Tolerancia de circularidad en piezas metálicas pequeñas

Lograr tolerancias estrictas para los requisitos de redondez

La especificación de tolerancias para las características de misión crítica de una pieza es un elemento crucial de la optimización de la capacidad de fabricación.

Cuando los clientes acuden a Metal Cutting Corporation con una solicitud de cierta tolerancia de circularidad en las piezas de metal pequeñas que fabricamos para ellos, se abren algunas preguntas interesantes.

¿Qué es la circularidad? ¿Y cómo se determina si una pieza cumple los criterios que permiten que se la describa como "circular"?

Múltiples formas de definir la circularidad

En los términos más simples, la circularidad es una descripción de la redondez, o cuán cerca se parece un objeto a un círculo verdadero.

En nuestro mundo, la circularidad es una medida bidimensional de cuán redondo es un objeto en un punto a lo largo de un cilindro. La tolerancia de circularidad se especifica para controlar la forma de ese objeto circular para garantizar que no sea demasiado oblongo, cuadrado o fuera de redondez.

La tolerancia de circularidad se refiere a un solo punto de la pieza, no a su relación con ningún otro punto ni a la longitud total del cilindro. Esto es diferente a la concentricidad, que compara la redondez en dos puntos diferentes, y la cilindricidad, que es una mirada tridimensional tanto a la redondez como a la rectitud a lo largo del eje de una pieza. (Lea más sobre circularidad, concentricidad, cilindricidad y otros términos relacionados).

DI frente a OD para tolerancia de circularidad

Al especificar la tolerancia de circularidad, es importante tener claro lo que desea medir; por ejemplo, ¿está hablando del diámetro interior (ID) o del diámetro exterior (OD)? — y qué punto a lo largo del cilindro es el más importante.

Por ejemplo, cuando giramos piezas (como pasadores) para el radio, sabemos que los diámetros en los extremos serán ligeramente diferentes al diámetro en el medio. Cuanto mayor sea el radio, más lejos de los extremos se verá afectado el diámetro.

Por lo tanto, normalmente medimos la circularidad en el medio de la pieza. Sin embargo, con un tubo, la ID solo se puede medir en los extremos.

En Metal Cutting, generalmente trabajamos con varillas y tubos, verdaderos objetos redondos que tienen el mismo diámetro en toda la pieza. (Si el diámetro no fuera el mismo en todas partes, el objeto sería ovalado en lugar de redondo).

Ya sea que estemos trabajando con un tubo o un sólido, nos enfocamos en el OD para determinar la tolerancia de circularidad. Aquí, medir el diámetro en varios puntos alrededor de la pieza le da una buena idea de si la pieza es realmente circular.

¿Es “circular” una figura redonda con lados planos?

Aunque la definición amplia de circularidad también puede describir formas como hexágonos y otras figuras con lados planos, en general las partes que medimos son, de hecho, redondas.

Sin embargo, rectificamos y cortamos piezas poligonales a medida, incluidos lados cuadrados o rectangulares e incluso polígonos complejos. En estos casos, se utilizan diferentes técnicas de medición para determinar si las piezas se encuentran dentro de las especificaciones del cliente en cuanto a tolerancia de circularidad.

Ilustrando la circularidad

En Tolerancias y dimensiones geométricas (GD&T), el símbolo que se usa para mostrar la circularidad en los dibujos de ingeniería es, como era de esperar, un círculo. Por lo general, el dibujo tendrá un cuadro de anotación que apunta a la superficie de la pieza correspondiente, con la anotación que contiene un círculo y la tolerancia de circularidad adecuada.

Otra forma de mostrar la circularidad de GD&T es dibujar la zona de tolerancia de la pieza:dos círculos concéntricos que difieren en diámetro según la tolerancia especificada de la pieza.

Los dos círculos concéntricos muestran los tamaños máximo y mínimo entre los que deben caber todos los puntos del diámetro de la pieza especificada para que se considere lo suficientemente redonda y dentro de la tolerancia de circularidad requerida.

En otras palabras, la pieza debe encajar dentro de la zona de tolerancia entre los círculos interior y exterior. (Sorprendentemente, esto puede ser cierto incluso para hexágonos, estrellas y otras formas de lados planos, lo que permite considerar que tienen una tolerancia de circularidad).

Especificar tolerancia de circularidad

Si busca ejemplos de circularidad de GD&T, probablemente encontrará dibujos de formas con tolerancias como ±0,050" (1,270 mm) o ±0,030" (0,762 mm). Aquí en Metal Cutting, donde nos especializamos en piezas muy pequeñas y precisas, ¡0,050" o 0,030" fuera de redondez es enorme!

Más a menudo, tratamos con tolerancias de circularidad como ±0,001” (0,0254 mm), ±0,002” (0,0508 mm), o incluso tan cerca como ±0,0002” (0,0051 mm). De hecho, hay clientes para los que la circularidad se mide en millonésimas de pulgada.

Especificar dónde medir la circularidad

Al trabajar con piezas tan diminutas, cuando los clientes solicitan una tolerancia de circularidad, normalmente nos piden que miremos el diámetro alrededor de la pieza en un punto particular, generalmente el DE y, con mayor frecuencia, en el medio de la pieza, para determinar si la pieza cumple con sus especificaciones.

Por supuesto, el diámetro uniforme no es una definición perfecta de lo que es la circularidad. Sin embargo, la mayoría de nuestros clientes encuentran que cumple con sus requisitos para controlar la redondez y ayudar a garantizar que las piezas encajen correctamente, se muevan suavemente y se desgasten uniformemente.

Cuando los clientes lo soliciten, se pueden usar dispositivos especiales para medir la circularidad real en lugar del diámetro. Por ejemplo, hay sondas que son capaces de medir alrededor de una pieza.

Independientemente de la tolerancia, el método de inspección y el dispositivo de medición que sea apropiado para la circularidad o cualquier otra característica crítica de una pieza, incluir esos detalles (y más) en la solicitud de cotización ayudará a garantizar que la pieza esté optimizada para la fabricación.