GLOSARIO · CALIDAD DIMENSIONAL
Glosario de GD&T, PMI, FAI y PPAP, con ejemplos.
Los términos que aparecen cada semana entre el modelo del cliente, el plano, la máquina de medir y el informe. Cada uno con una definición breve, un ejemplo y la norma de referencia.
Índice
- Definición del producto: PMI · PMI semántico · MBD · STEP AP242
- GD&T y tolerancias: GD&T · ASME Y14.5 e ISO GPS · Referencia · Máximo material y bonificación · Posición · Perfil de superficie · Cota básica · Tolerancia general · Ajuste ISO (H7, g6…) · Rugosidad (Ra, Rz)
- Aprobación de piezas: PPAP · FAI · PPF y EMPB · Lista de características y globos · Característica especial · Cpk y Ppk
- Medición: Máquina de medir por coordenadas · QIF · MSA
Las normas se citan por su número. Para aplicarlas, consulta siempre el texto oficial.
Definición del producto
PMI
Product and Manufacturing Information
Información de fabricación que viaja dentro del modelo 3D: cotas, tolerancias, símbolos GD&T, referencias, acabados y notas. Cuando el modelo es el documento maestro, el PMI sustituye al plano.
Ejemplo. Un cliente envía solo el modelo 3D, sin plano: todas las tolerancias están en su PMI. Quien no puede leerlo no puede ofertar ni medir la pieza.
Referencia: ASME Y14.41
PMI semántico
frente a PMI gráfico
PMI que un programa puede leer como dato: sabe que «Ø10 +0,2/0» es un diámetro con su nominal y sus límites, y a qué cara se aplica. El PMI gráfico solo son líneas y texto dibujados: se ve, pero no se interpreta.
Ejemplo. Del PMI semántico la lista de características sale sin teclear. Del gráfico hay que leer cada anotación como en un plano. Por eso conviene pedir al cliente STEP AP242 o JT con PMI semántico.
Referencia: NIST MBE PMI Validation and Conformance Testing
MBD
Model-Based Definition
Forma de trabajar en la que el modelo 3D con su PMI es la definición oficial de la pieza. El plano desaparece o queda como simplificado de consulta.
Ejemplo. El error más caro en MBD es medir solo lo que aparece en un plano simplificado y olvidar un perfil de superficie que solo existe en el modelo.
Referencia: ASME Y14.47
STEP AP242
ISO 10303-242
Formato neutro de intercambio de CAD que puede llevar la geometría exacta y el PMI semántico. Es la mejor entrada para extraer características automáticamente.
Ejemplo. Un STEP AP214 o un AP242 exportado sin PMI trae la geometría, pero ninguna tolerancia: hay que pedir al cliente la exportación con PMI.
Referencia: ISO 10303-242
GD&T y tolerancias
GD&T
tolerancias geométricas y dimensionales
Lenguaje de símbolos que define la forma, la orientación, la posición y el perfil admisibles de una pieza respecto a un sistema de referencias.
Ejemplo. «Posición Ø0,2 Ⓜ A B C» en un agujero dice en qué zona puede estar su eje, desde qué referencias se mide y que la zona crece si el agujero sale más grande.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 1101
ASME Y14.5 e ISO GPS
dos normas, dos lecturas
Los dos grandes sistemas de interpretación del GD&T. Usan símbolos parecidos, pero no siempre significan lo mismo; por ejemplo, en el tamaño y en la regla de la envolvente.
Ejemplo. Antes de medir hay que saber qué norma cita el plano: la misma cota de tamaño puede exigir forma perfecta en máximo material con ASME y no con ISO, si no lleva el modificador de envolvente Ⓔ.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 8015
Referencia
datum, sistema de referencias
Cara, eje o punto de la pieza desde el que se miden las tolerancias. Tres referencias ordenadas (A, B, C) fijan la pieza en el espacio igual que la fijaría el montaje real.
Ejemplo. Un perfil de 0,5 respecto a A|B|C medido con un «mejor ajuste» no es el mismo resultado: si el informe no dice cómo se alineó la pieza, el cliente no puede repetir la medición.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 5459
Máximo material y bonificación
MMC Ⓜ · LMC Ⓛ · bonus
Ⓜ indica que la tolerancia geométrica se refiere al estado de máximo material (el agujero más pequeño, el eje más grande). Cuanto más se aleja la pieza de ese estado, más tolerancia gana: es la bonificación.
Ejemplo. Agujero Ø10 +0,2/0 con posición Ø0,2 Ⓜ. Se mide Ø10,15: la tolerancia disponible pasa a 0,2 + 0,15 = Ø0,35. Una posición medida de 0,28 es correcta; sin aplicar Ⓜ se rechazaría una pieza buena.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 2692
Posición
tolerancia de posición
Zona en la que debe estar el eje o el plano medio de una característica respecto a su posición teórica exacta, definida desde las referencias.
Ejemplo. Un patrón de agujeros acotado desde las referencias se puede controlar; acotado en cadena, agujero a agujero, los errores se suman.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 1101
Perfil de superficie
profile of a surface
Zona uniforme alrededor de la superficie teórica en la que debe quedar toda la superficie real. Controla la forma y, con referencias, también la orientación y la posición.
Ejemplo. Es la tolerancia que más se olvida cuando solo existe en el modelo 3D: suele afectar a zonas funcionales enteras, como el contorno de un clip o una superficie de cierre.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 1101
Cota básica
TED, cota teórica exacta
Cota enmarcada en un rectángulo que da la posición o la forma teórica exacta. No lleva tolerancia propia: la tolerancia la da el símbolo GD&T asociado.
Ejemplo. Una cota básica de 25 no se mide como 25 ± algo: se mide la posición del agujero respecto a ese 25 exacto, dentro de la zona de posición.
