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La especificación del dimensionamiento geométrico y tolerancias (GD&T) es un lenguaje simbólico, crucial para describir las características geométricas y las tolerancias de una pieza y ensamblajes. Proporciona un lenguaje simbólico estandarizado a los diseñadores, fabricantes e inspectores para transmitir la información necesaria en el proceso de diseño y manufactura, ayudando a evitar errores.
ÍNDICE
¿Qué es GD&T?
El GD&T garantiza una comunicación clara mediante el uso de terminología técnica para características geométricas como planitud, concentricidad, cilindricidad, perfil de forma, posición real y desviación, independientemente del país y el idioma.
Este lenguaje está codificado en símbolos y anotaciones que indican algunas reglas específicas, que definen sus tolerancias geométricas, referencias y la relación entre los elementos para garantizar que la pieza fabricada cumpla con las especificaciones deseadas.
Esto ayuda a garantizar que las diferentes partes de un producto se fabriquen y coloquen entre sí y que encajen correctamente para realizar las funciones previstas. Esto mejora la consistencia y la calidad de los productos fabricados.
Comprender cada término en GD&T
Tolerancing in GD&T means setting limits on how much a part’s dimensions and characteristics can vary. It makes sure that the part will function correctly corresponding with the relative parts and within its tolerance zone specified by GD&T.
El Dimensionamiento Geométrico de GD&T implica establecer y controlar explícitamente las dimensiones geométricas de las características de una pieza. Ilustra claramente los elementos geométricos (plano, círculo, línea, etc.) en una zona específica relativa a una pieza particular.
El dimensionamiento geométrico de GD&T define explícitamente las dimensiones geométricas de las características de una pieza. Describe claramente los elementos geométricos (plano, círculo, línea, etc.) de la pieza.
Tolerar, en GD&T, significa establecer límites sobre la variación en las dimensiones y características de una pieza. Esto garantiza que la pieza cumple con las zonas de tolerancia especificadas por GD&T y funcionará correctamente en correspondencia con las piezas relativas.
Cómo funciona GD&T: Explicación paso a paso
GD&T utiliza símbolos y notaciones para definir la forma, el tamaño y las tolerancias de una pieza, creando un plano de fabricación. En el pasado, la información se transmitía normalmente mediante dibujos técnicos en 2D. Hoy en día, los software modernos de GD&T integran esta información directamente en el modelo CAD 3D (Diseño asistido por computadora).
Para cada característica, se crea un marco de control que contiene toda la información, como símbolo, tolerancia, material y referencias como planos, cilindros y círculos, para garantizar referencias de medición consistentes.
Después de fabricar las piezas, y para garantizar el cumplimiento de las entidades con las especificaciones de GD&T, se debe realizar un control de calidad preciso.
Luego, el proceso emplea brazos de medición, máquinas de medición de coordenadas (CMMs), escáneres 3D y otras herramientas de metrología.
Los datos recopilados se comparan con el modelo CAD para comprobar si hay diferencias en la pieza fabricada. Las tolerancias también se utilizan en esta comparación para confirmar si las características inspeccionadas están dentro de los límites aceptables. Todos los datos inspeccionados, incluidos los escaneos 3D y los informes, se documentan para su trazabilidad y referencias futuras para comprender el proceso de fabricación, identificar tendencias y mejorar la calidad general.
Símbolos y características de GD&T
Ejemplo de GD&T: planitud
Supongamos que tiene una placa de metal con una tolerancia de planitud especificada de 1,00 mm. Si se indica la planitud en un dibujo usando GD&T, podría representarse de la siguiente manera:
Planitud: 1,00 mm
Esto significa que toda la superficie de la placa metálica no debe desviarse más de 1,00 mm de un plano perfectamente plano. Si las desviaciones medidas exceden la tolerancia, el plan se considerará no conforme.
¿Por qué GD&T es importante?
Los avances tecnológicos y de manufactura en patrones y diseños de ingeniería están evolucionando hacia estructuras complejas y sofisticadas. Para comprender estas estructuras, el fabricante necesita los métodos de comunicación más precisos y confiables. GD&T ahorra tiempo, reduce costos y mejora la productividad.
Fabricar una pieza compleja requiere un gran esfuerzo desde las fases iniciales de diseño. Cuanto más complejo sea el diseño del producto, más estrictas serán las tolerancias. Si las especificaciones de las piezas se transmiten adecuadamente en el proceso, se puede evitar el desguace. La inspección y el control de estas especificaciones requieren herramientas de metrología de alto nivel, como escáneres 3D, brazos de medición y CMM. Estas herramientas ayudan a cumplir con los requisitos de calidad de cualquier proyecto y en cualquier circunstancia.
Estándares GD&T
Seguir el proceso de dimensionamiento geométrico y tolerancias (GD&T) puede ser un desafío, particularmente ante una mala interpretación de la norma. A pesar de la claridad de las anotaciones y definiciones, los diseñadores e inspectores necesitan una capacitación exhaustiva para utilizar y comprender correctamente los principios de GD&T.
