Calculo Vectorial

Introducción

El siguiente trabajo tiene como objetivo mostrar el análisis de acumulación de tolerancias poniendo énfasis diversas consideraciones referentes al análisis estadístico abarcando algunos temas tales como: análisis, cálculo, consideraciones, formulas, clasificación y métodos que nos permitan llegar a realizar un correcto análisis estadístico de acumulación de tolerancia.

Capítulo 8

Análisis Estadístico de Tolerancias

El análisis estadístico de tolerancias determina la probable o posible máxima variación que puede tener una dimensión.

Al igual que en el análisis de la tolerancia del peor de los casos, se añaden todas las tolerancias y otras variables para obtener la variación total. Este método, sin embargo, de manera más realista asume que es muy poco probable que todas las dimensiones de la tolerancia de acumulación estén en su límite inferior del peor caso o a su límite superior al mismo tiempo.

El análisis estadístico de tolerancias se basa en una serie de condiciones. Estas incluyen:

Los procesos de fabricación de piezas deberán ser procesos controlados.

El proceso debe estar centrado en una salida normal o en distribuciones gaussianas.

Las piezas deben ser seleccionadas al azar para el ensamblaje.

Esta afirmación se basa en la idea de la capacidad de intercambio, desde la ingeniería mecánica, y la idea de la independencia (o variables independientes), a partir de la estadística.

Con el análisis estadístico de tolerancias los valores estadísticos para la tolerancia probable se puede calcular y similar a la peor de los casos, estas tolerancias probables quizá se añaden o se restan de la distancia nominal o el ángulo para obtener los límites mínimo y máximo estadísticos.

El análisis estadístico de tolerancias también se puede utilizar para obtener predicciones del número de defectos que se pueden encontrar (defectos por ciento) para una población de piezas y ensamblajes. Los resultados del análisis estadístico de tolerancias pueden ser configurados para mostrar cuántas piezas o ensamblajes caerán dentro de un cierto rango de variación, y por el contrario, el número de piezas o conjuntos que caerán fuera de ese rango.

Acumulación de tolerancias estadísticas con dimensiones

1. Seleccione la distancia (o interferencia) cuya variación quiere ser determinada.

2. Determinar si se requiere un análisis de una, dos o tres dimensiones.

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Figura 1 Cadena estadística de dimensiones y tolerancias N. 1

3. Determinar una dirección positiva y una dirección negativa.

a) El sentido positivo de una tolerancia de acumulación es fácil asignar. la dirección positiva es la dirección desde el punto A al punto B.

b) Las dimensiones positivas se indican mediante la colocación de un signo "+" junto a el valor de cota.

c) Ahora construir la cadena de dimensiones y tolerancias. Siempre comience en el Punto A. Si la dirección de la dimensión que se origina en los puntos A hacia B, entonces etiquetarlo mediante un signo "+", un origen con dimensión positiva, y la punta de flecha, como se describe en el punto 3.a anteriormente. Y el punto de cota de distancia de B, etiquetarlo como negativo utilizando un signo "-".

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Figura 2 Cadena estadística de dimensiones y tolerancias N. 2

4. Convertir todas las dimensiones y tolerancias al formato de igualdad bilateral.

5. Ahora todas las dimensiones y tolerancias se introducen en un gráfico y se totalizan para reportar propósitos.

6. Coloque el valor de tolerancia para cada dimensión en la columna de la tolerancia adyacente a cada dimensión.

7. Tome cada valor de la tolerancia y saque su raíz. Coloque este valor en la Columna de tolerancia estadística junto a cada tolerancia.

8. Añadir los resultados en cada columna, poniendo los resultados en la parte inferior de la tabla.

9. Saque la raíz cuadrada de la suma de las tolerancias estadísticas (RSS). Ponga este resultado en la parte inferior de la tabla. Este es el valor RSS de la tolerancia.

10. Reste el total negativo del total positivo. Esto da como resultado una dimensión nominal o distancia.

11. Aplicar la tolerancia estadística total. Sumando y restando la tolerancia estadística de la dimensión nominal de los valores de la distancia mínima y máxima.

12. Si se desea tomar un enfoque un poco más conservador, multiplique la tolerancia de RSS por un factor de ajuste (por ejemplo, 1,5 en este ejemplo), realizar ese paso aquí, sustituyendo el valor de ajuste más grande para el valor RSS.

