Los conceptos de intercambiabilidad de componentes y tolerancias dimensionales se han convertido en una parte reconocida de la industria manufacturera. Desafortunadamente, el mal uso de este último puede ocasionar una serie de problemas. Por ejemplo, tolerancias demasiado estrictas pueden requerir que las piezas se sometan a operaciones de rectificado secundario o electroerosión para completarse, lo que aumenta innecesariamente los costos y los plazos de entrega. Las tolerancias "demasiado flojas" o las inconsistencias con las tolerancias de las partes acopladas pueden resultar en la imposibilidad de ensamblar, lo que resulta en la necesidad de un nuevo trabajo y, en el peor de los casos, el producto terminado no se puede usar.
Para evitar estas situaciones desagradables, esta técnica de diseño incluye algunas pautas sobre cómo aplicar correctamente las tolerancias de las piezas, así como la definición de algunas anotaciones de uso más común. También discutiremos el estándar de la industria para tolerancias de piezas, llamado Dimensiones y tolerancias geométricas (GD&T).
1. Tolerancias estandarizadas de mecanizado CNC
Suponga que el prototipo estándar y las tolerancias de procesamiento de producción son +/- 0,005 pulgadas (0,13 mm). Esto significa que la desviación de la posición, ancho, largo, grosor o diámetro de cualquier característica de la pieza del valor nominal no excederá este valor. Si planea procesar un soporte de 1 pulgada (25,4 mm) de ancho, el tamaño será de entre 0,995 y 1,005 pulgadas (25,273 y 25,527 mm), y el soporte tiene un orificio de 0,25 pulgadas (6,35 mm) en una pata, luego el diámetro del soporte Es de 0,245 a 0,255 pulgadas (6,223 a 6,477 mm), como se muestra en la figura siguiente.
Esto está muy cerca, pero si necesita una mayor precisión, debe juzgar en función de la geometría y el material de la pieza, asegúrese de indicarlo en el diseño de la pieza cuando cargue el archivo para la cotización.
2. Guía de tolerancia de mecanizado CNC
Además, tenga en cuenta que se trata de tolerancias bilaterales. Si se expresa en términos unilaterales, la tolerancia estándar debe ser + 0,000 / -0,010 pulgadas (o + 0,010 / -0,000 pulgadas). Todos estos son aceptables, al igual que los valores métricos, siempre que lo especifique en el diseño. Para evitar confusiones, siga las dimensiones y tolerancias de "tres posiciones" que se muestran y evite una posición cero adicional de 1,0000 o 0,2500 pulgadas. A menos que haya una razón absoluta para hacerlo.
3. Precauciones para la rugosidad superficial de las tolerancias de mecanizado
Además de la longitud, el ancho y el tamaño del orificio, también existen tolerancias de las piezas, como la rugosidad de la superficie. En el producto estándar, la rugosidad de las superficies planas y verticales es igual a 63 µin. Es mejor una superficie curva igual a 125 µin.
Para la mayoría de los propósitos, este es un acabado suficiente, pero para superficies decorativas en piezas metálicas, generalmente podemos mejorar la apariencia mediante un chorro de luz. Si necesita una superficie más lisa, indíquelo en su diseño y haremos todo lo posible para cumplir con sus requisitos.
4. Dimensiones y tolerancias geométricas
Hay una consideración más. Como se mencionó anteriormente, podemos aceptar las tolerancias de GD&T. Esto proporciona un nivel más profundo de control de calidad, incluida la relación entre varias características de la pieza y calificadores de forma y ajuste. Éstos son algunos de los métodos más comunes:
Posición real: en el ejemplo de soporte citado anteriormente, marcamos la posición del agujero especificando las distancias X e Y y sus desviaciones permitidas de un par de bordes de la parte vertical. En GD&T, la posición del agujero estará representada por la posición real de un conjunto de datums de referencia, acompañada por el calificador MMC (Condición máxima del material) o LMC (Condición mínima del material).
Planicidad: la superficie de fresado suele ser muy plana, pero debido a la tensión interna del material o la fuerza de sujeción durante el procesamiento, pueden producirse deformaciones después de retirar las piezas de la máquina, especialmente las piezas de plástico y de paredes delgadas. La tolerancia de planeidad de GD&T controla esto definiendo dos planos paralelos en los que debe estar la superficie de fresado.
Cilindricidad: por la misma razón, la mayoría de las superficies de fresado son muy planas, la mayoría de los agujeros son muy redondos y lo mismo ocurre con las superficies de torneado. Sin embargo, con una tolerancia de +/- 0,005 pulgadas (0,127 mm), el orificio de 0,25 pulgadas (6,35 mm) en el ejemplo del soporte puede ser rectangular, y las otras dimensiones unidireccionales son 0,245 pulgadas (6,223 mm) y 0,255 pulgadas ( 6,477 mm). El uso de cilindricidad se define como dos cilindros concéntricos en los que se debe ubicar el agujero mecanizado. El fabricante puede eliminar esta situación poco probable.
Concentricidad: los anillos de la diana son concéntricos, al igual que las ruedas y los ejes de un automóvil son concéntricos. Si el orificio perforado o escariado debe ser exactamente el mismo que el refrentado coaxial o el saliente redondo, la marca de concentricidad es la mejor manera de garantizarlo.
Verticalidad: como su nombre lo indica, la verticalidad determina la desviación máxima entre la superficie de procesamiento horizontal y la superficie vertical cercana. También se puede utilizar para controlar la perpendicularidad del hombro de giro al diámetro adyacente o al eje central de la pieza.
El uso de mecanizado de alta precisión requiere una atención especial al control de tolerancia. Necesitamos modelos CAD en 3D, así como dibujos en 2D de las tolerancias de GD&T, y utilizamos procesos de mecanizado como corte de alambre, taladrado con electroerosión, rectificado y mandrinado para cumplir con los requisitos de calidad de sus piezas.
Además, Sunbright ha pasado la certificación del sistema de calidad ISO9001 y la certificación AS 9100D, NADCAP-NDT. Si lo solicita, realizaremos una inspección completa al 100% de sus piezas, además de proporcionar informes de inspección de calidad, inspección del primer artículo (FAI), etc. Si tiene piezas que deben procesarse, puede contactarnos a través del sitio web oficial de Sunbright, y organizaremos consultas profesionales de preventa y un servicio de calidad durante todo el proceso.
