el tema.

Aquí tenemos un eje, con una C en un lado y una pieza plana en el otro. La pregunta es la siguiente: ¿hasta qué punto la orientación de una pieza respecto a la otra tiene es importante? En el plano, están puestas al 90º, así que entendemos cual es el objetivo. Pero ¿qué es lo que controla la perpendicularidad del uno respecto al otro?

Miramos el plano. El diámetro ancho está referenciado con el isostatismo A, porque sirve de apoyo. Luego las piezas planas y en C tienen una tolerancia de posición uno respecto al otro, en relación con el eje de referencia. Pero no se menciona la relación que tienen las dos piezas. Digamos que si tengo una pieza con, en un lado, un plano en V y,por otro, un disco de fricción, no me preocupará mucho la relación que hay entre las dos piezas. Pero si tengo dos piezas con formas y planos diferentes en cada lado del eje, esto será esencial para mí.

Entonces, dado que tengo los mismos datos de isostatismo, según la regla de los requísitos simultáneos tienen también que ser perpendiculares uno respecto al otro dentro de sus zonas de tolerancia. Si no quieres exigir esta relación, tienes que añadir la abreviación “Separate Requirements”_Requísitos Separados_, o SEPREQT debajo de cada una de las tolerancias de posición.

Hacerlo permitirá ahorrar costes. Si los costes no te importan, no hace falta tomar la pena de hacerlo.”

GD&T_Aplicar la condición de máximo material a datos de isostatismo

Gladys — Thu, 28 Aug 2008 14:37:09 +0000

Ya hemos hablado en un artículo anterior de los problemas para indicar correctamente las tolerancias de los varios elementos de los planos. Hoy, este vídeo de GD&T, de Tec-Ease, nos enseña cómo aplicar CMM (Condición de Máximo Material) a puntos de isostatismo en perfiles. A continuación está la traducción del contenido de este vídeo:

Me preguntan amenudo si se puede utilizar la CMM con perfiles. La respuesta es: de cierto modo. Nunca se puede aplicar la CMM a tolerancias de perfiles; sin embargo, lo que sí se puede hacer es modificar puntos de isostatismo referenciados en la tolerancia del perfil, a condición de que sean datos de tamaño.
Aquí tenemos a los isostatismos B y C modificados con la CMM. Esto no cambia la tolerancia de perfil aplicada, que sigue siendo de 0.4. Permite a la tolerancia del perfil de ser ajustada cuando los puntos de isostatismo se hacen más grandes que en los planos virtuales.
Dígamos que se debe controlar esta pieza con una reproducción de superficie y un comparador. Si no se había aplicado la CMM a B y C, el soporte de la pieza no podría mover o ser ajustado en el simulador de isostatismos. Dado que los isostatismos B y C han sido modificados con la CMM, la reproducción de superficie incluye las condiciones virtuales de los isostatismos que aparecen aquí en rojo, y el operador podrá mover el contorno de la pieza para llevarlo dentro de la zona de perfil de 0.4, a condición de que los puntos de isostatismo quepan en sus condiciones virtuales.

GD&T – Cómo acotar los colisos en un plano

Gladys — Thu, 10 Jul 2008 09:44:51 +0000

En la mayoría de los casos, fijamos la pieza al útil de control de la manera siguiente: la pieza se apoya con un taco de apoyo y un apretador, un centrador cónico flotante realiza el centraje en un agujero redondo, y el anti-giro se hace mediante un centrador rombocónico en un agujero coliso. Pero para que estas fijaciones funcionen correctamente, uno de los datos más importantes que necesitamos es, por un lado, la tolerancia del agujero redondo, y sobre todo por otro lado la tolerancia del agujero coliso. El problema es que acotar correctamente un coliso no es siempre fácil. Afortunadamente, Tec Ease preparó un vídeo de GD&T que explica cómo acotar correctamente un coliso; una vez más, nos proveen con informaciones muy útiles para el diseño de piezas y de útiles de control.

Esto es lo que este vídeo nos dice:

“Controlar los colisos y otras formas irregulares siempre ha sido complicado. La norma utiliza dos maneras para acotar los colisos. La primera sólo funciona para los colisos. La longitud y la anchura del coliso se acotan como dos características de tamaño. La tolerancia de posición, con la palabra “límite”, se aplica a cada tolerancia de posición.
Los límites de tamaño controlan el tamaño y la forma del coliso, aunque lo que está realmente autorizado dentro de este radio resulta un poco confuso.
La tolerancia de posición controla la ubicación y la orientación de los colisos dentro del marco de referencia de los isostatismos.
El otro método funcionaría para cualquiera forma interna y externa, e incluso colisos. Una tolerancia de perfil controla la ubicación y la orientación del coliso respecto al marco de referencia de los isostatismos. En este caso, hay una frontera interior que el coliso no puede sobrepasar. El coliso puede mover hacia la izquierda, derecha, arriba o abajo, e incluso rotar, a partir del momento en el que no entra dentro de esta frontera, que representa probablemente el espacio necesitado por la pieza que acoplar aquí.
A mí me gusta el método que funciona para todas las formas.”

