¿Cómo se acumulan realmente las tolerancias?

Otro punto a considerar al diseñar sus piezas

En el pasado, escribimos en un blog sobre algunos problemas comunes de abastecimiento y cómo evitar diseñar esos problemas en una pieza en primer lugar. A menudo se trata de tolerancias y de comprender el impacto que tienen en los procesos y, en última instancia, en su costo.

Recientemente, un cliente me dijo:"Leí en su sitio web que Metal Cutting puede tener una tolerancia de diez millonésimas y hace un torno CNC. ¡Estoy muy emocionado de ver su torno CNC que tiene una capacidad de +/- 0.000010!"

Tanto como hubiera amado para decirle:“¡Sí, podemos hacer eso!” la verdad es que las tolerancias siempre dependen del proceso o procesos particulares necesarios para producir una pieza. Cuando Metal Cutting, o cualquier otra empresa, describe nuestras capacidades con fines de marketing, es importante recordar que es posible que las capacidades no siempre se apliquen a todas las máquinas y procesos por igual.

La tolerancia estricta puede significar múltiples procesos

A menudo, incluso en los dibujos, el apilamiento de tolerancias puede malinterpretarse. La realidad es que cualquier pieza fabricada puede requerir múltiples procesos, y no todos esos procesos tienen las mismas capacidades. Por ejemplo, en Metal Cutting podemos mantener una estrecha tolerancia de +/- 0,000010 al rectificar el diámetro exterior de una pieza; sin embargo, esa tolerancia tan estrecha está más allá de las capacidades de corte actuales. (Una pieza se puede clasificar en un tamaño muy ajustado, pero incluso así, probablemente no en +/- 0,000010).

El punto es que no puede usar solo una tolerancia o un proceso para todo su dibujo, porque ningún proveedor, incluido el corte de metales, puede usar solo una tolerancia para describir todas nuestras capacidades de fabricación sustractiva de metales. Diferentes tolerancias pueden requerir diferentes procesos para lograr, y no todos los procesos son capaces de producir resultados con la misma tolerancia.

Tolerancias estrictas + Procesos múltiples =Costo más alto

No olvidemos la relación entre tolerancias y coste. Como señalamos en un blog anterior, extender las tolerancias solo un punto decimal más puede aumentar el costo por un factor de dos o tres. A menos que una tolerancia estricta sea "normal" dentro de las capacidades del proceso particular que se utilizará, cuanto más estricta sea la tolerancia, mayor será el costo de producción.

Puede ser tentador suponer que la tolerancia más estricta posible debería ser su opción predeterminada. Pero cuando un comprador solicita tolerancias que sean "lo más estrictas posible", generalmente respondemos con:¿Cuánto desea gastar? ¿Cuántas piezas necesitas hacer? (Como dice Bob:“¡No pida más de lo que está dispuesto a pagar!”). Nuevamente, sus tolerancias determinarán cuántos procesos son necesarios para producir su pieza terminada, y cada proceso tiene su propio mínimo. Por lo tanto, si no necesita una tolerancia muy estricta en una dimensión particular, ese es un lugar donde puede eliminar uno o varios procesos y ahorrar dinero.

Qué considerar antes de especificar una tolerancia estricta

Por supuesto, hay momentos en que las tolerancias estrictas marcan la diferencia entre un producto que funciona y uno que falla. Las tolerancias insuficientes pueden degradar el rendimiento y la calidad de los componentes. Especialmente con ensamblajes complejos, las pequeñas variaciones en las dimensiones de cada pieza pueden multiplicarse, lo que resulta en una acumulación de tolerancia y variaciones inaceptables en el diseño previsto.

Una vez más, aquí hay algunas preguntas que le recomendamos considerar antes de comprometerse con una tolerancia muy estricta:

• ¿Cómo funciona la pieza en su uso final?
• ¿Qué tolerancias son importantes para el entorno en el que se utilizará la pieza?
• ¿La pieza interactúa con alguna otra pieza o piezas? Si no, es posible que no necesite una tolerancia tan estricta. Si es así, debe tener en cuenta la acumulación de tolerancia.
• Si la misma pieza tiene diferentes atributos que requieren tolerancias, ¿cuál es la dimensión más crítica?
• ¿Existe una tolerancia muy estrecha que puede contrarrestarse con alguna interacción dentro de la pieza y, por lo tanto, no es práctico y debe reducirse?
• ¿Está dispuesto a probar una parte ligeramente fuera de las especificaciones para ver si una menor tolerancia funcionará para su aplicación?

Recuerde, al evitar el exceso de ingeniería de sus piezas con tolerancias innecesariamente estrictas, puede ayudar a mantener sus costos bajo control. Y un buen proveedor siempre debe estar dispuesto a ayudarlo a identificar la mejor tolerancia para sus piezas y su presupuesto.