Su estricta tolerancia podría estar afectando seriamente el costo de la pieza

¿Dónde realmente necesita tolerancias estrictas?

Los fundamentos del abastecimiento de piezas pequeñas:dimensiones , tolerancias y materiales — tienen mucho que ver con si una pieza está optimizada para la fabricación.

Las tolerancias afectan el diseño, la fabricación y el control de calidad del producto, lo que los hace críticos para el desempeño exitoso de un producto final. Por lo tanto, determinar las tolerancias y la cantidad de variación aceptable en las piezas mecanizadas o cortadas es un componente crítico del costo de la calidad.

Al realizar una solicitud de cotización, puede ser tentador asumir que una tolerancia muy estricta —quizás la tolerancia más estricta posible— debería ser su opción predeterminada. En su lugar, es importante lograr un equilibrio entre la reducción excesiva de costos y la implementación de requisitos innecesarios.

Costos potenciales de mecanizado de tolerancia estrecha

Los clientes a veces preguntan por qué una pieza es tan cara, sin darse cuenta de que ampliar las tolerancias solo un punto decimal más puede aumentar el costo por un factor de dos o tres. Esto se debe a que una tolerancia más estricta requiere un mayor cuidado en la fabricación y la inspección para garantizar la precisión.

La realidad es que cuanto más estricta sea la tolerancia, más probable es que tenga que agregar el costo de lo siguiente a su parte:

• Mayor frecuencia de las inspecciones de calidad
• Equipos de inspección más sofisticados o especializados
• Mayor frecuencia de cambio de herramienta
• Menores rendimientos de piezas finales aceptables
• Tasas de desecho más altas
• Más uso de materia prima debido a la caída de piezas

Además de tener un impacto en el costo de las piezas y ensamblajes, especificar una tolerancia estricta afecta qué herramientas y máquinas se deben usar y la técnica de corte que se empleará, lo que a su vez también afecta los costos.

Debe preguntarse:¿El método económico utiliza máquinas con las capacidades de tolerancia nominal necesarias? De lo contrario, una tolerancia estricta podría resultar en un método de producción muy costoso.

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Además, cuanto más estrechas sean las tolerancias, más difícil puede ser ensamblar los componentes. Eso significa que las tolerancias estrictas aguas abajo también pueden aumentar el costo de ensamblaje debido al aumento de la mano de obra y las mayores tasas de desechos.

Algunos estándares para tolerancias predeterminadas

Existen estándares para diferentes industrias, con tolerancias recomendadas en función de factores como la función, el material, la máquina y el proceso. También hay manuales, guías técnicas y hojas informativas que brindan tolerancias predeterminadas para una variedad de productos y procesos.

De hecho, la mayoría de los dibujos nombrarán una tolerancia predeterminada bajo el encabezado "A menos que se especifique lo contrario".

Esta es una indicación de que, a menos que se proporcione un valor de tolerancia especial, se debe usar la tolerancia predeterminada, variando según la otra convención de cuántos valores se presentan a la derecha del punto decimal, incluso si esos valores son cero.

Por qué una tolerancia predeterminada no siempre es la mejor opción

Aceptar las tolerancias predeterminadas sin comprender si son realmente necesarias, o simplemente no darse cuenta de ellas, puede aumentar los costos innecesariamente. Estos son solo algunos ejemplos comunes:

• Se especifica un decimal extra de tolerancia no por una razón técnica Es decir, no porque la pieza en particular necesite ese nivel de precisión, sino porque "esa es la forma en que siempre se ha hecho".
• En un proyecto con una cantidad de componentes que requieren una tolerancia de ±0,001 debido a la forma en que deben encajar entre sí, se especifica automáticamente una pieza separada usando la misma tolerancia, aunque la pieza no interactúe con las demás y puede o no puede que no necesite la misma tolerancia estricta.
• En un esfuerzo por mantener las etiquetas de dibujos mecánicos consistentes con el mismo punto decimal, un cero se extravió accidentalmente , etiquetando una tolerancia de ±0,001 en lugar de ±0,010.
• Dos piezas que no encajaron correctamente se vuelven a especificar con tolerancias más estrictas, pero la falla original se debió a que las piezas se cortaron con dos tolerancias sueltas diferentes.

¿Realmente necesita ± 0.001 versus ± 0.01 (o ± 0.1)?

Si bien la idea de mecanizado o corte de tolerancia cero puede sonar atractiva, es importante reconocer que realmente no existe la "tolerancia cero".

