DIMENSIONADO Y TOLERADO GEOMÉTRICO (GD&T) · 2021. 7. 14. · publica un manual que introduce símbolos en lugar de notas para las tolerancias de posición y forma. • 1957, ASA

GD&T ASME Y14.5-2018

I

DIMENSIONADO Y

TOLERADO

GEOMÉTRICO (GD&T)

Actualizado conforme a ASME Y14.5 - 2018


II

Este material ha sido desarrollado por el MC David Ricardo Martínez Berber Prohibida la reproducción parcial o total de este material sin el consentimiento por escrito del autor.

Derechos Reservados 2018

Mezquites 60-38 Fraccionamiento Mezquites, Querétaro, Qro. CP 76180; tel (442)270 1705


MODULO I

1

I- INTRODUCCION


MODULO I

2

OBJETIVOS DEL CURSO

• Describir los beneficios y resultados del uso del Dimensionado y Tolerado

Geométrico (GD&T).

• Identificar e interpretar toda la simbología de tolerancias y dimensiones

geométricas en un plano.

• Identificar e interpretar dimensiones ordinarias, dimensiones de referencia y

dimensiones básicas.

• Definir e interpretar todo tipo de marco de control de características.

• Definir e interpretar datum:

o Identificar e interpretar símbolos de características datum en planos

o Identificar la importancia de la secuencia de los datum.

o Definir y comprender el uso de los datum específicos.

PRINCIPALES CAMBIOS RESPECTO A ASMEY14.5-2009

• Se eliminan los símbolos para concentricidad y simetría. Dichos controles se

obtienen con tolerancia de posición.

• Se adiciona el símbolo de tolerancia geométrica dinámica para tolerancias de

perfil.

• El término “datum común” reemplaza al concepto “datum compuesto” o “datum

múltiple”.

• Los conceptos “método de superficie” y “método del eje” se emplean para

explicar la tolerancia de posición cuando ésta aplica a MMC, dando

prevalencia al método de superficie en la evaluación de dicha tolerancia.

• Se revisan y editan varias definiciones para dar más claridad.


MODULO I

3

• INFORMACION GENERAL

Figuras: Las figuras en este manual son únicamente con propósito

ilustrativo

Anotaciones: Las anotaciones escritas con mayúsculas se usan para

simular letreros, tal como aparecen en los dibujos

terminados de ingeniería. Las anotaciones en minúsculas,

se usan únicamente con propósitos ilustrativos.

Calibración: Las referencias para calibración, son únicamente con

propósitos ilustrativos.

Gráficos/dibujos: Los gráficos y dibujos pueden estar o no a escala, esto

dependiendo de los requerimientos didácticos.

Actividad de aprendizaje Cada sección tiene una actividad de aprendizaje, que le

permitirá al participante reforzar los conceptos

aprendidos.


MODULO I

4

PÁGINA INTENCIONALMENTE EN BLANCO


MODULO II

5

II. REVISIÓN DE LAS TOLERANCIAS EN

GENERAL Y PRINCIPIOS RELACIONADOS


MODULO II

6

OBJETIVOS DE LA SECCION II

• Conocer el desarrollo histórico de los principios relacionados al Dimensionado y

Tolerado Geométrico, GD&T.

• Describir la necesidad y los beneficios del Dimensionado y Tolerado Geométrico,

GD&T.

• Entender la importancia de los dibujos de ingeniería y el uso de GD&T.


MODULO II

7

• BOSQUEJO HISTORICO DE GD&T

Históricamente, el dibujo técnico ha estado ligado a la necesidad de comunicar

información técnica para fabricar algún objeto. GD&T ha venido a perfeccionar este

lenguaje para los mercados globales actuales.

• Siglo XVIII, en la era de la revolución industrial se emplean bosquejos para

transmitir la idea de los diseños. No se requieren dibujos precisos, las partes no

son intercambiables.

• Siglo XIX las fábricas de armamento reconocen la necesidad de hacer partes

intercambiables. Surge el problema de la variación de partes fabricadas.

• Siglo XX, producción de automóviles y armamento pesado en masa. Primera y

segunda guerra mundial. Se estandarizan las prácticas de dibujo en los EEUU. La

American Standards Association (ASA, 1935) publica “American Drawing and

Drafting Room Practices”. De las 18 páginas que consta la norma, se usan solo 5

para el dimensionamiento y tan sólo dos párrafos para la aplicación de tolerancias.

En 1940, Chevrolet publica el “Draftman´s Handbook” donde se trata de manera

significativa el tema de tolerancias de posición. En 1945, la armada de los EEUU

publica un manual que introduce símbolos en lugar de notas para las tolerancias

de posición y forma.

• 1957, ASA aprueba el primer estándar para GD&T. 1966, primera versión del

estándar ANSI Y14.5. En el año 1973 se actualiza el estándar Y14.5, incluyendo

sólo símbolos en lugar de notas para todas las tolerancias geométricas. En el año


MODULO II

8

1982, se vuelve a actualizar el estándar Y14.5. Para el año 1994 se modifican

algunos símbolos con respecto a la versión anterior; esta misma versión se revisa

en el año 2004. La última versión del estándar para GD&T se publicó en el mes de

marzo del año 2009. Esta es la versión ASME Y14.5-2009, que contiene 214

páginas.


MODULO II

9

LA IMPORTANCIA DE LOS DIBUJOS DE INGENIERÍA

Los dibujos de Ingeniería son el medio principal de comunicación con:

• El cliente

• Ingeniería de diseño de herramentales y diseño de producto

• Proveedores, incluyendo al fabricante


MODULO II

10

Las fallas o errores debidos a interpretaciones equivocadas en las especificaciones

de los dibujos de ingeniería resultan más costosas conforme éstas se descubren en

las etapas últimas del proceso de fabricación.

En la vista izquierda del dibujo mostrado arriba, se pretende controlar la

perpendicularidad y paralelismo entre las caras A, B y C; sin embargo, no se tiene

claramente definido cuál de las tres superficies deberá usarse como referencia y

cuáles serán las otras dos superficies que deberán controlarse en orientación. Ello

generará resultados ambiguos y decisiones erróneas.

En la vista derecha del dibujo de arriba, se solicita una zona de tolerancia de posición

de ± 0.25, por coordenadas X-Y. Ello resultará en una zona de tolerancia cuadrada de

0.5 mm por lado (± 0.25 a partir de la posición de localización “normal”). Esto podría

producir piezas que “cumplan la tolerancia” de posición (el eje en cuestión está dentro

del cuadrado de 0.5 mm por lado); sin embargo, si se encentran en el ensamble dos


MODULO II

11

piezas cuyos ejes se han desviado a las esquinas (en sentidos contrarios), la

distancia que los separa es mayor de 0.5 mm (d = 0.7mm) y la pieza ya no podrá

ensamblar. Ver dibujo inferior que explica esta situación. Se supone que pretendemos

ensamblar dos piezas con un perno. El diámetro de los agujeros de ambas piezas es

Ø 11.8 mm.

Ø de los agujeros 11.8

Agujero # 1 desplazado 0.25 mm a la derecha

Agujero # 2 desplazado 0.25 mm a la izquierda

Ø libre 11.3

Zona de tolerancia de 0.5 x 0.5

Espacio libre para un perno de Ø máx. = 11.3

Ø de los agujeros 11.8

Agujero # 1 desplazado 0.35 mm al NE

Agujero # 2 desplazado 0.25 mm al SW

Ø libre 11.1

Zona de tolerancia de 0.5 x 0.5

Espacio insuficiente para un perno de Ø máx. = 11.3


MODULO II

12

En la vista izquierda del dibujo mostrado arriba, se indica con toda claridad cuáles

con las dos características controladas en orientación (las que tienen los cuadros de

control de paralelismo y perpendicularidad) y cuál es la característica usada como

referencia (la que tiene el símbolo datum). Con esto se evita ambigüedad en la

fabricación y medición de la pieza.

En la vista derecha, se usa una tolerancia de posición de forma cilíndrica de Ø 0.50.

Con esto se evita que la zona de tolerancia tenga esquinas y por consiguiente, el eje

se mueve siempre radialmente (la distancia máxima que se puede desplazar el eje,

en cualquier dirección, respecto a la posición verdadera es el radio de la zona de

tolerancia cilíndrica). El espacio libre que deja la superficie del agujero cuando ésta

se desplaza en la misma dirección que se ha desplazado su eje, es la condición

virtual. C.V = Ø11.8 – Ø 0.5 = Ø 11.3.


