¿Cómo elegir el datum en GD&T para que proveedor y cliente midan igual?

Datos clave

• ASME Y14.5-2018 (reafirmada en 2024) define el marco de referencia de datums como tres planos mutuamente perpendiculares; el orden de las letras en el marco de control (primario, secundario, terciario) fija la precedencia con que se restringen los grados de libertad de la pieza, y un rasgo de datum de tamaño citado sin modificador se simula sin considerar su frontera de material (RMB) (ASME, 2018)
• ISO 5459:2024 establece la terminología, las reglas y la metodología de los datums y sistemas de datums en los planos que siguen el sistema ISO GPS, y remite a ISO 2692 para los requisitos de máximo y mínimo material aplicados a datums; sustituye a la edición de 2011 (ISO, 2024)
• Una presentación del Mitutoyo Institute of Metrology describe la auditoría de un laboratorio de inspección por contrato en el que el inspector usó otra superficie como datum en lugar de la que pedía el plano, y advierte que métodos de ajuste igualmente válidos en el software (mínimos cuadrados, zona mínima, círculo inscrito o circunscrito) pueden dar resultados muy distintos (Mitutoyo America, 2019)
• En México, la Ley de Infraestructura de la Calidad, publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1 de julio de 2020, incluye entre sus principios la trazabilidad de las mediciones a los patrones nacionales mediante una cadena ininterrumpida de calibraciones (artículo 5), base para exigir certificados de calibración de los instrumentos con que se mide una pieza en disputa (DOF, 2020)
• Saola Manufacturing hace el torneado CNC y el fresado CNC en su planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam; el esquema de datums del plano y el método de medición se revisan al cotizar.

¿Cómo se reconoce que la diferencia de medición viene del datum y no de la pieza?

La diferencia viene del datum cuando las cotas de tamaño (diámetros, espesores) coinciden entre los dos laboratorios y solo difieren las de orientación y posición, o cuando el error cambia de signo o de magnitud al cambiar el montaje de la pieza.

Un diámetro o un espesor no dependen del sistema de referencia: si su laboratorio y el del proveedor miden el mismo valor de tamaño pero discrepan en posición, perpendicularidad, paralelismo o perfil, el sospechoso inmediato es el datum. Hay otras señales. El error de posición crece de forma proporcional a la distancia desde un mismo punto, como si toda la pieza estuviera girada un poco; eso indica un datum secundario o terciario construido distinto. Los barrenos aparecen desplazados todos en la misma dirección, lo que apunta a un origen diferente. O la pieza pasa cuando se apoya sobre una cara y falla cuando se apoya sobre otra.

También vale la pena revisar el reporte del proveedor antes de discutir valores. Un reporte de medición por coordenadas serio declara la alineación: qué rasgos usó, en qué orden y con qué método de ajuste. Si el reporte no lo dice, la comparación no se puede hacer y la primera acción es pedir esa información, no rechazar el lote. La guía de reportes de medición por coordenadas explica qué debe traer ese documento.

¿Cómo se diagnostica la diferencia con una sola pieza?

Tome una pieza serializada, mídala en los dos laboratorios con la alineación declarada por escrito y compare primero los tamaños, después la alineación y al final los rasgos referenciados; la diferencia aparece en el paso donde dejan de coincidir.

El método es una correlación sencilla. Se marca una pieza, se mide en el laboratorio del proveedor y en el suyo, y cada parte entrega el reporte con la alineación completa: qué superficies usó como datums, en qué orden, con cuántos puntos y con qué método de ajuste (puntos altos, mínimos cuadrados o tangente). Si los tamaños no coinciden, el problema es de instrumento, de temperatura o del criterio con que se evalúa el tamaño (por ejemplo, un ajuste de mínimos cuadrados frente a un círculo inscrito máximo), y no de datums. Si coinciden, se compara la orientación del plano primario construido por cada laboratorio; una diferencia ahí explica casi siempre las desviaciones de perpendicularidad y de posición. Si el primario coincide, se revisa el secundario y luego el terciario.

Una prueba rápida en el taller ayuda a confirmar la causa: mida la misma cara primaria con la pieza apoyada sobre la mesa de granito y después con la máquina de medición usando mínimos cuadrados. Si la cara tiene forma, los dos planos difieren, y esa diferencia se multiplica en los rasgos lejanos.

Antes de discutir, estime si el datum alcanza a explicar la diferencia. Si la cara primaria tiene una longitud L y una desviación de forma f, el plano tangente y el de mínimos cuadrados pueden quedar inclinados entre sí un ángulo del orden de f/L; un rasgo situado a una distancia H de esa cara se desplaza entonces del orden de H × f/L entre una medición y otra. Dicho de otro modo, un rasgo que está tan lejos de la cara como la cara es larga puede moverse una cantidad comparable a la forma medida de la cara. Si la discrepancia reportada es de ese orden, el datum es el sospechoso principal; si es diez veces mayor, busque otra causa. Cuando el software de la máquina de medición guarda los puntos tomados, pida que se reevalúen con la alineación del otro laboratorio: si con los mismos puntos el resultado se iguala, la causa queda demostrada sin volver a medir. La tabla junta las comprobaciones y lo que indica cada resultado.

¿Qué esquemas de datum causan problemas y cómo se corrigen?

Los esquemas que más disputas causan son los que dejan la referencia a criterio del inspector, los que usan superficies inestables o no funcionales y los que mezclan datums en bruto y maquinados sin decir cuál aplica a cada rasgo.

La tabla de decisión resume los casos que se repiten en planos de carcasas, bridas, soportes y flechas, con la corrección que conviene hacer en el plano antes de cerrar ninguna tolerancia.

¿Quién hace qué en un pedido con Saola Manufacturing?

El maquinado CNC y su inspección se hacen en nuestra planta asociada principal de maquinado CNC en Vietnam; la fundición y los acabados se coordinan con fábricas asociadas, y la ubicación de producción se indica en cada cotización.

Al cotizar revisamos el esquema de datums del plano: si faltan referencias, si la precedencia no corresponde a cómo asienta la pieza o si una superficie en bruto no tiene objetivos de datum, lo señalamos en la cotización. El fresado CNC y el torneado CNC se hacen en la planta asociada principal, y la alineación que usará la inspección se puede acordar con usted antes de producir.

Las piezas de fundición a presión y de fundición en arena se producen en fábricas asociadas que nosotros coordinamos. Los objetivos de datum de esas piezas sirven a la vez para la fábrica de fundición y para la primera operación de maquinado, por eso conviene que estén en el plano desde la cotización. La ubicación de producción de cada operación aparece en la cotización. Respondemos las cotizaciones en inglés; puede escribirnos en español.

¿Cuál es el siguiente paso si ya tiene una disputa de medición o un plano nuevo?

Con una disputa abierta, pida al proveedor la alineación por escrito y correlacione una misma pieza; con un plano nuevo, revise cada marco de control con la tabla de decisión antes de pedir cotización.

Si la diferencia ya ocurrió, no cierre la tolerancia ni rechace el lote completo antes de saber si los dos laboratorios construyeron el mismo marco de referencia; en muchos casos la corrección es una nota en el plano y no un cambio de proceso. Si el plano está en revisión, compruebe que cada datum es una superficie funcional, que el orden refleja el ensamble y que las caras en bruto tienen objetivos. Cuando lo tenga listo, envíelo para cotizar con el modelo STEP y una nota sobre cómo su inspección de recibo alinea la pieza; esa nota se revisa junto con el plano.