GD&T – Los Datos de Isostatismo Tienen que Ser Referenciados para Ser Utilizados

Gladys — Wed, 09 Jul 2008 09:28:50 +0000

A veces nuestros clientes nos mandan dibujos industriales en los que los isostatismos no están siempre indicados correctamente. Los isostatismos son esenciales para el diseño y la fabricación de útiles de control dimensional, y si no se toman en cuenta correctamente, el montaje de la pieza en el útil de control puede ser un verdadero desastre. Para explicarles la importancia de los puntos de isostatismo y la manera para referenciarles correctamente en un plano industrial, hemos encontrado este vídeo de GD&T, presentado por Don Day, quien ya nos había dado informaciones muy útiles en artículo anterior (GD&T – Datums en Piezas de Revolución). Encontrarán a continuación la transcripción en español del contenido de este vídeo.

“Todavía hay gente que piensa sin razón que cuando datos del plano se indican como datos de isostatismo, su uso está de cierto modo implícito.
Tomen este dibujo. La tolerancia de posición para el agujero referencia los puntos de isostatismo A y B, pero no C. En consecuencia, el agujero tiene que ser perpendicular al plano establecido por el punto de isostatismo A, a 20mm del eje establecido por el punto de isostatismo B. El punto de isostatismo C no tiene nada que ver con la posición del agujero.
Claro, el agujero se dibujó en la linea central y es perpendicular al punto de isostatismo C, así que entendemos cual es el objetivo. Pero dado que el punto de isostatismo C no está referenciado en la tolerancia de posición, no hay límites para la desviación de la posición del agujero en un ángulo de 90º. Para evitar esto, todo lo que tienen que hacer es añadir el punto de isostatismo C a la tolerancia de posición.”

GD&T – Datums en piezas de revolución

Gladys — Sat, 12 Apr 2008 10:01:27 +0000

Este video, que nos ofrece Don Day de Tec-Ease Inc., es muy claro y representativo sobre la necesidad de acotar bien los planos de las piezas en función de su posterior funcionalidad. En este caso se muestra un error común, un error de concepto que le ha supuesto a la compañía un coste muy considerable. Lo mismo sucede con los calibres que en ocasiones se menosprecia su utilidad. Invertir en la formación del personal y en la utilización de medios de control como filosofía, no es un coste, es una INVERSIÓN !!!!

Os dejamos con la traducción literal:

“Ustedes saben que existen empresas que siguen trabajando con algunas normativas “de la casa” que utilizan las líneas discontinuas de los planos como referencias. Y siguio viendo puntos de isostatismo simplemente indicados en las líneas discontinuas debajo de los dibujos.
La normativa sólo permite utilizar los objetivos de referencia usados para indicar los puntos de isostatismo.
Ésto no era lo que aplicaba una empresa diseñando sistemas de lentes para el aerospacial.
Aquí vemos un dibujo simplificado de uno de sus soportes de lentes. Descentraron totalmente un diámetro crítico dentro de la cara de la lente.
Esto significa que cuando se controlaba la pieza con un comparador, la desviación indicada no podía superar 0.0006 cuando la pieza giraba alrededor del eje A.
El cliente puso el símbolo de los puntos de isostatismo en la línea discontinua. El proveedor lo utilizó para completar los datos del plano, tal como la anchura máxima de la herramienta controlando la desviación. Desafortunadamente, el cliente usó esta herramienta en la posición en la que esta pieza se ensamblaba en la referencia de la lente, y las piezas fueron un fracaso. Ello supuso en un coste de 8.000.000$ para el cliente.
El problema es que cada punto de isostatismo tiene un eje diferente. Si la pieza se posiciona de manera diferente, los resultados obtenidos serán diferentes. En consecuencia, si las piezas pueden hacerse perfectamente, no es necesario indicar las tolerancias en las líneas discontinuas.
Entonces, el dibujo tiene que enseñar de manera clara cuales son los datos que se deben utilizar para establecer un punto de isostatismo.