MODULO II

13

¿POR QUE EL USO DE TOLERANCIAS Y DIMENSIONAMIENTO

GEOMÉTRICO?

1. El uso de métodos generales o de coordenadas para tolerancias y

dimensionamiento, incluye notas que requieren ser interpretadas en forma

uniforme cuando se aplican a los dibujos de ingeniería, y pueden no suministrar

una definición adecuada con relación a las características de la pieza en lo

referente a los requisitos de intercambiabilidad de partes.

2. El uso de las tolerancias geométricas es un complemento de los métodos

tradicionales y se aplican cuando requerimos controlar:

• Forma

• Perfil

• Orientación

• Localización

• Cabeceo

5 familias de

Tolerancias

Geométricas

PERFIL

ORIENTACIÓNFORMA

RUNOUT CABECEOPOSICIÓN

(LOCALIZACIÓN)


MODULO II

14

Beneficios

Los principales beneficios del uso de las tolerancias y dimensionamiento geométrico

son: asignación de tolerancias máximas y asegurar que una parte satisfaga los

requerimientos funcionales y de intercambiabilidad, ayudando a reducir los costos de

manufactura e inspección.

Resultados

El uso de las tolerancias y el dimensionamiento geométrico da por resultado una

definición clara de los verdaderos límites funcionales de la geometría de una parte

aceptable. Incluye la condición virtual y los límites de frontera para diversas

condiciones de material de la parte, los cuales son los principales elementos del uso

de tolerancias y dimensionamiento geométrico.


MODULO II

15

LA NORMA PARA EL USO DE TOLERANCIAS Y

DIMENSIONAMIENTO GEOMÉTRICO

La norma ampliamente aceptada en los Estados Unidos para usar el lenguaje de

GD&T es la norma ASME Y14.5 - 2018, de la Sociedad Americana de Ingenieros

Mecánicos. Esta norma es una revisión de la ASME Y14.5M -2009.

La norma ASME Y14.5 - 2018 es similar a las normas ISO para GD&T.

COMPARACION DE SIMBOLOS USADOS POR ASME e ISO EN GD&T

En la mayoría de los casos, los símbolos usados en GD&T por ASME e ISO son los

mismos. La gráfica de la siguiente página ilustra una tabla comparativa entre ambos

estándares.


MODULO II

16


MODULO II

17


MODULO II

18

Actividad de Aprendizaje I

Instrucciones: Formando pequeños grupos, discuta las preguntas siguientes:

1. En su ambiente laboral actual, ¿qué tan extensamente se usa GD&T?

2. ¿Qué tanto resaltaría su trabajo actual con el uso de los conocimientos de

GD&T?

3. ¿Cree usted que puedan haber algunos obstáculos para el uso de GD&T?

4. ¿Cómo planea que pueda librarlos?

5. Desde su propio punto de vista ¿Cuál cree usted que sea el mayor beneficio

que puede obtener al usar GD&T?


MODULO II

19

6. ¿Cuáles son los dos principales elementos resultantes al usar GD&T?

7. ¿Cuál es la norma de GD&T que antecede a la ASME Y14.5-2009?

8. ¿Qué institución y en qué fecha aprobó el primer estándar para GD&T?

9. ¿Menciona dos razones por las cuales resulta superior el uso de los principios de GD&T para acotar, por ejemplo, la posición de agujeros, con respecto al método de acotación por coordenadas?

10. Con la producción en masa, surge la necesidad de la intercambiabilidad de

partes. ¿Qué papel juega en ello GD&T?


MODULO II

20

Actividad de Aprendizaje – III-A (continuación)

Instrucciones:

En las páginas siguientes se encuentra el dibujo de una parte. Use estos dibujos para

contestar las preguntas siguientes:

1. Con relación al dibujo de la página 21, ¿Qué superficie usaría usted como dato de referencia para verificar la perpendicularidad y la tolerancia de paralelismo mostrada?

Superficie A____________ B____________ C___________

Explique su respuesta______________________________________________

2. Con relación al dibujo de la página 22, si las dimensiones de 40.00 y 60.0 mm son

producidas en su límite máximo de tamaño, ¿Son innecesarias las tolerancias de

paralelismo y perpendicularidad?

________SI ________NO

3. Con relación al dibujo de la página 22, manufactura necesita el chequeo preciso y

rápido de la relación funcional que existe entre agujeros para asegurar que la

parte especificada se pueda ensamblar cuando dichos agujeros estén en el límite

de tamaño más pequeño (MMC) y a la mínima distancia de separación entre

centros.

Se debe construir un dispositivo de inspección funcional con cuatro pernos de

diámetro, altura y distancia de separación apropiadas. ¿Qué diámetro de pernos

usaría usted para la construcción de este dispositivo de inspección funcional?

Diámetro del perno: _ø__________

4. Con relación al dibujo de la página 22, inspección recibo requiere verificar

rápidamente y en forma precisa el máximo ancho de las partes (40.00 mm), de tal

manera que asegure el ensamble. Usted deberá construir un calibrador

consistente de dos placas paralelas que tengan la máxima distancia permisible de

separación ¿qué tan separadas colocaría usted el juego de placas?

Distancia de separación ________


MODULO II

21

TOLERANCIAS EN TODAS LAS DIMENSIONES A MENOS QUE SEA ESPECIFICADO

UN DECIMAL = 0.5 DOS DECIMALES = 0.20

LAS SUPERFICIES A Y C DEBEN SER PARALELAS Y A ESCUADRADA CON LA SUPERFICIE B, DENTRO DE 0.05

4 ORIFICIOS DE DIAMETRO 12.0

0.2 CADA UNO DEBE ESTAR DENTRO DE 0.25 RESPECTO A LA LOCALIZACION NORMAL

30.0

60.0

12.0

24.00

C

B

A

28.00

40.00

25.0 12.5

50.0

METRICO


MODULO II

22

30.0

60.0

12.0

24.00

28.00

40.00

25.0 12.5

50.0

TOLERANCIAS EN TODAS LAS DIMENSIONES A MENOS QUE SEA ESPECIFICADO

UN DECIMAL = 0.5 DOS DECIMALES = 0.20

0.05 A

0.05 A

0.50

M A

4 x ø12.0 0.2

Los acabados son finales

METRICO

A


MODULO III-A

23

III-A CONCEPTOS CLAVE DE GD&T

A. Conceptos, símbolos y abreviaturas B. Datum C. Marcos de control D. Reglas de GD&T


MODULO III-A

24

PROPOSITO

El propósito de esta actividad es revisar ciertos términos y símbolos con los cuales

usted puede no estar completamente familiarizado. Estos, aparecerán y serán usados

en varias ocasiones durante el estudio de GD&T.

OBJETIVOS

Una vez terminada esta sección, usted deberá:

• Definir: unidades angulares, dimensión, característica, característica de

tamaño regular e irregular, tamaño nominal, dimensión ordinaria, dimensión

de referencia y dimensión básica.

• Listar los cinco tipos de tolerancias geométricas.

• Definir los símbolos de condición y fronteras de material.

.


MODULO III-A

25

DEFINICIONES

Dimensión

Es un valor numérico o expresión matemática escrita en unidades de medición apropiadas y usada para definir la forma, tamaño, orientación o localización de una parte o característica.

Tolerancia

Es la cantidad total de variación permitida a una dimensión; así entonces, la tolerancia es la diferencia entre los límites máximo y mínimo permitidos a una dimensión.

Tolerancia Geométrica

Es el término general aplicado a la categoría de tolerancias usadas para controlar:

Tamaño Forma Perfil Orientación Localización Cabeceo

Existen tres tipos de dimensiones en cualquier dibujo de ingeniería:

• Dimensión de referencia

• Dimensión ordinaria

• Dimensión básica

Dimensión de Referencia

Es una dimensión sin tolerancia, usada únicamente con propósitos de información. Se muestra en un dibujo entre paréntesis.


MODULO III-A

26

No tienen tolerancia ya que son dimensiones redundantes y por lo tanto no se controlan metrológicamente.

Dimensión Ordinaria

Una dimensión con tolerancias, usada únicamente para definir forma, tamaño, orientación y localización de un componente de la pieza. Si la tolerancia dimensional no se muestra de forma explícita, ésta se toma del cuadro general de notas. Esta dimensión NO se muestra encerrada en paréntesis NI TAMPOCO encerrada en un recuadro.

