INDICE

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2. OBJETIVOS

a. Objetivo General

b. Objetivos Específicos

3. JUSTIFICACION

4. ANTECEDENTES

5. BIBLIOGRAFIA

DIMENSIONES Y TOLERANCIAS GEOMETRICAS (GD&T)

2. OBJETIVOS

a) Objetivo General:

Conocer información referente a la aplicación y uso del GD&T en la actualidad.

b) Objetivos Específicos:

Investigar su simbología y lenguaje que ayudo a dar un margen de error mínimo aceptable para la apropiada fabricación y seguimiento de un diseño de ingeniería.

Identificar como ayudo a aumentar la productividad y calidad, así como disminuir de manera considerable costos y pérdidas a empresas.

Indagar en sus más recientes actualizaciones en diseño, modificaciones del lenguaje y fabricación de maquinaria a nivel mundial.

3. JUSTIFICACION

Hubo una época en la que conceptos como el diseñar, promover, desarrollar e innovar no eran tan importantes como para darle seguimiento, ideas que surgieron y les dieron la espalda sin saber que no solamente mejorarían el estilo de vida de las personas, sino que también salvarían vidas.

En época de guerra se dieron cuenta de esta situación y de la necesidad de tener la facilidad de fabricar el mismo producto, con la misma calidad y medida en diferentes locaciones, ya que de esto dependían soldados en el frente.

Posteriormente se convirtió en una necesidad que actualmente todo ingeniero debería saber, puesto que la ingeniería en sus bases se conforma de personas que no solo supervisan u organizan, sino también diseñan.

GD&T es el lenguaje que vino a cambiar todos estos aspectos de manera drástica puesto se pensaba que al realizar cualquier diseño de ingeniera únicamente se podía producir en el lugar donde se encontraba la fábrica y una reproducción sería cuestión de imprecisión con mucha probabilidad de fallar al construir el producto final.

También es un diseño de dimensionamiento que anima a los diseñadores para definir una parte sobre la base de cómo funciona en el producto final o de montaje que al proporcionar a la empresa la uniformidad de ancho en las especificaciones de dibujo y la interpretación, GD&T reduce la duda, conjeturas y suposiciones de todo diseño, la fabricación y el proceso de inspección.

Un concepto muy importante acerca de GD&T es que las dimensiones en un dibujo definen el tamaño y la forma de una pieza para que funcione tal y como lo planeo el diseñador. Esta filosofía en dimensionado es una herramienta muy poderosa que puede resultar en una reducción en los costos de producción.EL GD&T puede verse como una herramienta para mejorar comunicaciones y como una filosofía de diseño entre diferentes departamentos para obtener ahorros significativos en los gastos de operación de una compañía.

Se considera una filosofía para definir la función o el trabajo de una pieza, para permitirle a diseñador dar a conocer exactamente como trabaja la misma, de manera que los departamentos de manufactura e inspección puedan entender con precisión las necesidades de diseño.

4. ANTECEDENTES

(A., 2004) Nos dice que con el fin de mejorar la calidad de los dibujos, se hicieron esfuerzos para su estandarización. En 1935, después de años de discusión la American Standards Association (Organización Americana de Estándares) publicó los primeros estándares para dibujo con la publicación “American Draqing and Drafting Room Practices”.

(A., 2004) Esto fue el principio, pero sus deficiencias obvias al iniciarse la Segunda Guerra Mundial. En Inglaterra, la producción bélica fue fuertemente afectada por el alto índice de deshecho, ya que las partes no embonaban adecuadamente. Los ingleses determinaron que esta debilidad tenía su origen en los más / menos del sistema de coordenadas – y, más crítico todavía, la ausencia de información completa en dibujos de ingeniería.

