Determinación del conjunto de tolerancias dimensionales y geométricas de un ensamble utilizando técnicas digitales de ingeniería inversa
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2023-07-26
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Altmetric
Descripción
Existen grandes limitaciones a la hora de recuperar una pieza cuando no se cuentan con las dimensiones y planos originales de una pieza o ensamble. Resaltando que, cuando se requiere obtener buena calidad de ensambles, piezas y mecanismos, en
la industria de la manufactura las tolerancias son muy importantes. Con el creciente uso de la tecnología 3D y las sin fines de aplicaciones que puede tener, se hace necesario conocer estas variaciones dimensionales, las cuales son importantes en los ámbitos investigativos y la industria. Por ende, se requiere saber el conjunto de tolerancias geométricas y dimensionales de piezas mecánicas. En este estudio investigativo se determinó el conjunto de tolerancias geométricas y dimensionales de un ensamble mecánico fabricado mediante manufactura aditiva, utilizando técnicas de ingeniería inversa. El cual consta de 4 partes, una cuña de fijación, un soporte inferior, un cuerpo de utillaje y un soporte superior. Se utilizó una máquina de impresión 3D de filamento Tronxy xsa 500 pro, una impresora 3D de sinterizado figure 4 standalone, un escáner óptico de marca Evixscan y softwares de ingeniería avanzados, tales como; Evixscan, Geomagic design x, SolidWorks y Geomagic control x, disponibles en la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, para poderse estimar la variación de la tolerancia en el ensamble seleccionado. Se realizó ingeniería inversa a cada una de las piezas del ensamble y se fabricaron bajo parámetros de diseño experimentales de Taguchi en las impresoras 3D. Adicionalmente se comparó el ensamble original seleccionado y los componentes fabricados por impresión 3D. De igual manera, los datos obtenidos se analizaron y compararon pertinentemente, permitiéndonos determinar el conjunto de tolerancias geométricas y dimensionales del ensamble.
Resumen
There are great limitations when it comes to recovering a part when the original dimensions and drawings of a part or assembly are not available. It should be noted that, when it is required to obtain good quality assemblies, parts and mechanisms, tolerances are very important in the manufacturing industry. With the increasing use of 3D technology and the endless applications it can have, it is necessary to know these dimensional variations, which are important in research and industry. Therefore, it is necessary to know the set of geometric and dimensional tolerances of mechanical parts. In this research study, the set of geometric and dimensional tolerances of a mechanical assembly manufactured by additive manufacturing, using reverse engineering techniques, was determined. It consists of 4 parts, a fixing wedge, a lower support, a tooling body, and an upper support. A Tronxy xsa 500 pro filament 3D printing machine, a figure 4 standalone sintering 3D printer, an Evixscan optical scanner and advanced engineering software, such as Evixscan, Geomagic design x, SolidWorks and Geomagic control x, available at the Universidad Distrital Francisco José de Caldas, were used to estimate the tolerance variation in the selected assembly. Each part of the assembly was reverse engineered and fabricated under Taguchi's experimental design parameters in the 3D printers. Additionally, the original assembly selected, and the components manufactured by 3D printing were compared. Likewise, the data obtained were analyzed and compared, allowing us to determine the set of geometric and dimensional tolerances of the assembly.
Palabras clave
Conjunto de tolerancias geométricas, Tolerancias geométricas, Tolerancias dimensionales, Ensamble mecánico, Ingeniería inversa, Manufactura aditiva