Dimensión Básica

Una dimensión básica es considerada como una dimensión teóricamente perfecta. Se usa para describir la localización teóricamente exacta de una característica o grupo de características. También se utiliza para localizar características datum específicas. Las dimensiones básicas son la base para las tolerancias geométricas. Siempre deberán ir acompañadas de una tolerancia de forma, posición o angularidad. Las dimensiones básicas son mostradas en los dibujos de la siguiente forma:

2.5

Dimensiones lineales

30°

Dimensiones angulares


MODULO III-A

27

Característica

Es el término general aplicado a una porción física de una parte tal como: superficie, perno, agujero o ranura, o su representación en dibujos, modelos o archivos electrónicos de datums.

Característica de tamaño regular

Es una superficie esférica o cilíndrica, un elemento circular, un conjunto de dos elementos paralelos opuestos, o un juego de dos superficies planas paralelas opuestas, cada una de las cuales se asocia con una dimensión a la que se aplica una tolerancia de forma directa.

Característica de tamaño irregular

Es una característica o colección de características a la se le aplica una tolerancia de forma directa, la cual contiene o puede estar contenida por una cubierta envolvente al tamaño real que es de forma esférica, cilíndrica, un par de planos paralelos, o cualquier otra forma envolvente. Ejemplos de características que no tienen tamaño (Superficies)


MODULO III-A

28

Ejemplos de características de tamaño y dimensión

Tamaño real local

Es el valor medido de cualquier distancia individual en una sección transversal de una característica de tamaño.

Tamaño Comercial (Stock Size)

Es la designación de tamaño usada por el fabricante para designar comercialmente las dimensiones de barras, perfiles, placas, etc.

Tamaño Nominal

Es la designación de tamaño usada para propósitos de identificación general.


MODULO III-A

29

UNIDADES DE MEDICION

Unidades de medición lineal sistema métrico

Las unidades métricas estándar usadas en dibujos de ingeniería son:

Milímetros para mediciones lineales Micras para rugosidades superficiales

Unidades de medición lineal del sistema americano

El sistema americano acostumbra el uso de la pulgada como unidad de medición lineal básica, en dibujos de ingeniería.

Pulgadas para mediciones lineales Milésimas de pulgada para rugosidades superficiales

Unidades angulares

Las unidades para dimensiones angulares pueden ser grados y décimas de grado, o grados, minutos y segundos. Los símbolos usados son:

( º ) Grados ( ‘ ) Minutos ( ‘’ ) segundos

Ejemplo: (a) Ejemplo (b)

30.5º 25º 30’ 45”


MODULO III-A

30

DOS METODOS PARA EXPRESAR TOLERANCIAS

Una tolerancia que se aplica en forma directa a una dimensión se puede expresar de

cualquiera de las dos formas siguientes:

1.- Límite dimensional

2.- Tolerancia ± :

NOTA: Los límites dimensionales indicados en el dibujo de una pieza que ha sido recubierta electrolíticamente, aplica a la pieza una vez terminado el proceso de recubrimiento, a menos que se indique lo contrario.


MODULO III-A

31

RELACION IMPLICITA A 90º

Un ángulo a 90º está implícito cuando: 1. Las líneas y líneas de centros que describen una característica se muestran en un

dibujo a ángulo recto ó a escuadra.

2. A menos que se especifique lo contrario, cuando hay una anotación en el dibujo

de tolerancia general, incluye también las tolerancias angulares. Esto aplica a las

características mostradas a un ángulo específico así como a las mostradas a un

ángulo implícito de 90º.


MODULO III-A

32

SIMBOLOS USADOS CON DIMENSIONES

TERMINO ABREVIATURA SIMBOLO

DIAMETRO DIA

RADIO ESFERICO SPHER R SR

DIAMETRO ESFERICO SPHER DIA S

TODO ALREDEDOR ------

AGUJERO SFACE

CON CAJA CBORNE

CUADRADO SQ

AVELLANADO CSINK

PROFUNDIDAD DEPTH


MODULO III-A

33

SIMBOLOS DE TOLERANCIAS GEOMETRICAS

Tenemos catorce tolerancias geométricas que se controlan con12 símbolos de tolerancias geométricas. La versión ASME Y14.5-2018 eliminó los símbolos de concentricidad y simetría, sin embargo, estos controles geométricos se obtienen con la tolerancia de posición. La tabla muestra las 5 familias de tolerancias geométricas: La forma El perfil La orientación La localización El cabeceo


MODULO III-A

34

Actividad de Aprendizaje – III-A

Instrucciones

Relacione las palabras de la columna A con las definiciones de la columna B. Discuta

con su compañero los resultados en los que usted no esta seguro de las respuestas,

verifique las páginas previas.

COLUMNA A COLUMNA B

_____ Tamaño real local _____ Dimensión _____ Característica _____ Característica de

Tamaño Regular _____ Tolerancia

Geométrica _____ Dimensión de

Referencia _____ Tamaño Nominal _____ Tolerancia

A. Es el valor medido de cualquier distancia individual en una sección transversal de una característica de tamaño

B. Es una dimensión sin tolerancia, usada únicamente con propósitos de información. Se muestra en un dibujo entre paréntesis.

C. Es la cantidad total de variación permitida para una dimensión; así entonces, es la diferencia entre los límites máximo y mínimo de la dimensión.

D. Es un valor numérico o expresión matemática escrita en unidades de medición apropiadas y usada para definir la forma, tamaño, orientación o localización de una parte o característica.

E. Es el término general aplicado a una porción física de una parte tal como: superficie, perno, agujero o ranura o su representación en dibujos, modelos o archivos electrónicos de datum.

F. Es la designación de tamaño usada para propósitos de identificación general.

G. Es una superficie esférica o cilíndrica, un elemento circular, un conjunto de dos elementos paralelos opuestos, o un juego de dos superficies planas paralelas opuestas, cada una de las cuales se asocia con una dimensión a la que se aplica una tolerancia de forma directa.

H. Es el término general aplicado a la categoría de tolerancias usadas para controlar: tamaño, forma, perfil, orientación, localización y cabeceo.


MODULO III-A

35

Actividad de Aprendizaje – III-A (continuación)

Instrucciones

Conteste las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es la unidad estándar internacional de medición en dibujos de Ingeniería

para mediciones lineales?

2. ¿Cuál es la unidad estándar internacional de medición en dibujos de Ingeniería

para rugosidad superficial?

3. ¿Cuál es la unidad de medición antigua usada en los dibujos de Ingeniería

Americanos?

4. ¿Cuál es el símbolo para: Grados_____, Minutos_____, y Segundos_____?

5. ¿Cuál es el símbolo para Diámetro?

6. ¿Cuál es el símbolo para Profundidad?


MODULO III-A

36

7. De la siguiente figura, marque las letras que correspondan a dimensiones que

estén asociadas a características de tamaño o las que no son características de

tamaño, según corresponda en cada caso.

Letra Es característica de tamaño No es característica de tamaño

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

A

B

C

D E

F

GT

H

I

J

K


MODULO III-A

37

SIMBOLOS DE CONDICIÓN Y FRONTERA DE MATERIAL

Los símbolos de condición y frontera de material se usan únicamente en aplicaciones

de dimensionamiento y tolerado geométrico (GD&T). También son conocidos como

símbolos modificadores de material.

Hay dos símbolos de condición de material, con 2 interpretaciones posibles para cada

símbolo, lo cual depende si se aplica a una característica referida como datum. La

tercera condición (RFS o RMB) no tiene símbolo y es la condición establecida por

omisión (ver más adelante la regla # 2 de GD&T).

M

L

15.75 15.25

RFS RMB – datum

LMC LMB – datum

Condición de material mínimo. Frontera de material mínimo.

MMC MMB – datum

Condición de material máximo. Frontera de material máximo.

Símbolo Término Abreviatura

Sin símbolo

Sin importar el tamaño de la característica. Sin importar la frontera de material.


MODULO III-A

38

CONDICIÓN DE MATERIAL MAXIMO (MMC)

Definición.