(A., 2004) Impulsados por las necesidades de la guerra, los británicos innovaron y estandarizaron. Stanley Parker de la Royal Torpedo Factory (fábrica real de torpedos) en Alexandria, Escocia, creó un sistema de posicionamiento de tolerancias con zonas de tolerancias circulares (vs. Cuadradas). Los ingleses continuaron publicando un juego de estándares en 1944 y en 1948 publicaron “Dimensional Análisis of Engineering Design” (análisis dimensional del diseño de ingeniería). Este fue el primer estándar completo usando los conceptos básicos de dimensiones de posicionamiento actuales.

Según(Groover, 2010) la norma ANSI define la medición como “un valor numérico expresado en las unidades apropiadas de medida e indicado en un dibujo y en otros documentos por medio de líneas, símbolos y notas para definir el tamaño o características geométricas, o ambos, de una parte o forma de la parte”.

Las dimensiones en los dibujos de la parte presentan dimensiones básicas o nominales de la parte y sus formas. Estos son los valores que al diseñador le gustaría que tuviera esta parte. Las tolerancias se usan para definir los límites de variación admisible. Una tolerancia es “la cantidad total en que se admite que una dimensión especifica varié. La tolerancia es la diferencia entre el límite máximo y el límite mínimo”.

Según (Gomez, 2012) se llama tolerancia geométrica a aquellas que estudian y nos determinan la calidad de la geometría de la pieza, como pueden ser las deformaciones que sufren durante su mecanizado, tratamiento térmico o su manipulación. La diferencia entre tolerancia de fabricación y las tolerancias geométricas están en que las tolerancias de fabricación nos indica el margen de medida (dimensiones) que debe tener una pieza, y las tolerancias geométricas nos indican la geometría que debe tener la pieza para que sirva para el montaje. Las

piezas que se montan en el taller son muy variadas y como se sabe las geometrías que tienen pueden ser muy complejas, para definir la tolerancia de una geometría determinada y saber a qué parte o partes de la pieza nos referimos, se usa una serie de símbolos que nos indica la parte y geometría de la pieza a verificar.

Según (Montes, Martínez, & del Real Romero, 2006) la tolerancia geométrica son el margen de la forma del elemento individualmente o a la posición respecto a otro elemento. La tolerancia de formas es rectitud, plenitud, redondez, cilindridad, forma de una línea, forma de una superficie. La tolerancia de posición es el paralelismo, perpendicularidad, coaxialidad, simetría, oscilación circular, oscilación total.

Según (Lleonart, 2006) la calidad del proceso de fabricación se define en la documentación de taller cuyo control debe comprobar su coherencia con la especificada en la documentación general del proyecto. Esta documentación, elaborada por el taller, debe ser revisada y aprobada por la dirección facultativa de la obra y contendrá al menos, los siguientes documentos:

Una memoria de fabricación que incluyaa) Las tolerancias de fabricación de cada componente y su coherencia

con el sistema general de tolerancias, los procedimientos de corte, de doblado, el movimiento de las piezas, etc.

b) Los procedimientos de soldadura que debe emplearse, preparación de bordes, precalentamientos requeridos, etc.

c) Tratamiento de superficies, distinguiendo las que formaran partes de las uniones soldadas, las que constituirán las superficies de contacto en uniones atornilladas por rozamiento, o las destinadas a recibir algún tratamiento de protección.

Los planos de taller de cada elemento de la estructura (viga, tramo de pilar, elemento de triangulación, placa de anclaje, etc.) o de cada componente simple si el elemento está formado por varios de ellos, con toda la información precisa para su fabricación y, en particular

a) El material de cada componenteb) La identificación de perfiles y otros productosc) Las dimensiones y sus toleranciasd) Los procedimientos de fabricación (tratamientos térmicos, mecanizados,

forma de ejecución de agujeros y acuerdos, etc.) y las herramientas a emplear

e) Las contra flechasf) En uniones atornilladas, los tipos, dimensiones y forma de apriete de los

tornillos

g) En uniones soldadas, las dimensiones de los cordones, el tipo de preparación, el orden de ejecución, etc.

