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ASME Y14.5M - 2009
Dimension and tolerancing
DATUM
¿Qué es?
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Los datums son teóricamente puntos, líneas y planos perfectos.
Los datums existen dentro de una estructura de tres planos de intersección perpendiculares entre sí conocidos como marco de referencia de datum. El uso de los datums tiene como fin, orientar e inmovilizar las piezas en relación con el marco de referencia en su orden de prioridad seleccionado (Es decir, que la restricción de los grados de libertad de una pieza se realizara en un orden determinado).
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Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Grados de libertad, Figura 1, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Nota: La palabra ''Datum'' se puede traducir como ''dato'' pero para efectos de esta guía no se hará uso de la traducción ya que esta no simboliza de manera adecuada el significado que realmente se desea trasmitir, por lo que a lo largo de esta guía se continuara haciendo uso de la palabra ''Datum'' y no de su traducción.
DATUM DRF
El marco de referencia de referencia (DRF) en ingeniería de diseño es un sistema de coordenadas cartesiano tridimensional. Los ingenieros trabajan en este sistema de coordenadas teóricamente perfecto para definir matemáticamente su producto y realizar los cálculos necesarios. Las dimensiones y tolerancias se originan de este DRF.
El DRF consta de tres planos de referencia perpendiculares entre ellos, y 3 ejes de referencia mutuamente perpendiculares que se producen en la intersección de los planos de referencia y un punto de referencia que se produce en la intersección de los tres ejes. En este DRF se establece referencias en un orden de prioridad y funcionalidad de la pieza.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Representacion datum DRF, Figura 2 , Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
A continuación en la Figura N.3 y N.4,se puede evidenciar un claro ejemplo sobre como debemos representar los datums de referencia en un plano, además, encontraremos algunas reglas de tamaño que este debe tener.
En esta Figura N.3, podemos observar las dimensiones y proporciones que por lo general deben tener las superficies de referencias en esta encontramos, la altura, ancho, relleno y angulo.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Dimensiones datums de referencia, Figura 3, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
En la siguiente Figura N.4, evidenciamos la aplicación de estas superficies de referencia (datums) en el plano, mas adelante, se explicara el orden y cuantos datums son necesarios para representar de una manera correcta nuestra pieza en el plano,
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Aplicacion datums de referencia, Figura 4, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Importante:
El simbolo de caracteristica datum identifica caracteristicas fisicas no debera ser aplicado a lineas centrales, planos centrales o ejes.
EJEMPLO ILUSTRATIVO
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Como se menciono anteriormente a continuación se presentara un ejemplo que servirá para entender las superficies de referencia en el plano y la restricción que estas poseen.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Ejemplo ilustrativo, Figura 5, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
De acuerdo al ejemplo, anteriormente planteado, en las siguientes figuras se muestra como se ubican las datums de referencia en cada superficie de la pieza, y cuantos puntos de contacto tiene cada datum., Además, la ubicación en el datum DRF (marco referencia de referencia ),
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Puntos de contacto datum Figura 6, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Datum DRF, Figura 7, Basado en: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Explicación Datums:
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Datum T: Este datum esta representado por la zona roja en las dos imágenes, y seria nuestro segundo punto de contacto que nos restringiría tres grados de libertad los cuales son, una traslación en z, una rotacion en u y una rotación en v.
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Datum S: Este datum esta representado por la zona amarilla en cada imagen, y seria nuestro tercer y ultimo punto de contacto, restringiendo de esta manera dos grados de libertad los cuales son: una traslación en Y, una rotación en w.
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Datum U: Este datum como se puede evidenciar en el plano esta representado por la zona azul tanto en la imagen como la imagen .. este tiene el primer punto de contacto, y restringe un grado de libertad el cual es: una traslación en x.
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Observacion:
Cabe resaltar que el orden de los ejes x, y, z pueden variar sus posiciones, al igual que las rotaciones v, u, w el orden que anteriormente empleamos no influye en nada al momento de definir tanto las rotaciones como traslaciones en los ejes siempre restringirán los mismos grados de libertad independientemente de la letra y posición que deseen emplear.
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Orden de los datums:
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Importancia en el orden de los datums, en la siguiente figura, se muestra como debe ser el orden de los datums en un dibujo, debido a que, este orden depende de la criticidad con la que se va a ensamblar y medir la pieza, por tanto, es necesario asignar de una manera adecuada los datums, para poder lograr una correcta medición e interpretación de la misma, sin afectar su funcionalidad.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Ejemplo ilustrativo orden datums, Figura 8, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
En las siguientes figuras N.10 y N.11, corresponden a la forma correcta en la que se deben ubicar tanto los datums como la pieza, y la forma incorrecta en la que se pueden ubicar, para de esta manera ver como influye esto en su proceso de manufactura.
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Forma Correcta Forma Incorrecta
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Forma correcta Ubicación Datums, Figura 10, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Esta forma de definir los datums es correcta, puesto que, siempre se deja la pieza apoyada horizontalmente sin ningún tipo de inclinación, esto con el fin de restringir el mayor numero de grados de libertad (6) para dejarla totalmente inmovilizada, y asi facilitar la medición de la misma. Se utiliza un datum simulador x, el cual, nos ayudara con la inclinación. De esta manera se garantiza un proceso de manufactura y un ensamblaje que cumpla con los requerimientos.
Daniel Pasholk,(2014), Datum_GDT, Forma Incorreta Ubicacion Datums, Figura 11, Recuperado de: Argonne National Laboratory Deparment of energy.
Esta forma de definir los datums es incorrecta, puesto que, esta manera de apoyar y ubicar la pieza en los datums, no nos garantiza que durante su manufactura la pieza quede inmovilizada, es decir, que probablemente pueda presentar algún tipo de movimiento, además, al dejar la pieza inclinada los errores de medición son mas frecuentes que se presenten. Todos estos errores perjudicarian la pieza en su proceso de manufactura y ensamble.
Nota: Los datums tienen excepciones con algunas letras estas son: "I""O""Q"debido a que, se puede prestar para confusiones con el numero 1, el numero cero. Por tanto, no se podrán utilizar para dicho fin.
FORMA DEL DATUM:
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Cuando se indica un datum, hay que tener en cuenta que su forma dependerá del tipo de característica al cual se esta haciendo referencia. Como se observa en la imagen N,12 la forma del datum corresponde al tipo de elemento sobre el cual se esta aplicando, ademas la restricción
Scott Neumann y Al Neumann, (2009), .Cuadro forma de los datums para cada caracteristica Figura 12, Recuperado de: GeoTol Pro, A Practical Guide to Geometric Tolerancing per AsmeY14.5-2009, copyright 2009.
REFERENCIAS:
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[1] Scott Neumann y Al Neumann, (2009): GeoTol Pro, A Practical Guide to Geometric Tolerancing per AsmeY14.5-2009, copyright 2009
[2] Daniel Pasholk,(2014, Abril 9), Datum_GDT: Argonne National Laboratory Deparment of energy. Recuperado de: https://www.aps.anl.gov/files/APS-Uploads/DD/Procedurals/Datums_GDT.pptx.
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