- alguns símbols
- Referències o datum
- - Marcs de control
- - Mapa de dimensions i toleràncies geomètriques
- circularitat 2D
- cilindricitat 3D
- exemples
- exemple 1
- exemple 2
- exemple 3
- exemple 4
- referències
Les toleràncies geomètriques es refereixen a un sistema de símbols en el dibuix d'una peça mecànica, els quals serveixen per a expressar les dimensions nominals i les toleràncies permeses de la mateixa.
Aquest sistema, les sigles en anglès són GD & T (Geometric Dimensioning and Tolerance), permet comunicar als fabricants i ensambladors informació de disseny que ha de ser seguida amb la finalitat de la correcta funcionalitat del producte final.
Figura 1. El dimensionat i les toleràncies geomètriques són un llenguatge il·lustrat de disseny. (Wikimedia commons)
Les toleràncies geomètriques i dimensionat pot definir-se com un llenguatge il·lustrat de disseny i una tècnica funcional de producció i inspecció. Ajuda als fabricants amb la meta d'aconseguir les demandes en dissenys sofisticats de manera uniforme, completa i clara.
El sistema de toleràncies geomètriques usa símbols estandarditzats per descriure, els quals són entenedors per als fabricants i ensambladors.
alguns símbols
Els següents símbols s'usen en elements aïllats per determinar les característiques geomètriques de la seva forma i la seva tolerància mètrica:
Figura 2. Símbols per característiques geomètriques de forma i les seves toleràncies. (Wikimedia commons)
A continuació, es mostren els símbols que s'apliquen a elements o peces associades i que indiquen la seva orientació relativa, la seva posició, i la seva oscil·lació o recorregut:
Figura 3. Símbols que s'apliquen a elements i que indiquen la seva orientació relativa, la seva posició, i la seva oscil·lació o recorregut. (Wkimedia commons)
El següent conjunt de símbols són modificadors:
Figura 4. Símbols modificadors. (Wikimedia commons)
Referències o datum
Una datum de referència, o simplement datum, són els elements teòricament ideals que es fan servir com a referència per als mesuraments o toleràncies. Generalment un datum és un pla, un cilindre, unes línies ou punt que s'identifica, en el dibuix o en el pla, amb una etiqueta que té una lletra tancada en un quadrat i ancorada a la superfície o línia de referència.
A la figura 1 es pot veure el datum assenyalat amb la lletra A que està ancorat a la superfície superior (part superior dreta) i també el datum B ancorat a la superfície lateral esquerra de la peça rectangular mostrada a la figura 1.
Note a la figura 1 que les distàncies que defineixen la posició de centre de l'forat circular sobre la peça rectangular es mesuren precisament a partir dels datum A i B.
- Marcs de control
Cal notar en la mateixa figura 1 a la part inferior dreta un requadre que indica la tolerància de posició de centre de l'forat indicant també els datum (o superfícies de referències) respecte dels quals es considera aquesta tolerància de posició. Aquests requadres controlen la tolerància de les mesures, de manera que se'ls denomina marcs de control.
- Mapa de dimensions i toleràncies geomètriques
A continuació es mostra un mapa basat en les normes ASME Y14.5 - 2009.
Figura 5. Mapa de símbols basat en les normes ASME Y14.5 - 2009. (wikimedia commons)
circularitat 2D
En el requadre superior (blau clar) referent a la forma, es té la circularitat 2D que es defineix com la condició en la qual tots els punts que comprenen un element lineal són circulars.
El control defineix una zona de tolerància que consta de dos cercles coaxials, separats radialment per la distància indicada en el marc de control de característiques. S'ha d'aplicar a un element de línia de secció transversal individual i no relacionat amb una dada.
La següent figura mostra un exemple de tolerància de circularitat i com es fan servir les normes de dimensionament i tolerància geomètrica per a indicar les mateixes:
La zona de tolerància per al perfil d'una línia és una zona 2D (una àrea) que s'estén al llarg de tota la longitud de l'element de línia controlada. Pot o no estar relacionat amb un marc de referència de referència.
cilindricitat 3D
La cilindricitat es defineix com la condició en la qual tots els punts que comprenen una superfície són cilíndrics. El control defineix una zona de tolerància que consta de dos cilindres coaxials, separats radialment per la distància indicada en el marc de control de característiques. S'ha d'aplicar a una superfície individual i no relacionada amb una dada.
La zona de tolerància per al perfil d'una superfície és una zona tridimensional (un volum) que s'estén al llarg de tota la forma de la superfície controlada. Pot o no estar relacionat amb un marc de referència. A continuació es mostra un diagrama per aclarir el punt plantejat:
exemples
exemple 1
En el següent exemple, es mostra el dibuix d'una peça que consisteix en dos cilindres concèntrics. La figura indica els diàmetres de tots dos cilindres, a més del datum o superfície referència respecte de la qual es mesura la tolerància d'excentricitat d'un cilindre respecte de l'altre:
exemple 2
En el següent exemple es mostra el tall d'una peça cilíndrica, en la qual s'indiquen les seves toleràncies geomètriques de paral·lelisme en dos casos diferents.
Una és la superfície o cilíndrica interior i la seva tolerància de paral·lelisme d'una línia generatriu pel que fa a la línia generatriu diametralment oposada (en aquest cas assenyalada com datum A), la qual cosa s'indica en el requadre a marc superior dret com: //, 0.01, A.
Això s'interpreta com que la diferència de separació entre dues generatrius no ha de sobrepassar d'un extrem a un altre 0.01 (mm) sent aquesta una tolerància de paral·lelisme axial.
L'altre cas de tolerància de paral·lelisme que mostra la figura de l'exemple 2, és la de l'plànol lateral dret de la peça respecte de l'plànol lateral esquerre que es pren i s'assenyala com a superfície de referència o datum B. Aquesta tolerància de paral·lelismes s'assenyala en el marc central dret com: //, 0.01, B.
exemple 3
A la següent figura es mostra com s'assenyala la tolerància de rectitud d'un eix cilíndric. En aquest cas es mostra el diàmetre nominal de l'cilindre, a més s'indica la tolerància màxima absoluta en la mesura el diàmetre, així com la variació màxima permesa per cada 10 unitats de recorregut axial (paral·lel a l'eix) en la mesura el diàmetre.
exemple 4
La figura de l'exemple mostra com s'indica la tolerància d'planicitat d'una peça. Es tracta d'una peça cilíndrica amb un xamfrà pla d'osca de el qual es mostra la seva tolerància i verificar la planimetria.
Encara que no s'indica a la figura, el datum o plànol de referència A és la línia generatriu cilíndrica inferior de la peça, la qual teòricament és perfectament plana. Doncs bé, el tros de pla superior té una tolerància a l'vinclament o convexitat de 0.2 respecte de la línia generatriu inferior de referència.
referències
- Bramble, Kelly L. Geometric Boundaries II, Practical Guide to Interpretation and Application ASME Y14.5-2009, Engineers Edge, 2009
- DRAKE JR, Paul J. Dimensioning and Tolerancing Handbook. McGraw-Hill, New York, 1999
- HENZOLD, Georg. Geometrical Dimensioning and Tolerancing for Design, Manufacturing and Inspection. 2nd Edition, Elsevier, Oxford, UK, 2006.
- McCale, Michael R. (1999). «A Conceptual Data Model of Datum Systems». Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology 104 (4): 349-400.
- wikipedia. Dimensionament geomètric i tolerància. Recuperat de: es.wikipedia.com