Hay más de una forma de encontrar el par

Producir un par de piezas en las que el ajuste entre ellas es crítico (piense en componentes hidráulicos o rodamientos) puede ser una tarea muy exigente para un fabricante. Puede parecer fácil cuando se especifica que el diámetro externo (OD) de una parte y el diámetro interno (ID) de la otra se produzcan dentro de 0.5 micrones, pero para el mecánico que hace las partes, es otra cuestión.

Los ingenieros de procesos han pasado muchas noches sin dormir tratando de diseñar procesos de manufactura que produzcan piezas con la expectativa de que encajen y funcionen perfectamente juntas solo para descubrir que el proceso puede no ser tan bueno como piensan.

Cuando el ingeniero de diseño determina las tolerancias para las parejas de ID y OD, esto puede no ser lo realmente crítico. En estas aplicaciones, como se ve con los pares de componentes hidráulicos, lo realmente crítico es la separación entre los dos diámetros, ya que esto determina qué tan bien se desempeña la parte en su conjunto.

Hay tres formas de controlar la separación entre las partes. La primera implica controlar el tamaño de ambas partes para garantizar una coincidencia precisa y una intercambiabilidad completa. Este método endurece severamente el proceso de manufactura y requiere un mecanizado con una tolerancia positiva en la parte OD y una tolerancia negativa en la parte ID. Esto podría significar controlar las tolerancias de tamaño de una ID y OD hasta fracciones de un micrón —ciertamente, no es algo que un ingeniero de manufactura con piernas débiles desearía realizar—.

La siguiente forma puede llevar un poco más de tiempo. Se requiere mucho inventario para comenzar el emparejamiento. El proceso consiste en medir y clasificar cada una de las partes a un nivel muy alto. Se podría utilizar un medidor OD de alto rendimiento para medir los OD y clasificarlos dentro de rangos muy estrechos en función de una tolerancia que fuera fácil de producir. Una vez que se clasifican todos los OD, se puede usar un tapón de aire para medir la ID de la parte de acoplamiento. Con la identificación conocida, el usuario ahora puede seleccionar una pieza de la clase OD correcta para proporcionar el ajuste o espacio libre requerido. Con los OD ya medidos y clasificados, el proceso de emparejamiento es básico usando un gráfico de emparejamiento.

Sin embargo, para algunas aplicaciones, estos métodos pueden no producir el espacio libre estrictamente controlado según la necesidad. Aquí es donde entra en juego la medición de pares con aire. La medición de pares no mide el diámetro específico de cada parte (aunque con la instrumentación correcta se puede), sino que mide la separación real (o interferencia) entre las dos partes. Al final, esto puede ser un ahorro de tiempo y trabajo fantástico cuando se requieren espacios libres extremadamente ajustados.

En su forma más simple, la medición de pares utiliza un medidor de aire con un múltiple de dos salidas, una que conduce a un tapón de aire y la otra a un anillo de aire. Para medir un par, coloque la parte OD en el anillo y la parte ID en el tapón. El medidor indica el total del espacio libre entre las dos partes y sus respectivas fijaciones. Una disposición más compleja de hecho mide ambas partes, proporcionando el ID y OD reales junto con el espacio libre entre las partes.

Una ventaja de la medición de pares es que le permite al usuario producir piezas coincidentes con tolerancias de espacio extremadamente estrechas sin tener que alcanzar el mismo nivel de precisión en el proceso de mecanizado.

Al considerar lo que podría ser más fácil para el usuario, hay dos opciones. Las herramientas de aire y los patrones podrían fabricarse de manera que el usuario lea el espacio libre entre dos partes directamente —logrando el espacio libre necesario—. El otro método sería diseñar las herramientas de aire y los patrones para mostrarle al usuario el espacio libre nominal como “cero” en el medidor. De cualquier manera, funciona: solo depende de la preferencia del usuario.

Además, no es tan difícil llevar este proceso a otro nivel. El proceso se puede automatizar con una configuración de medición de pares totalmente automática, que podría organizar, combinar, ensamblar y empaquetar cientos de pares coincidentes por hora. La retroalimentación del medidor se usa para controlar los procesos, permitiendo que la distribución de los carretes OD se mueva hacia arriba o hacia abajo para acomodar una sobreabundancia de ID de barril en un extremo u otro de la escala. Se permite que ambos rangos floten, persiguiéndose unos a otros hacia arriba y hacia abajo de la escala para asegurar suficientes carretes y barriles coincidentes para mantener las tasas de producción.