La norma ASME Y14.5 es una norma GD&T establecida y ampliamente utilizada que contiene toda la información necesaria para un sistema GD&T completo. Este artículo ofrece una visión en profundidad del contenido, la historia y el propósito de la norma.
GD&T y estandarización
El Dimensionamiento y Tolerancia Geométricos, o GD&T para abreviar, es un lenguaje de símbolos utilizado para comunicar información en dibujos técnicos. Para comunicarse con precisión en cualquier lenguaje escrito, el escritor y el lector deben compartir la misma comprensión de los símbolos y la estructura de ese lenguaje. Una forma de garantizar este entendimiento común es publicar un documento que describa el uso correcto del lenguaje. Este concepto se conoce como estandarización, y es tan importante para el GD&T como para cualquier otro lenguaje. El conocimiento del estándar de GD&T que utiliza su empresa es esencial para asegurar que la información de dibujo se está interpretando correctamente.
Hay dos normas principales para el Dimensionamiento Geométrico y Tolerancia en uso hoy en día. La Organización Internacional de Normalización (ISO) publica un grupo de normas, conocidas colectivamente como Especificaciones Geométricas de Producto, o Normas ISO GPS, y la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos publica la Norma ASME Y14.5. Este artículo se centra en la norma ASME Y14.5 y ofrece un breve resumen de su historia, propósito y contenido.
ASME E HISTORIA DE LA NORMA Y14.5
ASME es el acrónimo de The American Society of Mechanical Engineers (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos), una organización sin ánimo de lucro fundada para avanzar, estandarizar y difundir el conocimiento de la ingeniería. Dentro de ASME, el Subcomité 5 del comité Y14 Engineering Product Definition and Related Documentation Practices es el responsable de mantener y actualizar la norma Y14.5.
La norma moderna de Dimensionamiento y Tolerancia de ASME tiene sus raíces en la norma militar MIL-STD-8, alrededor de 1949, pero es la publicación Y14.5 de 1982 la que se acepta generalmente como la primera norma que incorpora completamente la GD&T. Desde entonces, la norma ASME se ha actualizado en intervalos de aproximadamente 10 años, el más reciente en 2018:
1982 – ANSI Y14.5M
1994 – ASME Y14.5M
2009 – ASME Y14.5
2018 – ASME Y14.5
De las empresas de Estados Unidos, Canadá y Australia que han adoptado la norma ASME, aproximadamente la mitad utiliza la versión de 2009, y más de una cuarta parte sigue utilizando la publicación de 1994. Un porcentaje relativamente pequeño de empresas está utilizando la versión de 2018. En GD&T basics, utilizamos la norma de 2009, y este artículo se basa en esa versión.
Escenario y organización de la norma
El sitio web de ASME describe la norma Y14.5 de la siguiente manera:
«La norma Y14.5 se considera la guía autorizada para el lenguaje de diseño de dimensionamiento geométrico y tolerancias (GD&T.) Establece símbolos, reglas, definiciones, requisitos, valores por defecto y prácticas recomendadas para declarar e interpretar el GD&T y los requisitos relacionados para su uso en dibujos de ingeniería, modelos definidos en archivos de datos digitales y en documentos relacionados.»
La norma pretende proporcionar uniformidad en las especificaciones de los dibujos y su interpretación, reduciendo las conjeturas a lo largo del proceso de fabricación. A través de este método, la norma Y14.5 pretende mejorar la calidad, reducir los costes y acortar las entregas allí donde se diseñen o fabriquen piezas mecánicas. Cabe destacar que la norma se centra en la comunicación de la geometría prevista y no trata de abordar la inspección o la medición de las características geométricas. En su lugar, se remite al usuario a una norma separada para accesorios y principios de medición (ASME Y14.43).
La mayor parte del contenido de la norma Y14.5 se divide en nueve secciones principales con un breve prólogo, los apéndices A a E y un índice. Las tres primeras secciones del texto contienen información sobre los principios generales de GD&T, y la cuarta sección se refiere a los marcos de referencia de los puntos de referencia. Las secciones cinco a nueve describen cada una el tolerado de una de las siguientes categorías fundamentales: Forma, Orientación, Localización, Perfil y Excentricidad.