Referencia: ASME Y14.5 · ISO 1101
Tolerancia general
tolerancia del cajetín
Tolerancia que se aplica a toda cota sin tolerancia propia. Suele indicarse en el cajetín del plano citando una norma o una tabla del cliente.
Ejemplo. Una cota de 40 sin tolerancia en un plano que cita «ISO 2768-m» tiene los límites de la clase media para ese tamaño. Sin cajetín ni nota, hay que preguntar al cliente antes de medir o presupuestar.
Referencia: ISO 2768 · ISO 22081
Ajuste ISO (H7, g6…)
tolerancia de ajuste
Código que fija la holgura o el apriete entre un agujero y un eje. La letra da la posición de la tolerancia y el número, su anchura: H7 es un agujero con tolerancia estrecha que empieza justo en el nominal.
Ejemplo. Un Ø20 H7 permite unas centésimas por encima del nominal y ninguna por debajo. Exige escariar o mandrinar y medir con tampón o máquina de medir: encarece la pieza aunque en el plano ocupe dos caracteres.
Referencia: ISO 286
Rugosidad (Ra, Rz)
acabado superficial
Medida de las irregularidades finas de una superficie. Ra es la desviación media; Rz, la altura entre picos y valles. Se indica con un símbolo de acabado sobre la superficie.
Ejemplo. Un Ra 1,6 general es habitual en mecanizado. Un Ra 0,4 local en un alojamiento de junta suele obligar a una pasada de acabado o a rectificar, y a medirlo con rugosímetro.
Referencia: ISO 21920 · ISO 1302
Aprobación de piezas
PPAP
Production Part Approval Process
Proceso de aprobación de piezas de serie en automoción. El proveedor demuestra con documentos y piezas reales que su proceso cumple todos los requisitos del cliente. Incluye, entre otros, los resultados dimensionales y el plan de control.
Ejemplo. Cada nuevo nivel de ingeniería puede exigir un nuevo PPAP: hay que rehacer la lista de características y volver a medir lo que ha cambiado.
Referencia: AIAG PPAP
FAI
inspección de primer artículo
Verificación completa y documentada de la primera pieza fabricada con el proceso de serie: cada característica del plano, con su requisito, su resultado y cómo se midió. En aeroespacial sigue la estructura de AS9102 (EN 9102 en Europa).
Ejemplo. Si cambia el plano, el proceso, el lugar de fabricación o pasan dos años sin fabricar, suele hacer falta un FAI nuevo, completo o parcial, según los requisitos del cliente.
Referencia: AS9102 · EN 9102
PPF y EMPB
proceso de muestras iniciales VDA
Equivalente alemán del PPAP, definido por la VDA. El informe de muestra inicial (Erstmusterprüfbericht, EMPB) recoge los resultados dimensionales de las piezas de muestra.
Ejemplo. Un proveedor que trabaja para fabricantes americanos y alemanes prepara la misma medición en dos formatos: PPAP y PPF. La lista de características es la misma.
Referencia: VDA Band 2
Lista de características y globos
plano con globos, bullet drawing
Relación numerada de todo lo que hay que verificar en la pieza, con su nominal y sus límites. Cada número aparece en un globo sobre el plano o el modelo, de modo que medición e informe hablan del mismo elemento.
Ejemplo. El globo 7 tiene que ser el 7 en el plano, en el Excel y en el programa de la máquina de medir. Si la numeración cambia entre documentos, el cliente rechaza el informe.
Referencia: AS9102 · AIAG PPAP
Característica especial
crítica o significativa
Característica que afecta a la seguridad, a la normativa o a la función, y que el cliente marca con un símbolo propio. Exige más control: capacidad demostrada, inspección reforzada o 100 %.
Ejemplo. Una misma cota puede ser normal para un cliente y especial para otro. La lista de características debe conservar el símbolo del cliente, no traducirlo a uno propio.
Referencia: IATF 16949 · AIAG APQP
Cpk y Ppk
índices de capacidad
Índices que comparan la variación del proceso con la tolerancia, teniendo en cuenta lo centrado que está. Cpk usa la variación a corto plazo; Ppk, toda la observada. 1,33 y 1,67 son objetivos habituales.
Ejemplo. Con 5 piezas no se puede demostrar un Cpk: el índice varía demasiado de una muestra a otra. Hacen falta al menos unas decenas de mediciones de un proceso estable.
Referencia: AIAG SPC · ISO 22514
Medición
Máquina de medir por coordenadas
MMC, CMM, tridimensional
Máquina que palpa la pieza en puntos del espacio y calcula tamaños, formas y posiciones respecto a las referencias. Necesita un programa que diga qué medir, cómo alinear la pieza y con qué criterio evaluar.
Ejemplo. Dos programas distintos sobre la misma pieza pueden dar resultados distintos si alinean de forma diferente. Por eso el informe debe indicar la alineación usada.
Referencia: ISO 10360
QIF
Quality Information Framework
Formato abierto para intercambiar información de calidad: características, planes de medición y resultados. Permite pasar la lista de características a la máquina de medir sin volver a teclearla.
Ejemplo. Con la lista en QIF, el programador de la máquina de medir parte de las mismas características y números que el plano con globos, en lugar de reconstruirlos a mano.
Referencia: ISO 23952 (QIF 3.0)
MSA
análisis del sistema de medición
Estudio que comprueba si un instrumento y su método miden con la repetibilidad y la reproducibilidad suficientes para la tolerancia que se controla (R&R).
Ejemplo. Un calibre digital con resolución 0,01 no sirve para controlar una tolerancia de ±0,01: el propio instrumento consume toda la tolerancia.
Referencia: AIAG MSA · VDA Band 5