Memoria de montaje incluyaa) Las tolerancias de posición de cada componente, las ayudas al montaje

(casquillos provisionales de apoyo, orejetas de izado, elementos de guiado, etc.), la definición de las unidades de obra, los medios para protección de soldaduras, los procedimientos de apriete de tornillos, etc.

b) Las comprobaciones de seguridad durante el montaje Planos de montaje que indiquen de forma esquemática la posición y los

movimientos de las piezas durante el montaje, los medios del izado, los apuntalados provisionales y, en general, toda la información necesaria para el correcto manejo de las piezas.

Plan de puntos de inspección que indique los procedimientos de control interno de producción desarrollados por el montador, especificando los elementos a los que se aplica cada inspección, y decisiones derivadas de cada uno de los resultados posibles, etc.

(Hernandez, 2008) Nos aclara que es de que el ser humano creó artefactos ha utilizado medidas, métodos de dibujo y planos. Los planos ya eran conocidos hacia el año 6,000 a. C. En esas épocas la unidad de medida utilizada por las civilizaciones del Nilo y de los Caldeos fue un “cubito real”. Durante cerca de los dos mil años esta medida fluctuó entre la longitud de 45 a 48 cm. Alrededor del año 4,000 a. C. El cubito real fue estandarizado en 46.33 cm. Esto estableció un patrón que siguió por más de 6,000 años. Desde que existen medidas, métodos para dibujar y dibujos, ha habido controversias, comités y estándares.

(Hernandez, 2008) La manufactura, tal como la conocemos el día de hoy, se inició con la Revolución Industrial en los 1800’s. Ya existían dibujos, claro está, pero estos eran muy distintos a los utilizados actualmente. Un dibujo típico de los 1800’s fue una joya artística con muchas vistas hechas con tinta y con una precisión que se asemejaba a un fotografía. Ocasionalmente el diseñador anotaba una dimensión, pero por lo general, esto se consideraba innecesario.

(Hernandez, 2008) Con el fin de mejorar la calidad de los dibujos, se hicieron esfuerzos para su estandarización. En 1935, después de años de discusión la American Standards Association (Organización Americana de Estándares) publicó los primeros estándares para dibujo con la publicación “American Draqing and Drafting Room Practices”. De sus escasas 18 páginas, solo cinco se dedicaban al dimensionamiento. Esto fue el principio, pero sus deficiencias obvias al iniciarse la segunda guerra mundial.

(ADV, 2009) Nos aclara que las tolerancias geométricas y dimensionales han estado desde los años 40’s. GD&T fue desarrollado para atender los problemas que se

encontraron a lo largo de los años para las compañías que trataban de describir con precisión sus piezas de fabricación. Se dieron cuenta de lo difícil que era el describir cuanta era la variación o tolerancia de una pieza geométrica. Pero más importante, encontraron que cada ingeniero o técnico que tratase de interpretar los dibujos tenían una idea diferente de las especificaciones de los límites. Constantemente se producían errores, lo cual provocaba el rechazo de las piezas que pasaban por control de calidad lo que provocaba pérdida de tiempo e inversión.

(ADV, 2009)Las compañías encontraron muy complicado describir claramente los límites de tamaño y forma de cada pieza para su ensamblaje. Por ejemplo, no era claro de sus dibujos que tan delgada debía ser la superficie, y en la mayoría de las veces no era claro el grosor apropiado para que la pieza pudiese embonar apropiadamente en el orificio.

(ADV, 2009)También encontraron que tenían una mayor dificultad en describir cuanto debería ser la variación permitida entre dos partes. Por ejemplo, era mucho más difícil el entender cuanto un orificio debía ser para competir un juego longitudinal, o cuanto debía ser la distancia entre dos superficies. GD&T fue desarrollado para solucionar estos problemas y eliminar la ambigüedad que otro sistema anterior proponía (Plus and Minus Dimensioning and Tolerancing).