Es la condición en la cual una característica de tamaño contiene la máxima cantidad

de material dentro de los límites establecidos. Esto es, los diámetros y anchos

exteriores están al límite mayor del tamaño; los diámetros y espesores interiores

están al límite mínimo o más pequeño del tamaño. En este caso, una característica

de tamaño que le aplique una tolerancia geométrica en condición MMC, el valor de la

tolerancia indicada en el cuadro de control sólo aplicará si la característica de tamaño

esta fabricada en su condición MMC y esta tolerancia geométrica crecerá si la

característica de tamaño se ha fabricado en un tamaño que se aleja de la MMC.


MODULO III-A

39

CONDICIÓN DE MATERIAL MINIMO (LMC)

Definición

Es la condición en la cual la característica de tamaño contiene la mínima cantidad de

material dentro de los límites establecidos. Esto es, los diámetros y ancho exteriores

están al límite mínimo o más bajo de tamaño; los diámetros y espesores interiores

están al límite máximo o mayor de tamaño. En este caso, una característica de

tamaño que le aplique una tolerancia geométrica en condición LMC, el valor de la

tolerancia indicada en el cuadro de control sólo aplicará si la característica de tamaño

esta fabricada en su condición LMC y esta tolerancia geométrica crecerá si la

característica de tamaño se ha fabricado en un tamaño que se aleja de la LMC.


MODULO III-A

40

SIN IMPORTAR EL TAMAÑO DE LA CARACTERISTICA (RFS)

Definición

Indica que la tolerancia geométrica se aplica para cualquier incremento de tamaño de

la cubierta envolvente real de la característica de tamaño. Es decir, la tolerancia

geométrica será la misma sin importar el tamaño al que se haya fabricado la

característica de tamaño.


MODULO III-A

41

FRONTERA DE MATERIAL MAXIMO (MMB)

Definición

Es el límite definido por una tolerancia o una combinación de tolerancias, que existe

en la pieza o por el exterior del material de la característica.

▪ En la opción (a), MMB para datum D es igual a MMC (ø 7.1 )

▪ En la opción (b), MMB para datum D es igual a CV para perpendicularidad (ø 7.3)

▪ En la opción (c), MMB para datum D es igual a CV para posición (ø 7.5)


MODULO III-A

42

FRONTERA DE MATERIAL MINIMO (LMB)

Definición

Es el límite definido por una tolerancia o una combinación de tolerancias, que existe en la pieza o por el interior del material de la característica.

▪ LMB para datum B es CV para perpendicularidad (ø 24.4) ▪ LMB para datum C es CV para posición (15.0)


MODULO III-A

43

SIN IMPORTAR LA FRONTERA DE MATERIAL (RMB)

Definición

Indica que el simulador de la característica datum progresa desde MMB hacia LMB

hasta que hace el máximo contacto con las extremidades de una característica.

▪ El simulador de la característica datum B progresa en tamaño desde ø 12.1

hasta ø12.2 para contener la pieza en el agujero central, sin importar el

tamaño del agujero central.

▪ El simulador de la característica datum C progresa desde una separación

de 8.2 hasta 8.5 para tocar la ranura, sin importar el tamaño de la misma.


MODULO III-A

44

Actividad de Aprendizaje III – A; – Símbolos y Abreviaturas Indicaciones: Seleccione un compañero, Conjuntamente, revisen y contesten las preguntas

siguientes. Siéntase libre de ver las respuestas en el manual o discutan con otros

miembros de la clase.

1. Relacione los nombres de los símbolos geométricos (en la columna A) con su

correspondiente símbolo de la columna B.


MODULO III-A

45

2. Nombra y dibuja los símbolos para condición de material.

3. Dibuja una flecha frente a la abreviatura de condición de material que corresponda

a la dimensión 4. (Complete la frase siguiente) La dimensión básica es usada para describir la

__________________ teórica exacta de un dato o un grupo de datums. 5. Dibuje un ejemplo de una dimensión básica como aparecería en un dibujo.


MODULO III-A

46

6. De la figura inferior indique para cada dimensión que es característica de tamaño

la condición de material máximo (MMC), la condición de material mínimo (LMC) y

la(s) frontera(s) de material máximo (MMB) que apliquen para cada caso.

Dimensión LMC MMC MMB

Ancho (38.0-38.6)

Ranura (11.9-12.0)

Ø 12.2 ± 0.2

Ø 4.0 - 4.1


MODULO III-B

47

III. B- DATUM


MODULO III-B

48

OBJETIVOS

Al término de esta sección, usted podrá:

1. Definir

- Datum

- Características datum

- El símbolo de característica datum

- Contacto en puntos altos

- Principio de cubierta envolvente para característica datum

2. Explicar las condiciones bajo las cuales una característica datum está o no, sujeta

a variaciones de tamaño

3. Nombrar y explicar la función de planos para datum primarios, secundarios y

terciarios

4. Reconocer el símbolo para translación de datum

5. Reconocer y dibujar puntos datum específicos, línea de datum específicos, área

de datum específicos, símbolos para datum específicos y datum específicos

móviles


MODULO III-B

49

DEFINICIÓN

Datum

Un Datum es un plano, línea, eje o punto exacto, derivado de la verdadera contraparte geométrica de la pieza. Un Datum es el origen a partir del cual se establecen los controles geométricos de orientación, posición y cabeceo.

Característica datum

Es la característica real sobre la parte, en la cual, se establece el datum. La característica datum se identifica, ya sea, con el símbolo de característica datum o el símbolo de datum específico.

Símbolo de característica datum.

La característica datum se identifica en los dibujos por una letra mayúscula, encerrada en un recuadro. Cualquier letra puede utilizarse, excepto I, O y Q ya que se pueden confundir con números. Si se terminan las letras del alfabeto, se puede hacer uso de doble letra mayúscula.

Símbolo general datum (izquierda) y símbolo datum específico (derecha)


MODULO III-B

50

Una superficie Superficies múltiples

A

- A -

- A -

3 SUPERFICIES A

CARACTERISTICA DATUM

La característica datum puede ser:

Una superficie Superficies múltiples Una característica de tamaño Un patrón de características de tamaño

23.0 - 23.1 4X 8.0 - 8.2

36.2

Una característica de tamaño Un patrón de características

de tamaño

A

A


MODULO III-B

51

CONTACTO EN PUNTOS ALTOS

Simulador de característica datum

El simulador de característica datum es la frontera teóricamente perfecta usada para establecer un datum a partir de una característica datum especificada. Cuando una superficie se especifica como característica datum, el datum correspondiente es simulado mediante el contacto de los puntos altos de dicha superficie.

PLANO DATUM SIMULADO

SIGNIFICA ESTO

A

ESTO EN EL DIBUJO

SUPERFICIE DE CARACTERISTICA DATUM


MODULO III-B

52

CARACTERÍSTICA DATUM NO SUJETA A VARIACIÓN DE

TAMAÑO

Una superficie datum no está sujeta a variación de tamaño. La superficie es una característica que NO tiene tamaño.

ESTO EN EL DIBUJO

PLANO DATUM DEL EQUIPO DE

PROCESAMIENTO O MEDICIÓN

SIGNIFICA ESTO

A


MODULO III-B

53

CARACTERÍSTICA DATUM SUJETA A VARIACIÓN DE TAMAÑO

Los diámetros y espesores difieren de una superficie plana regular en el hecho que están sujetos a variaciones tanto en forma como en tamaño. Las características de tamaño que son datum deben simularse mediante una cubierta envolvente al tamaño real de la característica, tocándola en los puntos de alto contacto. La cubierta envolvente envuelve el exterior de una característica externa; la cubierta envolvente envuelve el interior de una característica interna.

EJE DATUM DEL EQUIPO DE PROCESAMIENTO O MEDICIÓN

SIGNIFICA ESTO

ESTO EN EL DIBUJO

A

20.0 – 21.2


MODULO III-B

54

MARCO DE REFERENCIA PARA DATUMS

Origen

Se deben seleccionar suficientes características datum o porciones de dichas

características de la parte para posicionarla en un conjunto de tres planos

mutuamente perpendiculares que juntos son llamados un marco de referencia

para los datum. Este marco de referencia existe sólo en teoría, y no en la parte.

Este marco de referencia teórico soporta el sistema de dimensionamiento de tres

planos, utilizado para el proceso y en los equipos de calibración y medición.