Pero, sin duda, hay ocasiones en las que una tolerancia muy estricta es absolutamente obligatoria. — cuando la diferencia entre un producto que funciona y uno que falla significa usar tolerancias dimensionales expresadas en decimales que van mucho más allá de lo que esperaba inicialmente.

En estos escenarios, las pequeñas variaciones en las dimensiones de cada pieza pueden multiplicarse, especialmente con ensamblajes complejos, lo que da como resultado una acumulación de tolerancia y variaciones inaceptables en el diseño previsto.

Sin embargo, si una tolerancia es más estricta de lo que realmente necesita, terminará pagándola. Pero al considerar detenidamente el uso final, adónde va la pieza y qué debe hacer la pieza, puede:

• Distinga entre tolerancias críticas y no críticas
• Evite tolerancias innecesariamente estrictas
• Minimice su costo de calidad

Ejemplo de una tolerancia estricta en riesgo

A veces, las interacciones dentro de una pieza pueden hacer que una tolerancia estricta sea poco práctica o más difícil (y costosa) de lograr.

Por ejemplo, un cliente de Metal Cutting dijo que necesitaba "una pieza simple":un sólido con una longitud y un diámetro especificados en una tolerancia estricta de cuatro decimales (±0.000X). Sin embargo, al buscar detalles, descubrimos que la pieza necesitaba un radio de esquina grande, sin bordes afilados, una interacción que pondría en riesgo el diámetro de tolerancia ajustado

Además, la pieza necesitaba un acabado superficial liso que requería pulido mecánico, lo que a su vez eliminaría material y afectaría la estrecha tolerancia especificada.

Afortunadamente, al descubrir estos detalles críticos, pudimos trabajar con el cliente y ajustar las especificaciones para hacer una pieza que funcione para el uso previsto.

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Optando por una tolerancia suelta en la fase de diseño

La buena noticia es que hay muchos casos en los que una tolerancia más laxa puede ser perfectamente aceptable.

Por ejemplo, dependiendo del uso final de un producto, es posible que pueda optar por una tolerancia predeterminada estándar si el riesgo de falla en el producto es bajo o no tendría consecuencias graves.

Los diseñadores a veces programan automáticamente su software con una cierta tolerancia, lo que da como resultado que todas las dimensiones se especifiquen con la misma tolerancia, ya sea que sea necesario o no. Esto puede resultar en tolerancias innecesariamente estrictas y costos innecesarios.

Siempre que sea factible, a menos que se requiera una tolerancia estricta para el ajuste o la función adecuados de la pieza o ensamblaje final, optar por una tolerancia flexible en la fase de diseño puede ayudar a mantener bajos los costos de desarrollo y producción.

Y, por supuesto, es vital tener en cuenta el papel que la complejidad y las dimensiones de un diseño, así como sus tolerancias, jugarán en última instancia en los costos de fabricación parciales.

Algunos consejos de sentido común para elegir tolerancias

Entonces, ¿cuál es la tolerancia adecuada para piezas mecanizadas o piezas cortadas? Antes de comprometerse con el mecanizado o corte de tolerancia estrecha, considere:

• ¿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 ser consciente del potencial de acumulación de tolerancia.
• Si la misma pieza tiene diferentes atributos que requieren tolerancias, como un diámetro y un radio, ¿cuál es la dimensión más crítica?
• Como en el ejemplo anterior del cliente, ¿hay una tolerancia muy estricta que pueda contrarrestarse con alguna interacción dentro de la pieza y, por lo tanto, no sea práctica?
• ¿Está dispuesto a probar una parte ligeramente fuera de las especificaciones para ver si una menor tolerancia funcionará para su aplicación?

Tomar una decisión informada sobre cuán estricta debe ser realmente una tolerancia puede ayudarlo a garantizar la calidad del producto, optimizar la capacidad de fabricación y acelerar el tiempo de comercialización.

Si no sabe o no está seguro de qué tolerancias son adecuadas para su aplicación, no se preocupe. Usted y su socio de fabricación pueden analizar juntos los puntos de decisión para ayudarlo a identificar las tolerancias de misión crítica para sus piezas. ¡Solo pregunta!

Para obtener más consejos sobre cómo mejorar su solicitud de cotización para optimizar la capacidad de fabricación y producir los resultados que está buscando, descargue nuestro documento técnico Cómo ajustar su solicitud de cotización para su máxima ventaja:Preguntas frecuentes sobre el abastecimiento de piezas pequeñas.