ACUMULACION DE TOLERANCIAS.

La acumulación de tolerancias también es conocida como stack up ó pila de tolerancias la cual es una herramienta que se utiliza para la toma de decisiones en el ámbito de calidad. Mediante la realización de una acumulación de tolerancias, se obtiene información que ayuda a responder a una o más preguntas sobre el diseño de algún ensamble.

La información obtenida del cálculo de la acumulación de tolerancias es numérica, y casi siempre es una distancia mínima y máxima y, normalmente, sólo uno de estos límites es el de interés.

Una vez que la pila de la tolerancias se ha calculado, la información obtenida se puede utilizar para determinar si debe realizarse un cambio en las dimensiones y / o tolerancias de las piezas que se estudian. La variación existente en el cálculo de la acumulación de tolerancias se puede reducir hasta un número de maneras.

Por ejemplo, si una interferencia indeseable se encuentra en el peor de los casos, el diseñador puede decidir cambiar el dimensionamiento y el régimen de tolerancias aplicado, el cambio de uno o más dimensionamientos o la disminución de los valores de alguna tolerancia para una o más características.

Las partes en un ensamble puede ser rediseñado, eliminando el juego que se ajusta a la alineación en el montaje final. Algunas de las partes pueden ser eliminadas de un ensamble mediante la modificación del apareamiento de las mismas.

Una forma muy efectiva para reducir la variación en un ensamble es reunir las partes mediante un accesorio, un ensamblaje de piezas así, casi siempre conduce a una menor variación en el montaje final. Una técnica muy común es utilizar características tales como los agujeros realizados en la pieza de apareamiento en las terminales para el soporte. Estos agujeros se añaden a las partes y, a menudo, no tienen otra función que la instalación. Los agujeros son típicamente para el apretado en la instalación. El objetivo de la mayoría de los accesorios de montaje es el de reducir la variación entre características importantes en el apareamiento de las partes. Esto también ayudará a reducir las variaciones encontradas en el montaje.

Aunque esta instalación es una gran idea y por lo general reduce la variación en el montaje y el coste global, a menudo este ensamble se aplica incorrectamente. El error más común en la aplicación incorrecta de el accesorio es que la idea no estaba prevista y no estaba coordinada con todas las partes implicadas. Un escenario común es cuando los ingenieros de montaje encuentran una excesiva variación en el montaje y la creación de un montaje o instalación fija de soldadura para reducir la variación resulta perjudicial. El departamento de diseño envía el proyecto de ingeniería para modificar las partes, añadiendo los agujeros a las partes en el ensamble. Cambios de ingeniería de diseño de los dibujos, la adición de las características, pero deja a las características de tolerancias porque son características de fabricación. Esto es un error (la instalación de las características son funcionalmente muy importantes y deben integrarse en la revisión del diseño.

Recordando la regla fundamental de ASME Y14.5M-1994 que establece que un dibujo debe especificar los métodos de fabricación. El agua tiene un poco de influencia aquí, ya que estas características son instalaciones funcionales. A pesar de que son solicitados estos métodos por la industria manufacturera, ya que ubicar una parte a otra en el ensamblaje es importante, su precisión afecta precisamente las partes se encuentran por la instalación. Recordando la declaración en el último párrafo instalaciones características deben ser utilizados como elementos de referencia. He aquí la razón: las instalaciones características se han convertido en uno de los principales localizadores para el apareamiento de las partes, las características de las piezas montadas en la instalación están relacionadas con las instalaciones características.

Con el fin de hacer una acumulación de tolerancia entre las características de las piezas que fueron ensambladas, la cadena de dimensiones y tolerancias deben pasar de una parte instalado, a través de sus características colocadas, a través de la instalación fija y, a través de las instalaciones características para participar en el ensamble. La instalación y sus tolerancias se han convertido en parte fundamental de la pila de tolerancias entre las partes. Por lo tanto, en la fijación de tolerancias deben ser incluidas en la pila de la Tolerancia. Accesorios dimensionales y tolerancias se incluyen en la pila de la tolerancia como parte del dimensionamiento.