90°

90°

90°

Dirección de medición

Planos datums


MODULO III-B

55

ESPECIFICACIÓN DEL ORDEN DE PRECEDENCIA PARA

DATUMS

Para posicionar adecuadamente una parte o pieza en el marco de referencia para datums, la característica datum debe ser seleccionada en base en los requerimientos funcionales y tridimensionales del diseño. Esto simula la forma en que una parte o pieza es colocada en el ensamble final. La característica datum debe ser registrada en una secuencia específica llamada precedencia de datums. La precedencia de datums y los puntos mínimos de contacto requeridos con la parte son:

• Datum primario -- tres puntos

• Datum secundario -- dos puntos

• Datum terciario -- un punto


MODULO III-B

56

EL EFECTO DEL MARCO DE REFERENCIA TRIDIMENSIONAL

SOBRE SUPERFICIES PLANAS

ESTO EN EL DIBUJO: SIGNIFICA ESTO:


MODULO III-B

57

EL EFECTO DEL MARCO DE REFERENCIA TRIDIMENSIONAL

SOBRE UNA PARTE CILÍNDRICA


MODULO III-B

58

TRANSLACIÓN DE DATUMS

PROPÓSITO DEL MODIFICADOR DE TRANSLACION DE DATUM

Cuando resulta necesario indicar que la localización básica del simulador de

característica datum no está fijo, sino que es capaz de hacer un recorrido de

translación dentro del valor de la tolerancia geométrica, para asegurar un mayor

contacto con la característica de la parte, se debe usar el símbolo de translación

de datum . Esto símbolo se coloca dentro del cuadro de control de

característica, inmediatamente después de la letra del datum referido en

translación.

ESTO EN EL DIBUJO

ESTO EN EL DIBUJO SIGNIFICA ESTO

SIGNIFICA ESTO


MODULO III-B

59

DATUMS ESPECÍFICOS

PROPÓSITO

Debido a consideraciones de manufactura, o irregularidades inherentes de algunas superficies, en ocasiones la superficie entera de la pieza no se usa como un datum de referencia. Los datum específicos designan a puntos específicos, líneas o áreas de contacto específicas sobre una pieza para establecer el marco de referencia.

A3

Símbolo de datum específico

Símbolo de datum específico

Número de contacto Letra del datum

Adicionalmente se puede incluir:

A3

15.5

El diámetro de un área circular


MODULO III-B

60

PUNTOS DE DATUMS ESPECÍFICOS

El punto de datum específico se usa para identificar el punto sobre el cual se hace contacto con la característica datum de la parte.

Pieza

Punto de contacto en

la localización base Perno

Localizador

SIGNIFICA ESTO

P

X

100 . 0

30.0

P2

P 100.0

X

P2

X

30.0

P2 O

ESTO EN EL DIBUJO


MODULO III-B

61

LINEAS DE DATUMS ESPECÍFICOS

La línea de datum específico se usa para identificar una línea sobre la cual se hace el contacto.

PIEZA

PERNO LOCALIZADOR

SIGNIFICA ESTO

X

100.0 P

P2

P2

ESTO EN EL DIBUJO


MODULO III-B

62

AREAS DE DATUMS ESPECÍFICOS

El área de datum específico se usa para identificar una área sobre la cual se hace el contacto. El área específica puede ser circular o de cualquier otra forma. El área de datum específico se indica mediante líneas de sección de la forma deseada, dentro del área de la pieza. Donde es poco práctico definir un área de datums específicos circular, se puede utilizar el siguiente método.

PLANO DATUM A

SUPERFICIE DATUM

AREA DE CONTACTO A1, A2, A3

SIGNIFICA ESTO

16 90

16

44

A1

12.5

A2

12.5

A3

15.5

32

A

ESTO EN EL DIBUJO

X

20

20

A1

Ø 2


MODULO III-B

63

DATUMS ESPECÍFICOS MÓVILES

El símbolo para datum específico móvil puede usarse para indicar el movimiento del simulador de la característica datum para el datum específico. Cuando los datum específicos establecen un punto central, eje o plano central en base a RMB, el simulador de la característica datum se mueve en dirección normal al perfil verdadero de la parte. En otros casos, cuando se requiere que el simulador de datum sea móvil y cuando el movimiento no es normal al perfil verdadero, se deberá usar el símbolo de datum específico móvil, estableciendo claramente la dirección de movimiento requerida.

A1


MODULO III-B

64

EJEMPLO El siguiente es un ejemplo de la forma de dibujar datum específicos


MODULO III-B

65

EJEMPLOS Los siguientes son dos ejemplos de indicaciones de datum específicos para características de formas diversas.


MODULO III-B

66

Actividad de Aprendizaje III-B Instrucciones:

Selecciona un compañero. Juntos, revisen y contesten las siguientes preguntas. Pueden buscar respuestas en este manual o discutir con otros miembros de la clase.

1. (Completar el siguiente enunciado) Un datum es un _________________,

__________________, __________________o ________________

derivado del simulador teórico de la característica datum.

2. Un datum es el _________________________ a partir del cual se

establecen las características geométricas o de localización.

3. Dibuja un ejemplo de un símbolo de característica datum.

4. ¿Qué letras no pueden utilizarse?

5. ¿Qué haces cuando llegas al final del alfabeto?

6. ¿Bajo qué condiciones una característica datum NO está sujeta a

variación de tamaño?

7. ¿Bajo qué condiciones una característica datum está sujeta a variación de

tamaño?

8. Nombren y definan los tres planos datum.

9. Expliquen la función de cada uno de los siguientes elementos datum: Punto datum específico Línea datum específico Área datum específico Símbolos de datums específicos (fijo y móvil)


MODULO III-C

67

III C. MARCO DE CONTROL DE

CARACTERÍSTICAS

OBJETIVOS


1. Explicar el propósito de aplicar la tolerancia geométrica a una característica

individual o a un grupo de características.

2. Listar y explicar las tres características principales del marco de control de

característica

3. Explicar los efectos de condición de material sobre la tolerancia de tamaño

de la característica

4. Explicar los efectos de la frontera de material sobre una característica de

tamaño referida como datum

5. Identificar diferentes tipos de marcos de control de característica


MODULO III-C

68

PROPOSITO

Cuando se requiera un control geométrico para asegurar los límites funcionales verdaderos de la geometría de una parte, se debe aplicar una tolerancia geométrica a una característica, ya sea individual o de grupo. El marco de control de características proporciona un orden a los requerimientos especificados

MARCO DE CONTROL DE LA CARACTERISTICA

(FEATURE CONTROL FRAME)

REFERENCIA DATUM

TOLERANCIA GEOMETRICA

SIMBOLO DE LA CARACTERISTICA GEOMETRICA


MODULO III-C

69

DEFINICIONES

El símbolo de la característica geométrica, identifica la característica que está siendo controlada. Este aparece en el primer cuadro del marco de control.

NOTA: El estándar de dibujo de General Motors usa:

• Redondez por Circularidad

• Posición en todas las tolerancias relativas a localización

• El estándar de General Motors no usa Concentricidad

Símbolo de la característica geométrica

RECTITUD (STRAIGHTNESS)

PLANITUD (FLATNESS)

CIRCULARIDAD (CIRCULARITY)

CILINDRICIDAD (CYLINDRICITY)

PERFIL DE LINEA (PROFILE OF A LINE)

PERFIL DE SUPERFICIE (PROFILE OF A SUFACE)

ANGULARIDAD (ANGULARITY)

PERPENDICULARIDAD (PERPENDICULARITY)

PARALELISMO (PARALLELISM)

POSICION (POSITION)

CONCENTRICIDAD (CONCENTRICITY)

CABECEO CIRCULAR (CIRCULAR RUNOUT)

CABECEO TOTAL (TOTAL RUNOUT)

SIMETRÍA


MODULO III-C

70

TOLERANCIA GEOMETRICA

La tolerancia geométrica aparece en el segundo cuadro del marco de control.

Especifica el valor numérico total de la tolerancia que esta siendo controlada.

Símbolo Ø

La tolerancia geométrica debe estar precedida por un símbolo de diámetro Ø cuando la tolerancia representa una zona de tolerancia cilíndrica o circular. La zona de tolerancia se representa con líneas paralelas o planos envolventes, cuando no se usa el símbolo Ø

SÍMBOLOS DE CONDICIÓN DE MATERIAL

Cuando aplique, seguido de la tolerancia geométrica, va un símbolo de

condición de material y define una relación con la tolerancia de

tamaño de la característica.

