Medición Precisa de Perpendicularidad para Piezas Metálicas Pequeñas – Guía y Técnicas

¿Qué es la Perpendicularidad?

Perpendicularidad es una de las características GD&T a veces indicadas en planos de ingeniería. Representada por una "T" invertida y especificada en pulgadas o en grados, generalmente se refiere a una tolerancia GD&T que controla:

• La perpendicularidad entre dos superficies o características de 90°, con dos planos paralelos actuando como zona de tolerancia
• Qué tan perpendicular necesita ser un eje a un punto de referencia particular, representado por un cilindro alrededor de un eje teórico perfectamente paralelo

Sin embargo, cuando hablamos de medir la perpendicularidad aquí en Metal Cutting Corporation, generalmente nos referimos a determinar la perpendicularidad en términos de la pieza misma —como una varilla, tubo o alambre metálico— en relación con el corte extremo (o escuadra) de esa pieza.

Cómo Medir la Perpendicularidad

Medir la perpendicularidad de una superficie típicamente requiere el uso de un calibre de altura, con el calibre o la pieza bloqueados a un datum de 90° para determinar qué tan perpendicular es la superficie. La superficie completa debe medirse para determinar si está dentro de la tolerancia de perpendicularidad aceptable.

Alternativamente, especificar la condición de material máximo permite el uso de un calibre para medir la perpendicularidad axial para una característica negativa (agujero) o positiva (pasador).

Al medir la perpendicularidad de una varilla, alambre o tubo aquí en Metal Cutting, observamos el triángulo formado por el corte extremo en relación con un ángulo recto hipotético perfecto.

Típicamente, ponemos la pieza en un comparador, giramos la pieza hasta que el ángulo más grande es visible, y luego ponemos a cero el comparador para medir el cateto del triángulo y determinar si está dentro de la tolerancia especificada —para nuestros clientes, generalmente una fracción minúscula de pulgada.

Alternativamente, podríamos girar la pieza y medir el ángulo mismo en grados, para ver si está dentro de la tolerancia permitida.

Una Forma Diferente de Ver la Perpendicularidad

Aquí en Metal Cutting, la perpendicularidad de un eje podría especificarse en planos que referencian una característica como un agujero o pasador. Sin embargo, generalmente nuestros clientes están más preocupados por la perpendicularidad (o escuadra) del extremo en las piezas que cortamos, en lugar de la perpendicularidad de superficie o eje.

Por tanto, nuestra inspección de perpendicularidad observa dos superficies: el lado de la pieza (como una varilla, tubo o alambre metálico) comparado con el corte extremo que ponemos en la pieza.

Factores que Influyen en la Perpendicularidad

Para las piezas con las que generalmente trabajamos en Metal Cutting, la tolerancia de perpendicularidad del corte extremo depende del diámetro de la pieza: cuanto mayor el diámetro, mayor la zona de tolerancia. La longitud de una pieza también afecta la tolerancia, con una pieza más larga requiriendo una zona de tolerancia mayor.

Dependiendo de cómo un cliente especifique su pieza, podemos tener que convertir entre pulgadas y grados al calcular la tolerancia de perpendicularidad. Esto ilustra perfectamente el efecto del diámetro. Por ejemplo:

• Ángulo de perpendicularidad de 0,5º sobre un diámetro de 0,125" es 0,001"
• SIN EMBARGO, 0,5º sobre un diámetro de 0,500" es 0,004"

Un corte extremo cuadrado (perpendicular) en una varilla, alambre o tubo formaría un ángulo recto perfecto (90º). Sin embargo, el ángulo tendrá tolerancias impuestas por el método de corte usado. Por ejemplo, la rueda de corte podría moverse un poco o deflectarse un poco al hacer un pase descendente.

Si bien un ángulo "perfecto" podría no ser posible cada vez, en Metal Cutting nos acercamos mucho —típicamente logrando perpendicularidad de 0,001" sobre un diámetro de 0,125" al cortar una pieza. En grados, típicamente podemos mantener un ángulo de perpendicularidad de 0,5º (medio grado) o mejor, dependiendo del diámetro de la varilla, alambre o tubo.

La rectitud del material también puede afectar la perpendicularidad. Si el material no es recto, no se sentará perpendicular a la rueda para empezar, lo cual se exagerará por el movimiento de la rueda de corte.

Los Métodos de Fabricación Importan

Al medir la perpendicularidad del corte extremo en piezas, los resultados también variarán dependiendo del método de fabricación usado. Por ejemplo, con piezas lapidadas, Metal Cutting puede mantener 0,0002" sobre 0,125" de diámetro, o 0,1º.

Con las operaciones secundarias que realizamos, también podríamos necesitar tener en cuenta la perpendicularidad. Por ejemplo, supongamos que un cliente nos pide pulir o tumbear una pieza para desbarbarla, pero la pieza también tiene un vástago con requisitos de perpendicularidad.

En este caso, tendríamos mucho cuidado de asegurar que el vástago no se doble durante el proceso de desbarbado. (Sin embargo, note que nuestros clientes son más propensos a usar una especificación de rectitud para una pieza con vástago, en lugar de una especificación de perpendicularidad.)

Por otro lado, la perpendicularidad del corte extremo podría no importar si un cliente tomará las piezas que cortamos y hará otra cosa con ellas, como soldar un alambre al extremo, rectificar una cara multi-angular en el extremo, o doblar y recortar el extremo.

Esto también es algo importante para que sepamos por adelantado. Si la perpendicularidad no es importante, no agregaremos costo a su producto inspeccionándola.

El Socio Adecuado Ayuda a Garantizar la Calidad

Ya sea que su aplicación requiera cortes extremos perpendiculares u otras características GD&T como planicidad o cilindricidad, es vital elegir el mejor método de producción y asegurar que sus tolerancias especificadas sean apropiadas para la funcionalidad de su producto así como para su presupuesto.

Ayuda tener un socio de confianza como Metal Cutting, donde nuestro objetivo es trabajar con usted para mantener la producción rentable mientras entregamos piezas de precisión que cumplan con sus requisitos de calidad.

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