(A.,P.R., 2008)Desde que el ser humano creó artefactos ha utilizado medidas, métodos de dibujo y planos. Los planos ya eran conocidos hacia el año 6,000 a. C. En esas épocas la unidad de medida utilizada por las civilizaciones del Nilo y de los Caldeos fue un “cubito real”. Durante cerca de los dos mil años esta medida fluctuó entre la longitud de 45 a 48 cm. Alrededor del año 4,000 a. C. El cubito real fue estandarizado en 46.33 cm. Esto estableció un patrón que siguió por más de 6,000 años. Desde que existen medidas, métodos para dibujar y dibujos, ha habido controversias, comités y estándares.

(A.,P.R., 2008) La manufactura, tal como la conocemos el día de hoy, se inició con la Revolución Industrial en los 1800’s. Ya existían dibujos, claro está, pero estos eran muy distintos a los utilizados actualmente. Un dibujo típico de los 1800’s fue una joya artística con muchas vistas hechas con tinta y con una precisión que se asemejaba a un fotografía. Ocasionalmente el diseñador anotaba una dimensión, pero por lo general, esto se consideraba innecesario.

(A.,P.R., 2008) Con el fin de mejorar la calidad de los dibujos, se hicieron esfuerzos para su estandarización. En 1935, después de años de discusión la American Standards Association (Organización Americana de Estándares) publicó los primeros estándares para dibujo con la publicación “American Draqing and Drafting Room Practices”

(carvajal, 2009)En 1940 en los Estados Unidos, Chevrolet, publico un manual para dibujantes, la primera publicación conteniendo alguna discusión significativa sobre posición de tolerancias. En 1945, el ejército de los EUA publico su “Ordinance Manual on Dimensioning and Tolerancing” (manual de ordenanza para dimensionamiento y tolerancias), el cual introdujo el uso de símbolos (en lugar de notas) para especificar la forma de posicionamiento de las tolerancias.

(carvajal, 2009) Aun así, la segunda edición de la Asociación Americana de Estándares “American Standard Drawing and Drafting Room Practice”, publicada en 1946 sólo mencionó tolerancias en forma mínima. El mismo año, sin embargo, la Society of Automotive Engineers – SEA (sociedad de ingenieros automotrices) expandió la cobertura de prácticas de dimensionamiento aplicadas en la industria de la aviación en su “SEA Aeronautical Drafting Manual”. Una versión automotriz de estos estándares fue publicado en 1952.

(carvajal, 2009) En 1949, los militares de los EUA siguieron a los británicos con la primera publicación de dimensiones y tolerancias, conocida como MIL -STD-8. Su sucesor, MIL-STD-8A, publicado en 1953 autorizó el uso de 7 símbolos básicos e introdujo una metodología para el dimensionamiento funcional.

(corral, 2008)Ahora ya había tres diferentes grupos en los Estados Unidos publicando estándares de dibujo: ASA, SAE y los militares. Esto llevó a años de confusión por las inconsistencias entre los estándares, pero también a un progreso lento pero seguro en la unificación de dichos estándares.

(corral, 2008)En 1957, la ASA aprobó el primer estándar dedicado a dimensiones y tolerancias, en coordinación con los Británicos y Canadienses; el estándar MIL-STD-8B de 1959 acercó a los militares a los de ASA Y SAE; y en 1966, después de años de debate, el primer estándar unificado fue publicado por el American National Standards Institute (ANSI) , sucesor de ASA, conocido como ANSI Y14.5 Este primer estándar fue actualizado en 1973 para reemplazar notas por símbolos en todas las tolerancias, y el estándar actual fue publicado en 1982. ANSI tiene programada la publicación de la revisión de este estándar para 1993.

(corral, 2008)Dimensiones y Tolerancias Geométricas están ahora en uso en el 70 – 80% de todas las compañías en los Estados Unidos y son el estándar reconocido para contratos militares. N.T.: En Europa el mismo estándar (con mínimas variaciones) se utiliza bajo el nombre ISO 1101 y en Alemania como DIN 7184.

