Entendiendo Desviación Circular vs. Desviación Total: Claves GD&T para Mecanizado de Precisión

¿Qué es la Desviación (Runout) en GD&T?

En el mundo de la fabricación de piezas metálicas pequeñas, el sistema de Dimensionamiento y Toleranciado Geométrico (GD&T) usa una combinación de símbolos y tolerancias GD&T para proporcionar información sobre cómo producir las características esenciales para la forma y función de una pieza.

En este blog, echamos un vistazo a dos características GD&T relacionadas que a veces se indican en planos de ingeniería. Para aquellos de nosotros que cortamos y mecanizamos piezas metálicas pequeñas, el concepto de desviación circular versus desviación total no es tan simple como pueda parecer a primera vista.

Y para los fabricantes que finalmente usan las piezas que hacemos como componentes en sus propios productos, entender la diferencia entre desviación circular y desviación total puede ser importante para crear especificaciones que produzcan los mejores resultados.

Definición de Desviación Circular

Como su nombre indica, la desviación circular se usa típicamente para controlar la variación en características circulares de una pieza, como hombros, conicidades y filetes. En el sistema GD&T, el símbolo de desviación circular es una flecha.

A menudo llamada simplemente desviación, la desviación circular especifica cuánto puede variar la característica en relación con un punto de referencia a medida que la pieza gira alrededor de un eje. En términos básicos, eso significa que observa cuánta "oscilación" hay en la característica de la pieza en relación con el punto de referencia.

Junto con el símbolo de desviación, un diagrama típicamente mostrará la zona de tolerancia de desviación circular —un área bidimensional en la que deben caer todos los puntos en la superficie de la característica.

Definición de Desviación Total

La desviación total, por otro lado, se usa para controlar la variación en todos los puntos de la superficie de una pieza girada con respecto a la rotación de la pieza en su eje.

Es una característica que generalmente se especifica cuando se tiene una pieza que debe girar alrededor de un eje central y tener todos los puntos en toda la superficie de la pieza dentro de especificación. En GD&T, el símbolo de desviación total es una flecha doble.

La zona de tolerancia de desviación total es un área cilíndrica tridimensional que rodea el punto de referencia, en la que deben caer todos los puntos de la pieza giratoria.

La Diferencia Entre Desviación Circular y Desviación Total

¿Cuál es, entonces, la forma más fácil de pensar en desviación vs. desviación total? La desviación circular controla solo una sección transversal circular particular de una pieza, mientras que la desviación total controla toda la superficie de la pieza.

Eso significa que la desviación total busca limitar la variación acumulada en una gama de características de la superficie de la pieza, tales como:

• Rectitud
• Circularidad
• Concentricidad
• Cilindricidad
• Coaxialidad
• Conicidad
• Angularidad
• Perpendicularidad
• Paralelismo
• Perfil

Cuándo Especificar Desviación y Desviación Total

Tanto la desviación circular como la desviación total se usan frecuentemente donde se tienen componentes que deben girar rápidamente, como taladros, engranajes, ejes y ejes. Dicho esto, una tolerancia de desviación total no se especifica tan a menudo, porque impone restricciones ajustadas en toda la superficie de una pieza.

Sin embargo, la tolerancia de desviación total sigue siendo muy importante para prevenir vibración, oscilación y conicidad superficial en piezas giratorias que tienen grandes áreas de contacto superficial, como ejes de bombas grandes, ejes de transmisión y engranajes complejos.

Medición de Desviación y TIR en GD&T

Puede medir la desviación girando la pieza mientras un indicador toma lecturas a lo largo de la superficie pertinente —ya sea una sección transversal para medir desviación circular o toda la superficie de la pieza al medir desviación total.

Este método le permite determinar la desviación total indicada (TIR), o la cantidad total que se mueve el indicador. Si, por ejemplo, el indicador se mueve 0,001" (0,0254 mm) a lo largo de la pieza y ese valor está dentro de la tolerancia permitida, entonces su pieza cumple con esa especificación.

TIR Acumulado en Mecanizado

Ya sea que use un fresadora vertical o un torno, el objetivo es determinar qué tan balanceado, preciso y correcto es el dispositivo giratorio. El desafío es que todo en el negocio del mecanizado tiene un TIR.

Por ejemplo, cuando hace algo usando un dispositivo giratorio, típicamente hay valores TIR para tres fuentes diferentes de oscilación —el husillo, el portaherramientas (o mandril), y la herramienta de corte o broca misma— cualquiera o todas las cuales pueden crear errores en la pieza.

Por tanto, el concepto fundamental es que el valor TIR de una pieza no puede exceder el TIR acumulado de todas las herramientas usadas para hacer esa pieza. Además, los valores TIR de las herramientas son aditivos; uno no cancelará a otro, y todos pueden agregar o empeorar la oscilación.

Por ejemplo, tener un husillo perfecto no borrará los efectos de un portaherramientas tambaleante, y una mala broca puede arruinar la perfección de la herramienta de máquina más perfecta. Así que inherentemente, es probable que tenga un TIR que exceda lo que se especifica debido a los efectos acumulados del TIR de las herramientas más el TIR de desviación.

No Olvide el Símbolo GD&T de Desviación Apropiado

Otro problema es que un mecanizador a menudo recibirá un plano de ingeniería que especifica un valor TIR —pero el plano no deja claro qué significa exactamente. Por ejemplo:

• ¿Es el TIR para toda la superficie de la pieza (desviación total)?
• ¿O es para solo una característica circular particular de la pieza (desviación circular)?
• ¿O es el valor total máximo —teniendo en cuenta el TIR tanto de la pieza como de las herramientas que se usarán para hacerla?

Proporcionar todos los detalles en un plano de ingeniería, incluyendo símbolos y tolerancias de desviación o desviación total según corresponda, puede ayudar a aliviar la confusión.

Experiencia en Compensar TIR

Aquí en Metal Cutting, donde cada día producimos miles de piezas metálicas pequeñas, una de las primeras cosas que hacemos cuando vemos un plano con valores TIR para desviación circular y desviación total es evaluar si nuestro equipo es capaz de producir los valores especificados por el cliente.

Si el TIR en un plano es menor que nuestras especificaciones de máquina, así como el TIR de cualquier herramienta o accesorio que usaríamos, sabemos que debemos alertar al cliente y decidir el mejor curso de acción para avanzar.

Al final, recuerde que la desviación total controla la superficie 3D total de toda una pieza mientras que la desviación circular solo controla secciones transversales circulares 2D específicas. Y sea cual sea la característica más apropiada para su aplicación, elegir el mejor método de producción es crítico para cumplir con su tolerancia especificada y asegurar que su producto logre la funcionalidad deseada.

Ayuda tener un socio como Metal Cutting, donde nuestro objetivo es trabajar con usted para entregar piezas de precisión de alta calidad que cumplan con sus especificaciones, manteniendo también sus costos de producción dentro del presupuesto.

Para consejos sobre cómo mejorar la precisión de sus especificaciones y cotizaciones de proyecto, descargue nuestra guía gratuita, Cómo Ajustar su Solicitud de Cotización a su Máxima Ventaja: Preguntas Frecuentes en Abastecimiento de Piezas Pequeñas.