Así, el dibujo explica claramente cuál fue el objetivo del diseño. Este problema se evita fácilmente siguiendo la normativa. El símbolo del punto de isostatismo tiene que identificar un dato que utilizar para establecer un punto de isostatismo.
Al asociar este símbolo con una dimensión, cada uno entiende el sentido del dibujo. El proveedor sabe como la pieza se controlará y tiene menos riesgos de no hacer la pieza correctamente la primera vez. O bien su empresa puede seguir viviendo con este viejo dicho según el que los ingenieros no hacen errores, sino revisiones. Ésta podría haber sido evitada.

Si esta empresa cliente había tenido un calibre, podría haber detectado tan pronto como al principio de la producción de sus lentes que algo en el diseño había fallado. Una inversión mínima, en comparación con la pérdida implicada por este fallo, podría haberle ahorrado 8.000.000$.”

(English versión)

You know that some companies continue to work with some house standards that refer to the part underline. And I continue to see the datum features simply placed on underlines under the drawings.
The standard allows only the datum targets used to indicate the datum features.
That was not the case for a company designing lense systems to be used in aerospace.
Here is a simplified drawing of one of their lenses bearers. They applied a total runnout to a critical diameter within the face of a lense.
This means that when checked with an indicator, the full indicator could not be greater than 0.0006 when the part was rotated around axis A.
A customer placed the datum features symbol on the underline. The supplier used it to continue features, such as the largest tool to check the runnout. Unfortunately, the customer held it in the way it was assembled in the lense mark, and the parts failed.
The result cost the customer nearly $8,000,000.
The problem is that each feature has a different axis. Holding the part differently gets different results. Hence, if parts can be made perfect, there would be no need for tolerances underlines.
So, it must be made clear on the drawing which features to use to establish a datum.

This way, the drawing makes clear the design intent. This problem is easily avoided by following the standard. The datum feature symbol must identify a feature to use to establish a datum.
Hereby associating the feature symbol with a size dimension, everyone knows what the drawing means. The supplier knows how the part will be inspected and has a better chance of making the part right the first time. Or, your company can live with their old addage that engineers do not make mistakes, they make revisions. This one could have been avoided.

El centraje de la pieza.

Nachete — Wed, 14 Feb 2007 14:26:08 +0000

El primer paso para estudiar un calibre es la fijación de la pieza: como la vamos a centrar y alinear ?. En nuestro artículo anterior GD&T, te damos más detalles sobre todo lo fundamental para la concepción y fabricación de un calibre de control. El plano acotado de la pieza o el cuaderno de cargas específico del cliente tienen que definir los isostatimos de ésta. Los isostatismos son los elementos que definen la alineación de la pieza en un sistema de coordenadas. El calibre debería reproducir fielmente el acople de la pieza sobre sus apoyos y fijaciones reales. Inclusive, es recomendable que ésta esté en coordenadas vehículo para que las fuerzas de la gravedad influyan del mismo modo. Como regla general, tendremos 3 puntos de apoyo (que definen un plano), dos centros (que definen una recta) y otro centro que nos bloqueara la pieza. Sea cual sea el sistema, se trata de encontrar un modo de bloqueo de todos los grados de libertad. Por este motivo, lo primero que tenemos que hacer cuando recibimos un plano de una pieza es buscar los isostatismos A, B y C (nomenclatura ISO). En general, se encuentran marcados por un círculo o un cuadrado y con un numero especificando la cantidad (Ej : A1, A2 y A3 si son 3 apoyos). También es importante ver como se representan estos apoyos, centradores y anti-rotación sobre el calibre: eso lo trataremos en detalle en próximos artículos.

“GD&T – La madre del cordero”

Xavier Conesa — Wed, 27 Dec 2006 10:52:20 +0000

“La madre del cordero” de todo diseño de útiles de control consiste en leer correctamente la alineación de la pieza y tener muy en cuenta las tolerancias de las cotas que se deben controlar.

El libro base que utilizamos en Tecnomatrix y que nos sirve de consulta para el diseño mecánico y la interpretación de planos es “Dimensioning and Tolerancing Handbook” de Paul Drake (Mcgrawhill – ISBN 0070181314). Es un buen libro de consulta con un temario muy completo y uno de los mejores libros sobre “GD&T” (Geometric Dimensional and Tolerancing). El temario también incluye control estadístico básico para iniciarse en los estudios de capacidad.

En nuestro apartado de Libros Recomendados, también podréis encontrar algunos otros volúmenes de consulta que no tienen nada que envidiar a éste anterior.

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