La metrología es la ciencia que se encarga de medir los objetos y las magnitudes físicas. Es la disciplina que estudia los sistemas de medida, las unidades y los procesos de medición. La metrología es esencial en todos los sectores de la industria, desde la producción de alimentos hasta la fabricación de aviones.
Dentro de la metrología, una de las cuestiones más importantes es la tolerancia. Pero, ¿qué es la tolerancia en metrología? ¿Por qué es tan importante? La tolerancia es un concepto clave en la medición y la fabricación de piezas.
¿Qué es la tolerancia?
La tolerancia se define como la diferencia entre los límites máximo y mínimo permitidos en la forma o dimensiones de una pieza para que cumpla con las indicaciones señaladas en el plano. En otras palabras, la tolerancia es el margen de error admisible en una medición, es decir, la variación en las dimensiones permitida para que una pieza sea aceptable.
La tolerancia dimensional es la cantidad total que se permite variar la dimensión de una pieza respecto de la medida nominal indicada en la cota del plano. La tolerancia se representa en el dibujo técnico con un símbolo que indica la magnitud de la variación permitida.
¿Por qué son importantes las tolerancias en metrología?
Las tolerancias son importantes porque establecen el rango de error permitido en una medición. La diferencia entre las dimensiones máximas y mínimas de los errores permitidos se denomina “tolerancia”. La normatividad puede prescribir el rango de error permitido como en las normas industriales.
Por ejemplo, si en un dibujo se escribe “60 (+0.045 -0.000)”, “60” representa la cota de referencia y “+0.045 -0.000” indica la tolerancia de los límites superior e inferior. Esta tolerancia asegura que la pieza fabricada encajará correctamente y funcionará de acuerdo con las especificaciones requeridas.
Sin embargo, la precisión en una medición aumenta el costo de procesamiento del objeto. Por lo tanto, las tolerancias se establecen para encontrar un equilibrio entre el procesamiento del objeto y las funciones previstas. Las tolerancias deben establecerse en consecuencia para lograr las funciones y la calidad exigidas.
¿Cómo se aplica la tolerancia en la fabricación de piezas?
En la fabricación de piezas, la tolerancia se aplica a través de una serie de principios y reglas que aseguran que las dimensiones y formas sean correctas. Es importante determinar adecuadamente las formas de las piezas, emplear dimensiones normalizadas, tolerancias y rugosidades necesarias para el correcto funcionamiento e intercambiabilidad.
También es importante desarrollar métodos de medición y control de piezas. La precisión es un factor clave en la medición de una pieza. Si la medición es incorrecta, se pueden producir fallos en la pieza o en el objeto que se está fabricando.
Principios de tolerancia en la fabricación de piezas
Para garantizar que las piezas fabricadas cumplan con las tolerancias, se utilizan una serie de principios y reglas. Estas son algunas de las más importantes:
- Principio de la envolvente: se utiliza para determinar las peores condiciones de montaje de una pieza. Consiste en establecer una envolvente dentro de la cual debe encajar la pieza.
- Principio del máximo material: se refiere a la mayor cantidad de material posible que se puede agregar a una pieza para que cumpla con las tolerancias requeridas.
- Criterios de relación entre las tolerancias dimensionales y geométricas: se establecen para evitar dificultades de interpretación y valoración.
- Principio de ajuste: se refiere a la acción de hacer que una pieza encaje en otra, pero no se proporciona información adicional sobre este tema.
Diferencias entre la tolerancia, la precisión y la incertidumbre
La tolerancia se refiere a la diferencia admisible entre el valor convencionalmente verdadero y el valor nominal de una magnitud. La precisión es un parámetro de dispersión que indica la variabilidad inevitable de las medidas de un mensurando.
La incertidumbre de medida es un parámetro que caracteriza la dispersión de los valores que razonablemente podrían atribuirse al mensurando. La determinación del valor de las magnitudes fundamentales se hace mediante la aplicación de la incertidumbre típica.
Para que una medición sea representativa, es necesario establecer condiciones de referencia que determinen que se trabaja con instrumentos adecuados y que las magnitudes de influencia se encuentran bajo control. Las magnitudes de influencia son aquellas que no constituyen el objeto directo de la medida pero que influyen en la medición y se consideran significativas cuando se encuentran en el orden de magnitud de la precisión.
El resultado de una medición es una variable aleatoria que debe ser caracterizada mediante un parámetro de centrado y uno de dispersión, en este caso la precisión. La incertidumbre puede ser expresada de diversas formas, como la incertidumbre típica, expandida, de calibración, máxima y de uso.
Conclusiones
En conclusión, la tolerancia es una cuestión fundamental en la metrología y la fabricación de piezas. Las tolerancias aseguran que las piezas cumplan con las especificaciones requeridas y que funcionen de acuerdo a las especificaciones previstas.
Es importante entender los conceptos de tolerancia, precisión e incertidumbre para poder hacer mediciones fiables y precisas. Se deben establecer condiciones de referencia adecuadas y utilizar instrumentos precisos y adecuados para las mediciones.
En resumen, la tolerancia es un concepto clave en la metrología y la fabricación de piezas que asegura que los objetos puedan funcionar de acuerdo con las especificaciones previstas. La tolerancia es esencial para la calidad y la precisión de las medidas, así como para la rentabilidad de las producciones.