SECCIÓN 1 – ALCANCE, DEFINICIONES Y DIMENSIONES GENERALES
Esta sección describe el alcance y la intención de la norma, que hemos descrito en detalle anteriormente. También proporciona definiciones de los términos clave utilizados a lo largo de la norma. Además, esta sección esboza las reglas básicas para el dimensionamiento, y proporciona una serie de ejemplos, ilustrando el dimensionamiento adecuado para muchos tipos diferentes de características.
SECCIÓN 2 – TOLERANCIA GENERAL Y PRINCIPIOS RELACIONADOS
En esta parte de la norma se establecen las prácticas para expresar las tolerancias en las dimensiones lineales y angulares, y se introducen modificadores y principios clave. Aquí se describe la Regla 1, o el Principio de la Envolvente, así como la Condición Máxima del Material (MMC), la Condición Mínima del Material (LMC), la Independencia del Tamaño de la Característica (RFS), y otros conceptos importantes.
SECCIÓN 3 – SIMBOLOGÍA
Esta sección normaliza los símbolos para especificar las características geométricas y otros requisitos dimensionales en los dibujos de ingeniería. La siguiente tabla muestra los símbolos para las características geométricas. En esta sección se enumeran y describen muchos símbolos adicionales, incluidos los símbolos para los puntos de referencia, los modificadores, los avellanados, las conicidades y otros.
| Tipo de Tolerancia |
Símbolo | Localización en la Norma |
GD& | Página de Símbolos Básicos |
| Formación | Rectitud |
5.4.1 | www.gdandtbasics.com/straightness/ | |
| Formación | Planicidad |
5.4.2 | www.gdandtbasics.com/flatness/ | |
| Formación | Circularidad |
5.4.3 | www.gdandtbasics.com/circularity/ | |
| Formación | Cilindricidad  |
5.4.4 | www.gdandtbasics.com/cylindricity/ | |
| Orientación | Angularidad  |
www.gdandtbasics.com/angularity/ | Orientación | Perpendicularidad  |
www.gdandtbasics.com/perpendicularity/ |
| Orientación | Paralelismo  |
6.3.2 | www.gdandtbasics.com/parallelism/ | Localización | Posición  |
7.2 | www.gdandtbasics.com/true-position/ |
| Localización | Concentricidad  |
7.6.4 | www.gdandtbasics.com/concentricity/ | |
| Localización | Simetría  |
7.7.2 | www.gdandtbasics.com/symmetry/ | Perfil | Perfil de una línea  |
8.2.1.2 | www.gdandtbasics.com/profile-of-a-line/ | Perfil | Perfil de una superficie  |
8.2.1.1 | www.gdandtbasics.com/profile-of-a-surface/ |
| Runout | Circular Runout  |
9.4.1 | www.gdandtbasics.com/runout/ | |
| Runout | Total Runout  |
9.4.2 | www.gdandtbasics.com/total-runout/ |
Esta sección también introduce el concepto de marco de control de características. El marco de control de la característica es la caja rectangular que rodea los símbolos, los valores de tolerancia, los modificadores y las referencias al punto de referencia para crear una tolerancia geométrica.
SECCIÓN 4 – MARCOS DE REFERENCIA DE DATOS
En esta sección se discuten ampliamente las reglas para seleccionar y referenciar los elementos de datos, con numerosos ejemplos. Un datum es un punto, línea o plano teóricamente exacto. En GD&T, se establecen uno o más puntos de referencia y se especifican otras características en relación con ellos. Sin un punto de referencia, una pieza puede moverse en tres direcciones espaciales o girar sobre tres ejes diferentes. Estos seis movimientos se conocen como grados de libertad. La referencia de una pieza a los puntos de referencia puede restringir estos grados de libertad.
