Cilindricidad en GD&T

¡Es redondo, es recto, es 3D!

Un elemento importante de la optimización para la fabricación de piezas metálicas pequeñas son los estándares de Tolerancia y dimensiones geométricas (GD&T) que se utilizan para comunicar cómo se deben fabricar las piezas.

Como parte de nuestra exploración continua de GD&T, aquí echamos un vistazo a la cilindricidad — una característica de tolerancia geométrica que se puede mencionar en un dibujo de ingeniería para controlar tanto la redondez como la rectitud de una pieza cilíndrica.

¿Qué es la cilindricidad GD&T?

En los términos más básicos, cilindricidad GD&T es un indicador de la redondez a lo largo de toda la longitud de una pieza. Es una característica que puede estar indicada en especificaciones para ejes, pasadores y otras partes que necesitan ser tanto redondas como rectas a lo largo de su eje.

La cilindricidad es diferente de la circularidad, que es una medida bidimensional de la redondez en un solo punto, una sección transversal, en una parte cilíndrica. También es diferente de la concentricidad, que compara la redondez en dos puntos diferentes o compara un diámetro exterior y un diámetro interior (OD e ID).

En cambio, la cilindricidad de GD&T es una característica tridimensional que se aplica a toda la superficie simultáneamente y requiere que considere la rectitud a lo largo del eje de la pieza, así como la circularidad de la pieza en relación con el eje.

En un mundo perfecto, todos los puntos alrededor de la superficie de un cilindro estarían a la misma distancia de un eje compartido. El cilindro ideal sería uno perfectamente redondo y perfectamente recto, sin conicidad.

¿Qué es la tolerancia de cilindricidad?

Como ocurre con otras características de GD&T, la llamada en un dibujo para una pieza cilíndrica puede incluir una tolerancia que define cuánta desviación de la cilindricidad "perfecta" es aceptable en la pieza. La tolerancia de cilindricidad permite algunas imperfecciones al mismo tiempo que se asegura de que la pieza funcione según lo previsto, limitando la conicidad, la falta de redondez y cualquier variación en la rectitud.

La zona de tolerancia de la cilindricidad —es decir, el área en la que tendrían que caer todos los puntos a lo largo de toda la longitud del cilindro— son dos cilindros concéntricos (coaxiales). En otras palabras, la zona es el "espacio" entre dos cilindros teóricos que comparten el mismo eje.

El valor de la tolerancia de cilindricidad es la distancia radial entre los dos cilindros coaxiales. La tolerancia de cilindricidad de una pieza debe ser menor que su tolerancia de diámetro.

La superficie que se está controlando debe estar dentro de la zona de tolerancia de cilindricidad. Si una pieza no es lo suficientemente redonda y recta a lo largo de su eje, no encajaría en esa zona y, por lo tanto, no calificaría como cilíndrica según las especificaciones de la pieza.

¿Cómo se mide la cilindricidad GD&T?

Para medir la cilindricidad, una pieza se giraría alrededor del eje de un dispositivo de medición de precisión mientras se usa una sonda para registrar la variación de la superficie a lo largo de la pieza. Los resultados se grafican y luego se comparan con la zona de tolerancia de cilindricidad permitida.

Por ejemplo, se puede colocar una pieza cilíndrica en una plataforma giratoria y, a medida que se gira la pieza, se mueve hacia arriba o hacia abajo un medidor de altura u otro dispositivo de medición para medir el perfil de la superficie. Luego, los datos del perfil se analizarían mediante un gráfico polar o un algoritmo informático para determinar si la característica cilíndrica se encuentra dentro de las especificaciones.

Tolerancia de cilindricidad GD&T en varillas y tubos

En Metal Cutting Corporation, nos especializamos en trabajar con varillas y tubos de metal pequeños; por lo general, tomamos piezas que tienen el mismo diámetro y las cortamos en longitudes específicas. Por lo tanto, la tolerancia de cilindricidad que podemos mantener está sujeta a cualquier tolerancia que el fabricante de varillas o tubos pueda mantener.

Sin embargo, nuestras capacidades también incluyen rectificado sin centro, que se puede utilizar para mejorar las características cilíndricas. Por lo tanto, la cilindricidad puede verse afectada en algunas piezas mecanizadas en las que podemos realizar un trabajo adicional que nos permite mantener tolerancias más estrictas para el diámetro total y la cilindricidad que las que puede mantener el fabricante de varillas o tubos.

Donde los diámetros fuertemente sostenidos ayudan a la cilindricidad

Dicho esto, no solemos recibir llamadas por cilindricidad en Metal Cutting. Nuestros clientes están mucho más preocupados por los diámetros de tolerancia estrecha y las características como el paralelismo, los ángulos y los cortes finales perpendiculares y sin rebabas.

Sin embargo, si mantiene una tolerancia de diámetro estrecha a lo largo de toda la longitud de una varilla o un tubo, como solemos hacer aquí en Metal Cutting, es muy probable que también sea adecuadamente cilíndrico.

Recuerde, sin embargo, que además de medir el diámetro de una varilla o tubo en diferentes puntos a lo largo de toda su longitud, es importante observar la rectitud de la pieza, es decir, cómo gira la pieza sobre su eje en diferentes puntos, si desea estar absolutamente seguro de que es cilíndrico. Si la pieza no es suficientemente cilíndrica, no girará sobre su eje.

¡Para obtener los mejores resultados, llámalo!

Una pieza cilíndrica verdadera será tanto redonda como recta dentro de la tolerancia especificada en toda su longitud. Al igual que con otras características de GD&T, proporcionar a Metal Cutting dibujos detallados y especificaciones completas por adelantado, incluidas las indicaciones de cilindricidad y otras características importantes, es fundamental para garantizar los mejores resultados para sus necesidades de piezas de metal pequeñas.

Además de ayudarnos a entregar un producto de calidad, estos dibujos y especificaciones juegan un papel vital para ayudar a controlar los costos, reducir los desperdicios y mantener programas de producción oportunos y eficientes. En otras palabras, los detalles son vitales para optimizar la capacidad de fabricación de su producto.

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