(Ángel de Andrés Martínez Ingeniero, 2002)La universidad, a través de los autores de este artículo, participa y representa a España en el Comité de Normalización ISO/TC 213: “Geometrical Product Specifi cation and Verifi cation”, donde se

desarrolla la normalización relativa a las tolerancias dimensionales, geométricas y micro geométricas entre otras

(Advanced dimensional management LLC. Justification for GD&T., 2009)El dimensionamiento y tolerancias geométricas (GD & T) ha sido utilizado desde la década de 1940 en Estados Unidos. Fue desarrollado para hacer frente a los problemas que habían surgido en los últimos años ya que las empresas trataron de describir su propia geometría de piezas. Se dieron cuenta de que era muy difícil de describir cuánta variación implantaban por su cuenta en partes y en ensambles. Más importante aún, encontraron que todos los que leen sus dibujos tenían una interpretación diferente de su dimensionamiento y tolerancias y especificaciones de los límites.

(Advanced dimensional management LLC. Justification for GD&T., 2009)Las empresas han descubierto que les era difícil describir claramente los límites de tamaño y forma de partes individuales y las características de montaje. Por ejemplo, no estaba claro en sus dibujos cómo ciertas superficies planas tenían que ser, y en otros casos no está exactamente claro lo que los requisitos de tamaño y de forma para un agujero.

(Advanced dimensional management LLC. Justification for GD&T., 2009)El estándar de dimensionamiento y tolerancias de ASME Y14.5M-1994 es el resultado de muchos años de experiencia en la industria, de investigación y desarrollo de varios comités de normalización. Es el último de una larga línea de estándares de dimensionamiento y tolerancias de los E.U.A. que datan de 1946.

(Mech sigma GD & T, 2009)Ellos encontraron que tenían incluso mayor dificultad en describir cuánta variación fue permitida entre las características. Por ejemplo, era aún más difícil entender cuánto le era permitido un agujero inclinarse con respecto a una superficie, o cuánta variación fue permitida entre las superficies relacionadas. GD & T ha sido desarrollado específicamente para abordar estos problemas y eliminar la ambigüedad que el uso de la tradicional Plus and Minus Dimensioning and Tolerancing tenía. Sus propósitos primarios son hacer las especificaciones del dibujo claras e inequívocas, y eliminar los problemas, la confusión, el desecho, la reproceso y la pérdida de beneficios de los resultados.

(Mech sigma GD & T, 2009)Se utilizan para cuidar el buen funcionamiento del bien final. Esto se logra comunicando las medidas y las relaciones geométricas del diseño entre las diferentes personas que intervienen en el. El sistema de tolerancias geométricas y dimensionales es utilizado en varias etapas del proceso de fabricación, desde la creación del diseño hasta la inspección final,

pasando por la compra de los materiales y componentes necesarios para la fabricación del producto final.

(Mech sigma GD & T, 2009)La GD&T también se utiliza cuando la fabricación del bien se realiza en diferentes fábricas, en diferentes lugares e incluso en diferentes idiomas. Por lo que tener un sistema generalizado de tolerancias es muy útil para facilitar el trabajo, y más importante para que sea barato.

(Tolerancias geometricas Recuperado 5-sep-2009, 2009)Durante el diseño del producto, el diseñador debe de señalar las tolerancias indispensables que el modelo requiere, teniendo en cuenta que si coloca demasiadas tolerancias o si estas son muy cerradas aumentara el costo de construcción y afectando el costo del bien final.

(Tolerancias geometricas Recuperado 5-sep-2009, 2009) La cuestión fundamental para el análisis automático de tolerancia geométrica es el modelo de representación, que debe, junto con modelos CAD, precisa y completa representa la especificación GD & T de acuerdo a los estándares GD & T. 

