¿Qué es la planitud en GD&T?

En este artículo, exploraremos los conceptos básicos de planitud dentro del marco GD&T y examinaremos cómo funciona como una herramienta fundamental para garantizar la precisión de una superficie.

¿Qué es la planitud?

La planitud es la desviación de las alturas macroconvexas y cóncavas de un sustrato con respecto a un plano ideal. Es un indicador que limita la variación de un plano real con respecto a su plano ideal y se utiliza para controlar el error de forma de la superficie medida. La planitud pertenece a la categoría de errores de forma en dimensionamiento geométrico y tolerancias (GD&T), su zona de tolerancia es la región entre dos planos paralelos separados por el valor de tolerancia t.

¿Cómo anotar la planitud?

Como se muestra en la figura (omitida), esto indica que cualquier área de 100*100 de la superficie debe estar dentro de dos planos paralelos separados por un valor de tolerancia de 0.1 mm.

Como se muestra en la figura, esto indica que la superficie de la pieza de trabajo debe estar dentro de dos planos paralelos separados por un valor de tolerancia de 0.08 mm.

¿Cómo medir la planitud?

En la medición de errores geométricos mecánicos, la medición de la planitud es crucial. Consiste en comparar la superficie medida real con un plano ideal; la distancia lineal entre ambos constituye el valor del error de planitud. Alternativamente, se puede determinar midiendo las diferencias de altura relativas de varios puntos de la superficie real y convirtiéndolas en un valor de error de planitud expresado como una dimensión lineal. Los métodos comunes para medir la planitud incluyen:

Medición de interferencias ópticas planas

Este método utiliza la superficie de trabajo de un plano óptico para representar el plano ideal, determinando directamente el error de planitud de la superficie medida según el grado de curvatura de las franjas de interferencia. Este método se utiliza principalmente para medir superficies pequeñas, como las superficies de trabajo de los calibres y las caras de medición de los yunques micrométricos. Si bien tradicionalmente era adecuado para superficies pequeñas, el desarrollo de los interferómetros planos ópticos ha permitido que este método se utilice también para planos más grandes.

Los pasos operativos incluyen:

• Coloque el plano óptico: Coloque el plano óptico sobre la superficie a medir, asegurándose de que se forme un ángulo de cuña muy pequeño entre ellos.
• Iluminación con fuente de luz: Utilice una fuente de luz monocromática para producir franjas de interferencia. La posición de estas franjas depende del ángulo de incidencia de la luz.
• Observe las franjas de interferencia: Si las franjas son rectas, paralelas y uniformemente espaciadas, la planitud de la superficie es excelente. Las franjas curvas indican una planitud deficiente.
• Método de cálculo del error: El valor del error se calcula multiplicando la relación entre la curvatura de la franja y la distancia entre franjas adyacentes por la mitad de la longitud de onda de la luz. Se suele utilizar luz blanca como fuente, con una longitud de onda típica de 0.6 μm.

Medición con indicador de cuadrante

La pieza de trabajo y un micrómetro/indicador de carátula se colocan sobre una placa de superficie estándar, utilizándola como referencia de medición. El indicador se desplaza a lo largo de la superficie real, punto por punto o siguiendo varias trayectorias lineales. Este método se utiliza ampliamente en el mecanizado y la fabricación de automóviles para detectar errores geométricos como la planitud y la rectitud. Es fácil de usar y económico, lo que lo hace ideal para inspecciones rápidas in situ. Sin embargo, los resultados dependen en gran medida de la habilidad del operador, y la precisión es relativamente baja, lo que lo hace adecuado para inspecciones generales.

Los pasos operativos incluyen:

• Preparación: Coloque la pieza de trabajo sobre la placa de superficie y ajuste los soportes puntiagudos y el indicador de cuadrante para asegurarse de que la superficie de medición esté nivelada.
• Proceso de medición: Nivele el plano (utilizando métodos como el de tres puntos, el de cuatro puntos o el horizontal) y mida nueve puntos equidistantes sobre la superficie. La diferencia entre las lecturas máxima y mínima del indicador se registra como error de planitud aproximado.
• Procesamiento de datos: El valor de error es la diferencia entre las lecturas máxima y mínima, que sirve como base para evaluar la planitud.

Medición de nivel de líquido

Este método utiliza una superficie líquida como referencia de medición, formada por el líquido en los vasos comunicantes, y se mide mediante sensores. Se utiliza principalmente para medir el error de planitud en superficies grandes, como plataformas de prueba de motores grandes y plataformas de soldadura flexibles. Proporciona resultados relativamente precisos para planos grandes y es simple y rentable. Sin embargo, el tiempo de medición es largo, es sensible a la temperatura y solo es adecuado para planos con requisitos de precisión más bajos.

Medición de MMC

El uso de máquinas de medición por coordenadas (MMC) permite una medición de planitud rápida y precisa, ideal para aplicaciones con requisitos de alta precisión. Sus ventajas incluyen alta precisión, automatización y eficiencia.

Los pasos operativos incluyen:

• Instalación y calibración: Monte la pieza de trabajo en la CMM y realice la calibración del punto cero y el ajuste de datos para garantizar la precisión.
• Seleccionar puntos de medición: Seleccione varios puntos en la superficie. Generalmente, cuantos más puntos se utilicen, más realista será la representación de la planitud de la superficie. Independientemente del método utilizado, se deben medir al menos cuatro puntos para determinar la planitud.
• Medición e importación de datos: utilice la CMM o una máquina de medición óptica (OMM) para medir el objeto directamente, registrar los valores de las coordenadas e importar los datos al software de la computadora.
• Análisis de datos y corrección de errores: El software mejora la precisión mediante el análisis de datos y la corrección de errores. En concreto, se pueden calcular y construir puntos característicos según la condición mínima para obtener el error de planitud.
• Evaluación de resultados: Seleccione el plano a evaluar en el software e introduzca la tolerancia para obtener el resultado. Si es necesario, el software puede generar los resultados y mostrar gráficos de desviaciones puntuales y errores de forma.

Cómo puede ayudar Getzshape

Getzshape ofrece mecanizado CNC personalizado de alta calidad, fabricación de chapa metálica, mecanizado por electroerosión y más. Gracias a nuestros equipos avanzados y a un estricto control de calidad, garantizamos la precisión y la entrega puntual de prototipos y grandes series de producción. Como su socio integral de fabricación, optimizamos el abastecimiento, el mecanizado, el posprocesamiento y la logística.

La siguiente tabla muestra las tolerancias de planitud demostrando rangos típicos para Piezas mecanizadas CNC.

Getzshape garantizará la planitud perfecta de sus valiosos proyectos mecanizados CNC personalizados mediante inspección CMM.