¿Qué es la precisión posicional en el diseño mecánico?

La precisión posicional es la piedra angular del diseño mecánico, ya que encarna un principio fundamental en el que se basan la funcionalidad y la eficacia de innumerables sistemas de ingeniería. En esta entrada de blog, nos adentramos en los entresijos de la precisión posicional, explorando su importancia, métodos de evaluación y técnicas de mejora.

un ingeniero que trabaja en un programa informático CAD para optimizar la precisión posicional
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¿Qué es la precisión posicional?

La precisión posicional define la capacidad de los componentes de un sistema mecánico para alcanzar y mantener las posiciones previstas entre sí. Abarca la precisión con la que las piezas se alinean, acoplan e interactúan, determinando en última instancia el rendimiento, la fiabilidad y la longevidad del conjunto.

Las máquinas suelen constar de varias piezas. Ya sean automóviles, electrodomésticos o incluso pequeños smartphones, todos ellos constan de numerosos componentes. Al ensamblar estas piezas, es fundamental garantizar la posición exacta de cada componente con respecto a los demás.

 

"Buena precisión posicional" se refiere al posicionamiento ideal de cada pieza con respecto a las demás. Por el contrario, "precisión posicional deficiente" significa que las piezas no están colocadas de forma ideal. Dado que las dimensiones de cada pieza rara vez coinciden con precisión con el tamaño ideal, a menudo presentan variaciones dentro de los márgenes de tolerancia . Estas variaciones dimensionales pueden provocar desalineaciones al ensamblar las piezas.

La importancia de la precisión posicional

¿Qué ocurre si la precisión posicional es escasa? Veamos algunos ejemplos de posibles problemas:

 

 

  1. 1. Fallo de montaje: Pensemos, por ejemplo, en la tapa de las pilas de un mando a distancia. Si la tapa es demasiado grande y la carcasa demasiado estrecha, no encajará correctamente, lo que dará lugar a un producto defectuoso que no se podrá montar.
  2.  
  1. 2. Generación de ruidos anormales o desgaste: Dos engranajes adyacentes con la distancia entre ejes correcta pueden transmitir potencia sin problemas. Sin embargo, si hay una desalineación en la posición del eje central, el engrane de los engranajes se vuelve deficiente, lo que provoca ruidos anormales o desgaste.
  2.  
  1. 3. Daños: Intentar ensamblar a la fuerza piezas mal colocadas puede provocar daños. Incluso si el montaje se realiza correctamente, existe el riesgo de que las piezas interfieran entre sí durante el funcionamiento de la máquina, lo que podría provocar daños.

Métodos para mejorar la precisión posicional

Analicemos tres métodos para mejorar la precisión posicional.

Diseño de formas para el posicionamiento:

Las formas de posicionamiento están diseñadas para guiar las piezas a las posiciones correctas. Por ejemplo, si hay un orificio en una pieza y un saliente en la otra, al insertar el saliente en el orificio se alinean correctamente las piezas. Estos orificios se denominan orificios de posicionamiento y los salientes, resaltes. El posicionamiento es crucial para ensamblar piezas y es una característica de diseño muy utilizada.

Ajuste de las tolerancias dimensionales en los planos:

Este método pretende reducir las variaciones en las dimensiones de las piezas. Es un enfoque sencillo que se utiliza a menudo, ya que puede aplicarse sólo con instrucciones de dibujo. Sin embargo, el endurecimiento de las tolerancias de piezas enteras puede aumentar considerablemente los costes. Por lo tanto, es habitual imponer tolerancias dimensionales estrictas sólo en las piezas que determinan el posicionamiento, como los orificios de posicionamiento y los resaltes mencionados anteriormente. Hay que tener cuidado de no sobrepasar las tolerancias factibles para el mecanizado.

Conjunto de fijación:

Otro método consiste en utilizar dispositivos durante el montaje. Las fijaciones aseguran dos piezas en posiciones ideales durante el montaje, lo que contribuye a mejorar la precisión posicional. Aunque las fijaciones requieren bastante precisión, simplifican las tareas y pueden aumentar la eficacia del trabajo. Sin embargo, es importante tener en cuenta que si se desmonta un producto, puede que no sea posible volver a montarlo sin el accesorio.

Conclusión

Tener en cuenta la precisión posicional en el diseño mecánico es fundamental y crítico. Afecta tanto al montaje como a la funcionalidad, ya que las máquinas se componen de diversas combinaciones de piezas. Cuando se diseñan máquinas, es esencial tener en cuenta la precisión posicional desde el principio. La escasa precisión posicional puede provocar ruidos, desgarros y otros daños, así como fallos de montaje. Hay varias formas de mejorar la escasa precisión posicional.