(Tolerancias geometricas Recuperado 5-sep-2009, 2009) Este documento demostrará cómo el modelo SCTF-Graph puede representar todos los tipos de tolerancia en las normas, y puede contener toda la información necesaria para el análisis de la tolerancia: la geometría nominal (es decir, recorta funciones en esta investigación), las limitaciones, las tolerancias, grados de libertad (DoFs) a controlar, jerarquía del conjunto, así como sus respectivas interrelaciones-

(Journal of Intelligent Manufacturing, 2008)En este trabajo se analizará el contenido del modelo, cómo se puede crear de forma automática a partir del modelo CAD con información GD & T (por ejemplo, atribuye modelo B-Rep), y la implementación de este modelo, junto con algunos estudios de casos.

(Journal of Intelligent Manufacturing, 2008) En 1935, para mejorar la calidad de los planos, se hizo Un esfuerzo para estandarizarlos, la Asociación Americana De Standards publicó las Prácticas de Dibujo y Dimensionado.De sus 18 breves páginas sólo 5 cubrían el tema del Dimensionamiento. Las tolerancias se cubrían en sólo 2 páginas.

(Cogorno., 2009.)Actualmente debido a la globalización, y a que la tecnología se ha desarrollado, el mercado mundial ha aumentado sus exportaciones en productos, equipos de trabajo, repuestos, piezas, etc. Esto con lleva a la necesidad de que cuando dichos equipos requieran un mantenimiento, se tenga a la disposición posible un repuesto compatible con dicho equipo, debido a esto surgían muchos inconvenientes por que los equipos de un país no eran compatibles con los repuestos de otros y así sucesivamente, cada país realizaba sus diseños de acuerdo como le conviniera, es por ello que se tomó la decisión de crear un estándar para que al realizar cualquier ensamble, se realice sin la necesidad de exportar un repuesto o diseñar, debido a esto surgieron las tolerancias

geométricas y dimensionales (GD&T), las cuales son un lenguaje a fin para todas las empresas donde se pretende lograr una pieza buena y que cumpla con las tolerancias que se le han marcado al momento del diseño.

(Cogorno., 2009.)Es una gran herramienta que especifica las tolerancias geométricas que pudiera tener una pieza, es por ello la importancia que tiene, ya que reduce y ahorra costos y tiempos de producción. Es una parte esencial de una producción ya que de esto depende la calidad de sus productos, la velocidad con que se realizan, etc. Debido a los beneficios de la GD&T se tienen más clientes conformes con lo que están comprando, ya que se mejora considerablemente la calidad del producto.

(A., 2003)Los planos ya eran conocidos hacia el año 6,000 a. C. En esas épocas la unidad de medida utilizada por las civilizaciones del Nilo y de los Caldeos fue un “cubito real”. Durante cerca de los dos mil años esta medida fluctuó entre la longitud de 45 a 48 cm. Alrededor del año 4,000 a. C. El cubito real fue estandarizado en 46.33 cm. Esto estableció un patrón que siguió por más de 6,000 años. Desde que existen medidas, métodos para dibujar y dibujos, ha habido controversias, comités y estándares.

(A., 2003) La manufactura, tal como la conocemos el día de hoy, se inició con la Revolución Industrial en los 1800’s. Ya existían dibujos, claro está, pero estos eran muy distintos a los utilizados actualmente. Un dibujo típico de los 1800’s fue una joya artística con muchas vistas hechas con tinta y con una precisión que se asemejaba a un fotografía. Ocasionalmente el diseñador anotaba una dimensión, pero por lo general, esto se consideraba innecesario.

(A., 2003) En esos tiempos, la manufactura era una industria casera y el “obrero” lo hacía todo, desde la hechura de partes hasta el ensamble final y los conocimientos adquiridos con mucho esfuerzo se heredaban de generación en generación. Para estos hombres no existía el concepto de variación. Solamente la perfección era aceptable.

BIBLIOGRAFIA

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