NOTA:

Está implícito que no importa el tamaño de la característica (RFS); sin

embargo, M o L deben especificarse si cualquiera de los dos es

aplicable.

0.08 M

M L


MODULO III-C

71

EL EFECTO DE LA CONDICIÓN DE MATERIAL EN LA

TOLERANCIA DE UNA CARACTERISTICA DE TAMAÑO

Efecto de MMC (Condición de Material Máximo)

Cuando se aplica una tolerancia geométrica con una base MMC, la tolerancia

geométrica especificada depende del tamaño de la característica considerada.

La tolerancia geométrica se limita al valor especificado si la característica se

produce a su límite de tamaño MMC. Cuando el tamaño real de la característica

se ha alejado de la condición MMC, se permite un incremento en la tolerancia

geométrica igual a la cantidad en que el tamaño real de la característica se ha

alejado del valor MMC. La variación total permisible en la tolerancia geométrica

especificada es máxima cuando la característica está a LMC.

Efecto de LMC (Condición de Material Mínima)

Cuando se aplica una tolerancia geométrica con una base LMC, la tolerancia

geométrica especificada depende del tamaño de la característica considerada.

La tolerancia geométrica se limita al valor especificado si la característica se

produce a su límite de tamaño LMC. Cuando el tamaño real de la característica

se ha alejado de la condición LMC, se permite un incremento en la tolerancia

geométrica igual a la cantidad en que el tamaño real de la característica se ha

alejado del valor LMC. La variación total permisible en la tolerancia geométrica

especificada es máxima cuando la característica está a MMC.

Efecto de RFS (Sin importar la Característica de Tamaño)

Cuando una tolerancia geométrica se aplica con una base RFS, la tolerancia

geométrica especificada es independiente del tamaño de la característica

considerada. La tolerancia geométrica está limitada siempre al valor

especificado, sin importar el tamaño real de la característica.


MODULO III-C

72

EJEMPLO : EL EFECTO DE LA CONDICIÓN DE MATERIAL EN

LA TOLERANCIA DE UNA CARACTERISTICA DE TAMAÑO

18.0 0.08 0.48 0.08 18.1 0.18 0.38 0.08 18.2 0.28 0.28 0.08 18.3 0.38 0.18 0.08 18.4 0.48 0.08 0.08

ZONA DE TOLERANCIA CILINDRICA TAMAÑO REAL

0.08 M 0.08 L 0.08

MMC

LMC

SIGNIFICA ESTO

ESTO EN EL DIBUJO

20.0

40.0

R

T

20.0

40.0

18.0 - 18.4

S R T

3.7

30 °

S


MODULO III-C

73

REFERENCIAS DE CARACTERISTICAS DATUM

. Estas referencias datum se describen con letras mayúsculas, y se colocan en los cuadros que siguen al de tolerancia geométrica (3ª. 4ª, y 5ª ventanas).

Dependiendo del tipo de tolerancia geométrica y su relación con la característica sujeta a tolerancia, las letras de los datum se escriben en el marco de control, en orden secuencial. Esto establece el orden de precedencia de los datum y siempre se leen de izquierda a derecha. El orden alfabético NO tiene ninguna influencia ni significado alguno, sino el orden de precedencia escrito.

SECUENCIA DE DATUMS EN LAS REFERENCIAS DE CARACTERISTICAS

DEL MARCO DE CONTROL DE CARACTERISTICAS

Los datum de referencia de características se colocan en el siguiente orden:

NOTA:

El orden alfabético de las letras no tiene significado

0.08 M D A C

PRIMARIO

SECUNDARIO

TERCIARIO

0.08 M D


MODULO III-C

74

REFERENCIA DE CARACTERISTICAS DATUM QUE SON

CARACTERÍSTICAS DE TAMAÑO

Según sea aplicable, un símbolo de frontera de material M o L sigue a la

letra de la característica de tamaño datum, y define una frontera de material,

relacionando la tolerancia geométrica con la tolerancia de tamaño de la

característica datum referida.

Está implícito que no importa la frontera de material de la característica datum

(RMB), por lo que el símbolo M o L debe especificarse en la característica

datum referida, dentro del marco de control, si aplica.

Símbolo de frontera de material máximo (MMB)

0.08 M D A M C


MODULO III-C

75

EL EFECTO DE LA FRONTERA DE MATERIAL EN UNA

CARACTERISTICA DATUM DE REFERENCIA

Efecto de MMB (Frontera de Material Máximo)

Referenciar una característica de tamaño datum en una base MMB, significa que

el datum es el eje o plano central de la característica al límite MMB. Cuando la

característica de tamaño datum contiene varios controles geométricos, existirán

varias fronteras MMB; la frontera MMB para la característica de tamaño datum,

debe calcularse considerando el orden de precedencia de los datum referidos.

Cuando el tamaño real de la característica de tamaño datum se aleja de MMB,

se permite una variación entre su eje o plano central y el eje o plano central del

datum. Este juego se conoce como “Shift” o corrimiento.

Efecto de LMB (Frontera de Material Mínima)

Referenciar una característica de tamaño datum en una base LMB, significa que

el datum es el eje o plano central de la característica al límite LMB. Cuando la

característica de tamaño datum contiene varios controles geométricos, existirán

varias fronteras LMB; la frontera LMB para la característica de tamaño datum,

debe calcularse considerando el orden de precedencia de los datum referidos.

Cuando el tamaño real de la característica de tamaño datum se aleja de LMB, se

permite una variación entre su eje o plano central y el eje o plano central del

datum.

Efecto de RMB (Sin importar el material de la frontera)

Referenciar una característica de tamaño datum en una base RMB, significa que

es necesario centrar la característica sobre su eje o plano central, sin importar el

tamaño real de la característica.


MODULO III-C

76

EFECTO DE LA SECUENCIA DE DATUMS Y FRONTERA DE

MATERIAL


MODULO III-C

77

CARACTERISTICA INTERNA DE TAMAÑO, DATUM - RMB


MODULO III-C

78

CARACTERISTICA EXTERNA DE TAMAÑO, DATUM - RMB


MODULO III-C

79

CARACTERISTICA DATUM SECUNDARIO Y TERCIARIO - RMB

CARACTERISTICA DATUM SECUNDARIO Y TERCIARIO - MMB


MODULO III-C

80

TIPOS DE MARCOS DE CONTROL DE CARACTERISTICAS

MARCO DE CONTROL COMPUESTO

Un marco de control de características compuesto se caracteriza por:

• Dos líneas de especificaciones

• Un símbolo de característica geométrica

MARCO DE CONTROL DE CARACTERISTICAS COMBINADO

Un marco de control de características combinado esta caracterizado por que combina símbolos de datums de referencia con marco de control de característica

MARCO DE CONTROL DE CARACTETRISTICAS CON ZONA DE

TOLERANCIA PROYECTADA

CARACTERISTICA DATUM COMUN

Una característica datum común tiene dos o más características datum, separados por un guión, dentro de una misma ventana del marco de control. Ambas deben ser tratadas con la misma importancia.

2.3 M D E F

0.7 G M

2.3 M D E F

C

2.3 M D E F P 14.0


MODULO III-C

81

RESUMEN

Una tolerancia geométrica para una característica individual se especifica por

medio de un marco de control de característica. El marco de control de

característica se divide en compartimentos o ventanas que contienen el símbolo

de una tolerancia geométrica en el primer compartimento, seguido de la

tolerancia geométrica. Cuando se aplique, la tolerancia geométrica es precedida

por el símbolo de diámetro, el cual describe la zona de tolerancia, y le sigue un

símbolo de condición material

DATUM DE REFERENCIA TERCIARIO

SIMBOLO DE FRONTERA DE MATERIAL PARA UNA CARACTERISTICA DATUM DE TAMAÑO

DATUM DE REFERENCIA SECUNDARIO

DATUM DE REFERENCIA PRIMARIO

SIMBOLO DE CARACTERISTICA GEOMETRICA

SIMBOLO DE DIAMETRO (CUANDO SE USA) DESCRIBE UNA ZONA CILINDRICA

TOLERANCIA GEOMETRICA VARIACIÓN TOTAL

SIMBOLO DE CONDICIÓN DE MATERIAL


MODULO III-C

82

Actividad de Aprendizaje Instrucciones Selecciona un compañero. Juntos revisen y contesten las siguientes preguntas.