Capítulo 17

Cálculo de tolerancias de los componentes dados para requisitos de tolerancia de ensamblaje final

A veces un requisito final tolerancia asamblea se conoce, y las tolerancias deben de determinar que se permitirá al último requisito que deben cumplir. Esto es comúnmente encontrado que los objetivos de nivel de montaje o de nivel de producto terminado han sido establecidos.

Conjuntos complejos, como carrocerías de vehículos suelen ser con tolerancias utilizando una combinación de "what-if" tolerancia y el ordenador de modelado estadístico variación de software. Las iteraciones se realizan hasta que una combinación alcanzable de componente tolerancias se muestra para producir un resultado estadístico aceptable. Las tolerancias de los componentes se debe seleccionar que estén dentro de las capacidades de proceso de fabricación conocidas para la análisis para que tenga sentido. Cuando se demuestre que la tolerancia general de montaje no puede ser satisfecha mediante la asignación de tolerancias de los componentes realistas, la geometría del diseño debe ser modificado para trabajar con una mayor tolerancia.

Geometría de diseño puede ser alterada por el uso de agujeros sobredimensionados o ranuras para ajustar en la asamblea o en combinación con la geometría más estricta coordinación con accesorios de montaje. Otros métodos incluyen relaciones de posición cambiantes, tales como cambiar las juntas a tope a las juntas traslapadas, el cambio de geometría de la superficie para que la desalineación sea menos evidente, con cuñas en la asamblea, lo que reduce el número de piezas, o redimensionamiento de las partes para reducir el número de tolerancias que contribuyen a la total acumulado.

Diferentes industrias y preferencias conjunto de accionamiento diferentes soluciones a este dilema. Industrias donde los métodos de ensamblaje manual son frecuentes y la habilidad y el cuidado de los ensambladores se puede confiar a menudo utilizan agujeros de gran tamaño y las ranuras como una solución fácil. Industrias donde métodos automatizados de la línea de montaje o ensamblaje prevalecen habitualmente no pueden confiar en el ensamblador para realizar ajustes finos en el montaje final.

El método de "what-if" también funciona bien con tolerancias simples. Suposiciones a las tolerancias pueden ser introducidas en una hoja de cálculo y los resultados estudiados. Una vez que un se obtiene un resultado satisfactorio, el estudio se ha completado.

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Figura 3 Una tolerancia de ensamblaje final Monografias.com2.5 mm es dada y las tolerancias de la pieza determinadas

Se utilizará una hoja de cálculo con los cálculos iterativos, en el que se supone que todas las partes tienen el mismo valor de la tolerancia y de que un resultado stackup tolerancia RSS ajustado.

Otra técnica más precisa es utilizar la función Buscar objetivo de Microsoft Excel, lo que permite al analista determinar el valor de la parte de tolerancia requerida sin iteración. Con esta función el analista tolerancia puede establecer el deseado valor de tolerancia de montaje y pedir al programa para repetir un valor de tolerancia para encontrar la solución exacta. Esta es una herramienta muy poderosa.

Las tolerancias derivados en la hoja de cálculo anteriormente se utilizan para los componentes en el ensamblaje. El montaje sencillo se muestra en la figura con los valores de tolerancia calculados de forma iterativa. En este ejemplo, la misma tolerancia se aplicó a cada parte. Los diferentes niveles de tolerancia de cada parte se pueden utilizar con este método de asignación de la tolerancia, así, la inserción de diferentes conjeturas valor de tolerancia en la hoja de cálculo para cada parte.

Capítulo 18

Sujeción flotante y la sujeción fija, formulas y consideraciones

Sujeción flotante y la sujeción fija son términos que describen dos posibles relaciones entre las características correspondientes en piezas en contacto. Estas características incluyen agujeros de paso, agujeros apretados, agujeros roscados, ranuras, llaves, chaveteros, etc.

Sujeción flotante

Definición: Cuando los elementos internos, tales como los agujeros , en una o más partes deben borrar una característica externa común , tal como un sujetador o un eje, que se conoce como una situación de cierre flotante. Una aplicación común es cuando un elemento de fijación pasa a través de agujeros de paso en piezas en contacto.

Corolario: Los agujeros no localizan el sujetador en una situación de sujeción flotante. El sujetador es libre de " flotar " dentro de los agujeros. Todos lo que los agujeros deben hacer es permanecer fuera del camino. Un ejemplo de una relación de cierre flotante en las partes de acoplamiento se puede ver en la siguiente figura, que muestra una sección a través de dos piezas en contacto con patrones coincidentes de orificios de paso.

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