Las tolerancias de los accesorios varían, pero normalmente se fabrican accesorios para tolerancias específicas. En general, las tolerancias de los accesorios son a menudo sólo el 10% de la parte. Esta es sólo una regla general: los accesorios de dibujo tienen que ser examinados para determinar las dimensiones y tolerancias específicas.

Una pila de tolerancia permite al diseñador:

* Optimizar las tolerancias de las piezas y conjuntos en un nuevo diseño.

* Realizar una balanza de precisión, costo y de capacidad de proceso de fabricación.

* Determinar la parte de las tolerancias requeridas para satisfacer una condición de montaje final.

* Determinar si las partes trabajarán en el peor de los casos con su condición mínima ó con la máxima variación estadística

* Determinar si el rendimiento de las tolerancias de una parte son aceptables dentro de la variación entre los componentes montados.

* Determinar el efecto que tendría el cambiar un valor de tolerancia en el ensamblaje y que función tendrá.

* Explorar las alternativas de diseño utilizando diferentes partes o modificadas.

Es muy importante entender que en la acumulación de tolerancias se tiene que incluir:

* La geometría de las piezas y conjuntos que contribuyan a la distancia calculada en la pila de la tolerancia.

* El dimensionamiento y tolerancias en los dibujos de las piezas y conjuntos en la pila de la tolerancia.

* El proceso de montaje y orden, en que se ensamblan las piezas.

CÁLCULO DE LA ACUMULACIÓN DE TOLERANCIAS.

Para el cálculo del snack up se tienen que tomar en cuenta los siguientes datos y características:

1.-La dirección de la pila de la tolerancia y la dirección de las dimensiones y tolerancias. Seleccionar la distancia (brecha o interferencia), cuya variación se quiere determinar y una etiqueta de final de la distancia A y el otro extremo B.

2.- Seleccionar la distancia (o diferencia de dos dimensiones), si se requiere un análisis, determinar si ambas direcciones se pueden resolver en una dimensión utilizando trigonometría. Si no, para una tolerancia lineal el cálculo de acumulación no es el apropiado, y un programa de ordenador deben ser utilizado para el análisis de la tolerancia.

Para un análisis en tres dimensiones, una pila de tolerancia lineal probablemente no es lo más apropiado, y un programa de ordenador debe ser utilizado para el análisis de la tolerancia.

3.- Determinar una dirección positiva y una negativa.

* Si hay una dimensión que abarca la distancia A-B, en la etiqueta como una dimensión de valor positivo. También debe tener asignada una dirección colocando un símbolo de la dimensión desde el origen hasta el final, (empieza una punta de flecha en el otro extremo donde la dimensión finaliza). Todas las dimensiones en la cadena de dimensiones y tolerancias que se siguen en este sentido, deberán llevar la indicación negativa dimensional.

*Si no se extiende a distancia A-B dimensional, desde el punto A. Si la dirección de la dimensión de la letra A va hacia, a través o finalice en el punto B, entonces la etiqueta positivo mediante un signo "+", un símbolo de la dimensión origen, y punta de flecha tal como se describe en el punto anterior. Si su dirección está fuera de un punto B, la etiqueta es negativo. Identificar la cadena de dimensiones y tolerancias del punto A al punto B, y la etiqueta de todas las dimensiones en la misma dirección positiva o negativa, según lo indicado por el signo de la primera dimensión. Recuerde, si hay una dimensión que pasa por la distancia A-B debe ser etiquetado como una dimensión positiva.

4.- Seguimiento de la cadena de dimensiones y tolerancias del punto A al punto B.

Usted debe ser capaz de seguir un camino continuo desde el principio hasta el final de cada dimensión de la cadena del punto A al punto B.

5.- Aplicar la tolerancia. Sumando y restando la tolerancia de la dimensión nominal el máximo y mínimo de valores a distancia.

De esta forma se obtiene un cierto control sobre el rango dentro del cual se debe mantener la pieza analizada.

BIBLIOGRAFÍA.

*Fischer, Bryan R.; Mechanical Tolerante Stackup and Analysis.

http://books.google.com.mx/books?id=4ZlcaPdz-p8C&printsec=frontcover&dq=stackup#PPP1,M1