Pueden buscar las respuestas en este manual o discutirlas con otros miembros

de la clase.

1. (Completar el siguiente enunciado) Una tolerancia geométrica se aplica a una

característica individual o a un grupo de ellas cuando se requiere un

________________________ para asegurar

_______________________________________

____________________________________.

2. Dibuja y etiqueta las características principales del marco de control de

característica

3. Explica el efecto de la condición de material en la tolerancia geométrica de

una característica de tamaño.

4. Explica el efecto de la frontera de material en la referencia datum de una

característica de tamaño.

5. Dibuja ejemplos de los siguientes tipos de marcos de control de

característica:

- Marco de control de característica compuesto

- Marco de control de característica combinado

- Marco de control de característica con una zona de tolerancia proyectada

- Característica datum compuesta(Intencionalmente dejada en blanco)

83

III-D. REGLAS DE GD&T

OBJETIVOS


1. Establecer, en sus propias palabras, las dos reglas del Dimensionamiento y

Tolerancias Geométricas (GD&T)

2. Definir el “Principio de Envoltura”

3. Explicar cómo podría saber cuándo no se requiere una forma perfecta en

MMC.

4. Explicar, en sus propias palabras, los estándares para roscas de tornillo,

engranes y ejes ranurados.

5. Definir la condición virtual para MMC y para LMC

6. Definir la condición resultante para MMC y para LMC

7. Definir frontera externa más grande y frontera interna más pequeña

84

REGLAS DE GD&T…REF. ASME Y14.5 - 2018

REGLA # 1

Donde se especifique únicamente una tolerancia de tamaño, los límites de

tamaño de una característica individual prescriben la extensión hasta la cual ésta

puede variar tanto en su forma geométrica así como en su tamaño.

LIMITACION DE LA REGLA # 1 La regla # 1 no afecta la localización, orientación o relación establecida entre diversas características de tamaño. EXCEPCIONES DE LA REGLA # 1 La regla # 1 no aplica a partes no-rígidas ni a características definidas como tamaños comerciales (perfiles estructurales, tubos, barras, etc.)

85

REGLAS DE GD&T

VARIACIONES DE TAMAÑO

El tamaño real de una característica individual en cualquier sección transversal

deberá estar dentro de la tolerancia especificada de tamaño.

VARIACIONES DE FORMA (PRINCIPIO DE ENVOLTURA)

Forma perfecta requerida en el límite de tamaño MMC

Debido a la regla # 1, la superficie o superficies de una característica no deberán

extenderse más allá de un límite (o envoltura) de forma perfecta a MMC. Este

límite es la forma geométrica real representada por el dibujo. No se permite

variación en forma si la característica se produce a su límite de tamaño MMC, a

menos que se use el modificador de independencia I o se aplique un control

de Planitud o rectitud a la característica de tamaño.

VERIFICANDO UNA CARACTERÍSTICA DE TAMAÑO

Verificando la regla # 1 y el tamaño en MMC

El tamaño en MMC de una característica se verifica con un calibrador “pasa”. El

calibrador “pasa” se construye al tamaño límite MMC de la característica y

deberá tener el largo de la característica a verificar. La intención es que el

calibrador deje pasar completamente la pieza a través de él.

Verificando el tamaño en LMC

86

El tamaño en LMC de una característica se verifica con calibrador “no-pasa”. El

calibrador “no-pasa” se construye para que en “dos puntos” tenga la dimensión

LMC de la característica. La característica de tamaño de la pieza se debe medir

en dos puntos opuestos y no debe caber la pieza en el calibrador. Estas

mediciones se deben repetir en diversas secciones transversales de la

característica de tamaño sin que la pieza “entre” entre los dos puntos del

calibrador “no-pasa”.

87

Forma perfecta no requerida en el límite de tamaño MMC

En donde se desee permitir a una superficie o superficies de una característica

exceder el límite de forma perfecta en MMC, se coloca el símbolo de

“independencia” I junto a la dimensión específica.

REGLA 2

La condición “no importa el tamaño de la característica/no importa la frontera de

material” (RFS/RMB), se aplica con respecto a la tolerancia individual (RFS),

referencia datum (RMB) o ambos, cuando no se especifique ningún modificador

de material M o L . MMC/MMB ó LMC/LMB debe ser especificado en caso

de así requerirse.

88

ESTANDAR PARA ROSCAS DE TORNILLO, ENGRANES Y

CUÑEROS REF. ASME Y14.5 – 2009

ROSCAS

Cada tolerancia de orientación o posición y los datums de referencia especificados para roscas, se aplican al eje de la rosca derivado del cilindro de paso. Cuando exista una excepción, se deberá de especificar adjunto al marco de control.

ENGRANES Y EJES RANURADOS

Cada tolerancia de orientación o localización y los datum de referencia

especificados para engranes y ejes ranurados se les debe designar la

característica específica del engrane o eje ranurado al cual aplica cada uno

(tales como MAJOR DIA, PITCH DIA, o MINOR DIA). Esta información se

establece bajo el marco de control de característica.

15.0

D

2.5 M D E F

M 14 X 1-6 H

MINOR DIA.

Se muestra la excepción

E

89

CONDICIÓN VIRTUAL

Es una frontera de tamaño constante generada por la combinación de los efectos colectivos de una característica de tamaño en MMC o LMC y la tolerancia geométrica para tal condición de material. La condición virtual de una característica de tamaño incluye efectos de tamaño, orientación y localización para dicha característica. La condición virtual es identificada de acuerdo a las siguientes fórmulas: Característica externa a MMC: Tamaño MMC + Tolerancia Geométrica = Condición Virtual Característica interna a MMC: Tamaño MMC - Tolerancia Geométrica = Condición Virtual

La condición virtual, cuando se especifica a MMC, define el tamaño del calibrador usado para verificar el efecto combinado de tamaño y control geométrico aplicado a la característica de tamaño.

Característica externa a LMC: Tamaño LMC - Tolerancia Geométrica = Condición Virtual Característica interna a LMC: Tamaño LMC + Tolerancia Geométrica = Condición Virtual

90

EJEMPLO: CONDICIÓN VIRTUAL DE CARACTERISTICA INTERNA DE

TAMAÑO A MMC

91

EJEMPLO: CONDICIÓN VIRTUAL DE CARACTERISTICA DE TAMAÑO

EXTERNA A MMC

92

CONDICIÓN RESULTANTE Es una frontera de tamaño único, en su peor condición, resultante de la interacción de la característica de tamaño, su tolerancia de tamaño y la tolerancia geométrica especificada. La condición resultante es identificada de acuerdo a las siguientes fórmulas: CONDICION RESULTANTE A MMC: Característica externa a MMC: Tamaño LMC - Tolerancia Geométrica – Tolerancia de Tamaño = Condición Resultante Característica interna a MMC: Tamaño LMC + Tolerancia Geométrica + Tolerancia de Tamaño = Condición Resultante CONDICION RESULTANTE A LMC: Característica externa a LMC: Tamaño MMC + Tolerancia Geométrica + Tolerancia de Tamaño = Condición Resultante Característica interna a LMC: Tamaño MMC - Tolerancia Geométrica - Tolerancia de Tamaño = Condición Resultante

93

EJEMPLO: CONDICIÓN RESULANTE DE CARACTERISTICA DE TAMAÑO A MMC

Característica Externa a MMC:

Característica Interna a MMC:

94

EJEMPLO: CONDICIÓN RESULANTE DE CARACTERISTICA DE TAMAÑO A LMC

Característica Externa a LMC:

Característica Interna a LMC:

95

EJEMPLO: FRONTERA INTERNA MINIMA/EXTERNA MÁXIMA DE CARACTERISTICA DE TAMAÑO - RFS

Característica Externa - RFS:

Característica Interna - RFS:

96

Actividad de Aprendizaje - A Instrucciones Selecciona un compañero. Juntos, revisen y contesten las siguientes preguntas.

Pueden buscar las respuestas en este manual o discutirlas con otros miembros

de la clase.

1. La primera regla de GD &T se refiere a las características individuales de

tamaño y a la ausencia de una tolerancia de forma. En tus propias

palabras, escribe la regla # 1.

2. La segunda regla de GD & T se refiere a cuando no se especifica un

modificador. En tus propias palabras, escribe la regla # 2.

3. Define el “principio de envoltura”

4. Explica ¿cómo sabrías cuándo no se requiere una forma perfecta a

MMC?