Secciones 5 a 9 – TIPOS DE TOLERANCIAS Y CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS
Cada una de estas secciones cubre uno de los cinco tipos fundamentales de tolerancias. Dentro de cada tipo de tolerancia se han definido varias características geométricas. La figura 3-1 anterior muestra la organización de estas características así como los símbolos correspondientes. Para obtener más información sobre cualquiera de las características geométricas, haga clic en el enlace incrustado.
SECCIÓN 5 FORMA
Esta sección explica cómo declarar correctamente las tolerancias de rectitud, planitud, circularidad y cilindricidad. Estas tolerancias se utilizan cuando las tolerancias de tamaño no proporcionan un control suficiente de la geometría de la pieza. Las tolerancias de forma no son aplicables a los puntos de referencia.
SECCIÓN 6 – ORIENTACIÓN
Angularidad, perpendicularidad y paralelismo son las tres relaciones de orientación. Estas tolerancias se utilizan para controlar la rotación de una característica en relación con un punto de referencia. No pueden utilizarse para controlar la ubicación.
SECCIÓN 7 – UBICACIÓN
La posición, la concentricidad y la simetría son los tres tipos de tolerancias de ubicación. Se utilizan para controlar la ubicación de las características en relación con los demás o en relación con un punto de referencia.
SECCIÓN 8 – PERFIL
Un perfil se define como el contorno de una superficie. Hay dos tipos de tolerancia de perfil – perfil de una superficie, y perfil de una línea. La tolerancia de perfil de una línea controla la forma de una superficie en relación con una sección transversal ideal predefinida de esa superficie. En este caso, el perfil ideal, o «verdadero», puede definirse como una forma bidimensional. El perfil de una tolerancia de superficie se utiliza para controlar la forma de una superficie en relación con una superficie tridimensional ideal o «verdadera». La norma establece: «Un archivo de datos digitales o una vista apropiada en un dibujo definirán el perfil verdadero». Dependiendo de la forma del perfil y de los puntos de referencia, las tolerancias del perfil pueden controlar el tamaño, la forma, la orientación y/o la ubicación.
SECCIÓN 9 – RUNOUT
El runout es una tolerancia utilizada para controlar la variación de una superficie cuando se gira alrededor de un eje de referencia. La superficie puede ser paralela o perpendicular al eje de referencia. La excentricidad circular es el término utilizado para indicar que la tolerancia de excentricidad se aplica sólo a una superficie, mientras que el término excentricidad total indica que la tolerancia se aplica a todas las superficies con simetría rotacional alrededor del eje de referencia.
APÉNDICES
Los apéndices A a E contienen información adicional. Por ejemplo, los Apéndices A y D proporcionan un registro de cambios desde la versión anterior de la norma y un resumen de los antiguos procedimientos que ya no forman parte de la norma. El Apéndice B presenta fórmulas y definiciones que describen el ajuste de las piezas de unión, mientras que el Apéndice C detalla cómo dibujar los símbolos GD&T y los relaciona con sus homólogos ISO. Por último, el Apéndice E contiene diagramas de flujo para ayudar al usuario a desarrollar restricciones geométricas que describan mejor la intención del diseño.
Toma de contacto
El dimensionamiento y la tolerancia geométricos se utilizan para comunicar información detallada en los dibujos técnicos. La estandarización del GD&T y el conocimiento de esas normas es crucial para asegurar que la intención del diseño se comunique correctamente. ASME Y14.5 es una norma GD&T establecida y ampliamente utilizada que contiene toda la información necesaria para un sistema GD&T completo.
- La norma ASME Y14.5 establece símbolos, definiciones y reglas para el dimensionamiento geométrico y el tolerado.
- El objetivo de la norma es garantizar una comunicación clara de la información detallada a lo largo del proceso de diseño y fabricación de piezas mecánicas.
- Se han publicado cuatro versiones de la norma, y la versión de 2009 es la más utilizada.
- La norma está organizada en nueve partes, con detalles de las características geométricas en las partes quinta a novena.