Porqué usamos GD&T en posición de ejes, centros y planos medios

El uso de las tolerancias geométricas de posición para ejes, centros y planos medios de agujeros, pernos, ranuras y muescas es necesaria cuando requerimos asegurar requerimientos funcionales ya sea de ensamble o presencia de una cierta cantidad mínima de material existente en la pieza, entre la superficie de la característica de tamaño y alguna otra superficie cercana cuya distancia es un requerimiento funcional. El no usar este tipo de tolerancias geométricas, para tales situaciones, podría generar problemas funcionales en piezas y ensambles que, como opción, han decidido emplear tolerancias dimensionales. El verdadero riesgo radica en el hecho de que las tolerancias dimensionales podrían cumplirse, más sin embargo, no así el requerimiento funcional deseado para la pieza o el ensamble.

GD&T fue creado precisamente para asegurar los requerimientos funcionales de piezas y ensambles. En consecuencia, posicionar ejes y centros para garantizar ensambles con mínima tolerancia (RFS) o con máxima tolerancia (MMC) sólo será posible con el uso de tolerancia geométrica de posición.

Porqué es requerido el uso de cartas de control y capacidad del proceso

El análisis de control y capacidad de procesos de manufactura, para piezas que se han diseñado usando tolerancias geométricas (GD&T), es requerido cuando se requiere evaluar la variación del proceso mismo y no es de interés evaluar la variación del producto. Es decir, cuando un proceso ha ido, poco a poco, madurando, se ha reducido gradualmente la variación del producto y estadísticamente, resulta de más interés, monitorear la variación de los parámetros que definen la capacidad de los procesos para satisfacer las especificaciones. En este escenario, resulta necesario dejar de vigilar la variación del producto y empezar a vigilar los parámetros estadísticos de la media y desviación estándar, es decir determinar el control y la estabilidad de dichos parámetros en el corto y largo plazo mediante cartas de control estadístico, análisis de normalidad de datos, capacidad real en corto plazo y desempeño real a largo plazo (aún ante la presencia de causas especiales de variación presentes).

Cómo analizar control, estabilidad, normalidad,  capacidad y desempeño reales del proceso

El Análisis de tolerancias de posición en características de tamaño cilíndricas o de sección  circular (agujeros y pernos) así como para características de tamaño simétricas puede ser aplicado en:

• Tolerancia de posición en condición de “no importa el tamaño de la característica” (RFS)
• Tolerancia de posición en condición de material máximo (MMC)
• Tolerancia de Posición en condición de material mínimo (LMC). El método es idéntico a MMC.

El proceso de análisis consiste en:

• Evaluar control, estabilidad, normalidad y capacidad para la característica de tamaño (diámetro o ancho de la característica)
• Evaluar la dispersión de la distribución de centros o puntos medios con respecto a la posición verdadera para identificar control, estabilidad y normalidad de los datos en dirección X y en dirección Y
• Corregir, si fuera el caso, las causas especiales de la distribución de centros en dirección X y Y
• Hacer el análisis de control, estabilidad, normalidad y capacidad para la tolerancia de posición ocupada por el eje o centro.
  • Para ejes o centros, si la dispersión de datos se centra alrededor de la posición verdadera, el análisis de capacidad se hará con la distribución de Weibull. Si la distribución de datos NO esta centrada en la posición verdadera el análisis de capacidad se calcula con la distribución normal.
  • Para la localización de planos medios, si existen causas especiales, la distribución de datos no será normal.

Desarrollo del método para tolerancia de posición de ejes o centros en condición RFS (no importa el tamaño de la característica)

El video siguiente explica el método para el cálculo de control y capacidad de la tolerancia de posición y el diámetro de la característica de tamaño cuando no hay modificador de material en la tolerancia geométrica (RFS)

Video Control y capacidad del proceso con tolerancia de posición en RFS

Desarrollo del método para tolerancia de posición de ejes o centros en condición MMC (Condición de Material Máximo)

El video siguiente explica el método para el cálculo de control y capacidad de la tolerancia de posición y el diámetro de la característica de tamaño cuando se aplica el modificador de condición de material máximo en la tolerancia geométrica (MMC)

Video Control y capacidad del proceso con tolerancia de posición en MMC

Desarrollo del método para tolerancia de posición de planos medios en condición RFS (Sin importar el tamaño de la característica) y en condición MMC (Condición de Material Máximo)

El video siguiente explica el método para el cálculo de control y capacidad de la tolerancia de posición del plano medio derivado y el ancho de la característica de tamaño cuando se aplica la condición de no importa el tamaño de la característica y cuando se aplica el modificador de condición de material máximo en la tolerancia geométrica (MMC)

Video Control y capacidad del proceso con tolerancia de posición en RFS y MMC para planos centrales