5. Un estándar de GD & T se refiere a los sujetadores roscados, ejes

ranurados y engranes. En tus propias palabras, describe este estándar.

6. Calcula la condición virtual, condición resultante, frontera interna mínima y

frontera externa máxima de cada figura siguiente, según aplique.

97

CONDICIÓN VIRTUAL=

CONDICIÓN RESULTANTE =

CONDICIÓN VIRTUAL=


CONDICIÓN VIRTUAL=


CONDICIÓN VIRTUAL=


FRONTERA EXTERNA MÁXIMA =

FRONTERA INTERNA MÍNIMA =

FRONTERA EXTERNA MÁXIMA =

FRONTERA INTERNA MÍNIMA =

98

7. En el dibujo siguiente, encierra en un círculo las dimensiones que se controlan por medio de la regla # 1:

8. En la figura siguiente, indica el valor del error de forma permitido para la superficie “B”, para cada valor de la dimensión “A” indicada en la tabla.

Si la dimensión

“A” fuera: El error de forma permitido

para la superficie “B” es

12.8

12.7

12.6

12.5

12.4

12.3

12.2

9. ¿Cómo mediría el tamaño de MMC y el principio de envoltura (regla #1) para la dimensión “A” de la figura de la pregunta anterior?, ¿Cómo mediría la dimensión “A” en LMC? Haga un croquis del equipo requerido para efectuar las mediciones.

12.8 12.2

B

A

99

TABLA DE CONTENIDO

I- INTRODUCCION .................................................................................................................................... 1

PÁGINA INTENCIONALMENTE EN BLANCO.................................................................................... 4

II. REVISIÓN DE LAS TOLERANCIAS EN GENERAL Y PRINCIPIOS RELACIONADOS ......... 5

OBJETIVOS DE LA SECCION II............................................................................................................. 6 • CONOCER EL DESARROLLO HISTÓRICO DE LOS PRINCIPIOS RELACIONADOS AL DIMENSIONADO Y

TOLERADO GEOMÉTRICO, GD&T. ............................................................................................................. 6 • DESCRIBIR LA NECESIDAD Y LOS BENEFICIOS DEL DIMENSIONADO Y TOLERADO GEOMÉTRICO,

GD&T. ....................................................................................................................................................... 6 • ENTENDER LA IMPORTANCIA DE LOS DIBUJOS DE INGENIERÍA Y EL USO DE GD&T. .......................... 6 • BOSQUEJO HISTORICO DE GD&T ............................................................................................. 7 LA IMPORTANCIA DE LOS DIBUJOS DE INGENIERÍA .................................................................... 9 ¿POR QUE EL USO DE TOLERANCIAS Y DIMENSIONAMIENTO GEOMÉTRICO? .....................13 LA NORMA PARA EL USO DE TOLERANCIAS Y DIMENSIONAMIENTO GEOMÉTRICO .........15 COMPARACION DE SIMBOLOS USADOS POR ASME E ISO EN GD&T .........................................15 ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE I ..................................................................................................................18

III-A CONCEPTOS CLAVE DE GD&T ..................................................................................................23

PROPOSITO ............................................................................................................................................24 OBJETIVOS .............................................................................................................................................24 DEFINICIONES .......................................................................................................................................25 UNIDADES DE MEDICION ...................................................................................................................29 DOS METODOS PARA EXPRESAR TOLERANCIAS .........................................................................30 RELACION IMPLICITA A 90º ................................................................................................................31 SIMBOLOS USADOS CON DIMENSIONES ........................................................................................32 SIMBOLOS DE TOLERANCIAS GEOMETRICAS...............................................................................33 SIMBOLOS DE CONDICIÓN Y FRONTERA DE MATERIAL ............................................................37 CONDICIÓN DE MATERIAL MAXIMO (MMC) .................................................................................38 CONDICIÓN DE MATERIAL MINIMO (LMC) ....................................................................................39 SIN IMPORTAR EL TAMAÑO DE LA CARACTERISTICA (RFS) .....................................................40 FRONTERA DE MATERIAL MAXIMO (MMB) ...................................................................................41 FRONTERA DE MATERIAL MINIMO (LMB) .....................................................................................42 SIN IMPORTAR LA FRONTERA DE MATERIAL (RMB) ...................................................................43

III. B- DATUM .....................................................................................................................................47

OBJETIVOS .............................................................................................................................................48 DEFINICIÓN ...........................................................................................................................................49 CARACTERISTICA DATUM .................................................................................................................50 CONTACTO EN PUNTOS ALTOS .........................................................................................................51 CARACTERÍSTICA DATUM NO SUJETA A VARIACIÓN DE TAMAÑO ........................................52 CARACTERÍSTICA DATUM SUJETA A VARIACIÓN DE TAMAÑO ...............................................53 MARCO DE REFERENCIA PARA DATUMS .......................................................................................54 ESPECIFICACIÓN DEL ORDEN DE PRECEDENCIA PARA DATUMS ............................................55 EL EFECTO DEL MARCO DE REFERENCIA TRIDIMENSIONAL SOBRE SUPERFICIES PLANAS

..................................................................................................................................................................56 EL EFECTO DEL MARCO DE REFERENCIA TRIDIMENSIONAL SOBRE UNA PARTE

CILÍNDRICA ...........................................................................................................................................57 TRANSLACIÓN DE DATUMS ..............................................................................................................58

Propósito DEL MODIFICADOR DE TRANSLACION DE DATUM ...................................................58 DATUMS ESPECÍFICOS ........................................................................................................................59

Propósito ..............................................................................................................................................59 PUNTOS DE DATUMS ESPECÍFICOS ..............................................................................................60

100

LINEAS DE DATUMS ESPECÍFICOS ................................................................................................61 AREAS DE DATUMS ESPECÍFICOS .................................................................................................62 DATUMS ESPECÍFICOS MÓVILES ...................................................................................................63

III C. MARCO DE CONTROL DE CARACTERÍSTICAS ...................................................................67

OBJETIVOS .............................................................................................................................................67 PROPOSITO ............................................................................................................................................68 DEFINICIONES .......................................................................................................................................69 TOLERANCIA GEOMETRICA ..............................................................................................................70

Símbolos de Condición de Material .....................................................................................................70 EL EFECTO DE LA CONDICIÓN DE MATERIAL EN LA TOLERANCIA DE UNA

CARACTERISTICA DE TAMAÑO ........................................................................................................71 EJEMPLO : EL EFECTO DE LA CONDICIÓN DE MATERIAL EN LA TOLERANCIA DE UNA

CARACTERISTICA DE TAMAÑO ........................................................................................................72 REFERENCIAS DE CARACTERISTICAS DATUM .............................................................................73 REFERENCIA DE CARACTERISTICAS DATUM QUE SON CARACTERÍSTICAS DE TAMAÑO 74 EL EFECTO DE LA FRONTERA DE MATERIAL EN UNA CARACTERISTICA DATUM DE

REFERENCIA ..........................................................................................................................................75 EFECTO DE LA SECUENCIA DE DATUMS Y FRONTERA DE MATERIAL ...................................76 CARACTERISTICA INTERNA DE TAMAÑO, DATUM - RMB..........................................................77 CARACTERISTICA EXTERNA DE TAMAÑO, DATUM - RMB ........................................................78 TIPOS DE MARCOS DE CONTROL DE CARACTERISTICAS ...........................................................80 RESUMEN ...............................................................................................................................................81

III-D. REGLAS DE GD&T ........................................................................................................................83

OBJETIVOS .............................................................................................................................................83 REGLAS DE GD&T…REF. ASME Y14.5 - 2018 ...................................................................................84

REGLA # 1 ...........................................................................................................................................84 REGLAS DE GD&T ................................................................................................................................85

Variaciones de tamaño ........................................................................................................................85 Variaciones de forma (principio de ENVOLTURA) ...........................................................................85 Verificando una característica de tamaño ...........................................................................................85 REGLA 2 ..............................................................................................................................................87

ESTANDAR PARA ROSCAS DE TORNILLO, ENGRANES Y CUÑEROS REF. ASME Y14.5 – 2009

..................................................................................................................................................................88

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DIMENSIONADO Y TOLERADO GEOMÉTRICO (GD&T) · 2021. 7. 14. · publica un manual que introduce símbolos en lugar de notas para las tolerancias de posición y forma. • 1957, ASA