Actualmente, GD&T se rige por dos conjuntos principales de normas. Las especificaciones geométricas de productos, denominadas Normas ISO GPS, es una colección de estándares publicados por la Organización Internacional de Estandarización (ISO). Al mismo tiempo, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) emite el estándar ASME Y14.5, dando forma al panorama de los estándares de GD&T en los Estados Unidos.
Descubra cómo las herramientas de medición 3D de Kreon son soluciones ideales para verificaciones relacionadas con GD&T
Precisión y portabilidad inigualables
Los brazos de medición Kreon ofrecen una flexibilidad incomparable, permitiendo realizar inspecciones en diversos entornos, ya sea en talleres, laboratorios de medición o incluso instalaciones al aire libre. Estos brazos versátiles mantienen una calidad de medición excepcional al tiempo que garantizan portabilidad y facilidad de uso. El brazo Onyx se destaca por su precisión, permitiendo inspeccionar las piezas mediante palpado para verificar las tolerancias estipuladas por GD&T, asegurando así que los componentes cumplan con las especificaciones correctas.
Soluciones de escaneo integradas para una mayor productividad
Los escáneres 3D Skyline funcionan perfectamente con brazos de medición para escanear rápidamente cualquier pieza compleja, independientemente de su tamaño, forma o material.
La gama Skyline de escáneres 3D de alto rendimiento está diseñada para todo tipo de aplicaciones en cualquier industria, como la automotriz y la aeroespacial. Dependiendo del modelo, Skyline permite escanear piezas complejas con un ancho de línea láser de hasta 200 mm, una velocidad ultrarrápida de 600.000 pts/seg y una precisión de hasta 9 μm, crucial para realizar mediciones precisas. Este desempeño va acompañado de un control de calidad exigente, donde las variaciones de fabricación y la conformidad del producto pueden tener implicaciones significativas en el desempeño.
Escaneo en CMM para mayor precisión y automatización
La gama de escáneres 3D Kreon Zephyr III ofrece una precisión inigualable de hasta 5 µm para capturar detalles minuciosos con una velocidad de escaneo de 600.000 pts/seg. El Zephyr III también ofrece una alta frecuencia de adquisición con una amplia línea láser de hasta 300 mm para satisfacer las crecientes necesidades de productividad de la industria.
Con más de 30 años de experiencia en escaneo 3D, los escáneres 3D Zephyr III establecen un estándar de alto nivel de tecnología de escaneo que permite realizar numerosas operaciones, como análisis GD&T y mapeo de color, con total confianza.
Los escáneres Zephyr III están automatizados e integrados en las CMM. Pueden escanear en posiciones multiorientadas, controlando toda la pieza y mejorando constantemente el tiempo de inspección. Además, con la integración en CMM, Zephyr III agiliza el proceso de inspección, mejora la eficiencia y garantiza evaluaciones GD&T precisas.
Los escáneres Zephyr III no se limitan a una plataforma específica; se pueden utilizar con robots, CMM portátiles y máquinas CNC.
Palpador patentado debajo del escáner
La integración de palpadores debajo de los escáneres es una solución patentada por Kreon. Esta innovación permite realizar escaneos y palpado fácilmente dentro del mismo rango de medición, eliminando la necesidad de desmontaje y ahorrando tiempo valioso. Esta combinación única mejora la versatilidad, permitiendo un palpado preciso de entidades geométricas, como la verificación de especificaciones de GD&T, y un escaneo 3D rápido de toda la pieza para detectar deformaciones o defectos en la superficie.
Desde la industria automotriz hasta la aeroespacial, estas herramientas de metrología avanzadas permiten a los fabricantes ofrecer productos superiores que cumplan con las expectativas de los clientes y los requisitos regulatorios.
Descubra nuestro software de metrología para palpado y escaneo 3D: Zenith
El compromiso de Kreon con el rendimiento y la innovación llevó a la creación de Zenith, un software diseñado para los brazos de medición de Kreon y fácilmente manejable para escanear y palpar cualquier pieza industrial para control de calidad. Las amplias capacidades de Zenith proporcionan no sólo una rápida adquisición de nubes de puntos, sino que también ofrecen una comparación CAD mediante la extracción de CAD y el mapeo de colores.
El sistema GD&T está incorporado en el software Zenith, lo que lo hace ideal para piezas exigentes. Zenith está configurado para manejar aspectos clave de GD&T, como tolerancias de forma (planitud, cilindricidad, circularidad), tolerancias de orientación (perpendicularidad, paralelismo, angularidad) y tolerancias de posición (coaxialidad, concentricidad). Además, las funciones de seccionamiento avanzadas de Zenith permiten a los usuarios crear secciones de piezas nominales y medidas, lo que permite realizar análisis de distancias y ángulos para pruebas GD&T en profundidad.
En conclusión, los brazos de medición, escáneres 3D y las soluciones de software de Kreon se están convirtiendo en activos indispensables en el ámbito de la verificación de GD&T y el control de calidad. Al integrar perfectamente tecnología avanzada con ingeniería de precisión, Kreon permite a los fabricantes mantener rigurosos estándares de GD&T, mejorar la productividad y ofrecer productos de calidad excepcional en varios sectores industriales.