Tolerancia mecánica y ajuste
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- Gabriel Cruz Montero
- hace 6 años
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1 Tolerancia mecánica y ajuste Tolerancia mecánica La tolerancia es un concepto propio de la metrología industrial, que se aplica a la fabricación de piezas en serie. Dada una magnitud significativa y cuantificable propia de un producto industrial (sea alguna de sus dimensiones, resistencia, peso o cualquier otra), el margen de tolerancia es el intervalo de valores en el que debe encontrarse dicha magnitud para que se acepte como válida. 1
2 El propósito de los intervalos de tolerancia es el de admitir un margen para las imperfecciones en la manufactura de componentes, ya que se considera imposible la exactitud absoluta desde el punto de vista técnico, o bien no se recomienda por motivos de eficiencia: Es una buena práctica de ingeniería el especificar el mayor valor posible de tolerancia mientras el componente en cuestión mantenga su funcionalidad, dado que cuanto menor sea el margen de tolerancia, la pieza será más difícil de producir y por lo tanto más costosa. Tolerancia de una magnitud Tolerancia de una magnitud es el intervalo de valores en el que debe encontrarse dicha magnitud para que se acepte como válida. El error por falta de exactitud como una expresión de tolerancia e [%]rd magnitud 2
3 Eje y agujero Pareja de elementos, uno macho y otro hembra, que encajan entre sí, independientemente de la forma de la sección que tengan. Tolerancias dimensionales: definiciones Dimensión: Es la cifra que expresa el valor numérico de una longitud o de un ángulo. Dimensión nominal (dn para ejes, DN para agujeros). Es el valor teórico que tiene una dimensión, respecto al que se consideran las medidas límites. Dimensión efectiva (de para eje, De para agujeros): Es el valor real de una dimensión, determinada midiendo sobre la pieza ya construida. Dimensiones límites (máxima, dm para ejes, DM para agujeros / mínima, dm para ejes, Dm para agujeros): Son los valores extremos que puede tomar la dimensión efectiva.. 3
4 Definiciones Diferencia fundamental: Es una cualquiera de las desviaciones límites (superior o inferior) elegida convenientemente para definir la posición de la zona de tolerancia en relación a la línea cero. Línea de referencia o línea cero: Es la línea recta que sirve de referencia para las desviaciones o diferencias y que corresponde a la dimensión nominal. Tolerancia (t para ejes, T para agujeros): Es la variación máxima que puede tener la medida de la pieza. Viene dada por la diferencia entre las medidas límites y coincide con la diferencia entre las desviaciones superior e inferior. Zona de tolerancia: Es la zona cuya amplitud es el valor de la tolerancia. Tolerancia fundamental: Es la tolerancia que se determina para cada grupo de dimensiones y para calidad de trabajo Tolerancias dimensionales: definiciones Desviación o diferencia: Es la diferencia entre una dimensión y la dimensión nominal. Diferencia efectiva: Es la diferencia entre la medida efectiva y la nominal. Diferencia superior / inferior: Es la diferencia entre la dimensión máxima / mínima y la dimensión nominal correspondiente 4
5 Gráficamente: Diferencia superior Diferencia inferior Diferencia superior D máximo D mínimo Tolerancia IT Dnominal agujero Eje Diferencia inferior Tolerancia IT Línea cero d mínimo d máximo d nominal Definiciones Para agujeros Ds = Di + T DM = Dm + T Para ejes ds = di + t dm = dm + t T = DM - Dm = Ds - Di t = dm - dm = ds - di DM = DN + Ds Dm = DN + Di dm = dn + ds dm = dn + di 5
6 Ejemplo Representación de las tolerancias a)con su medida nominal seguida de las desviaciones límites. b)con los valores máximo y mínimo c)con la notación normalizada ISO. Las unidades de las desviaciones son las mismas que las de la dimensión nominal. El número de cifras decimales debe ser el mismo en las dos diferencias, salvo que una de ellas sea nula. 6
7 Representación de las tolerancias Si los elementos afectados de tolerancia se representan con su medida nominal seguida de las desviaciones límites se debe tener en cuenta: La desviación superior siempre se coloca encima de la inferior, tanto en ejes como en agujeros. Si una diferencia es nula, se expresa sin decimales. Si la diferencia superior es igual a la inferior cambiada de signo, se escribe solamente el valor absoluto de las diferencias precedido del signo ±. Los convenios son los mismos para las cotas lineales que para las angulares. Representación de las tolerancias
8 Denominación ISO Calidad o índice de calidad Es un conjunto de tolerancias que se corresponde con un mismo grado de precisión para cualquier grupo de diámetros. Cuanto mayor sea la calidad de la pieza, menor será la tolerancia. La norma ISO distingue dieciocho calidades (o dieciocho grados de tolerancia) designados como IT01 IT0, IT1, IT2,..., IT16, 8
9 Calidad o índice de calidad Tolerancias dimensionales Posición de la zona de tolerancia: ejes y agujeros 9
10 Zonas de tolerancia preferentes Ajustes Se denomina Ajuste a la relación mecánica existente entre dos piezas que pertenecen a una máquina o equipo industrial, cuando una de ellas encaja o se acopla en la otra. Puede ser: Ajuste móvil o con juego, Ajuste indeterminado Ajuste fijo o con apriete. 10
11 Juego Juego: diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando esta es positiva dimensión real del eje < dimensión real del agujero. Ajuste con juego o ajuste móvil : la diferencia entre las medidas efectivas de agujero y eje resulta positiva Juego máximo (JM): diferencia que resulta entre la medida máxima del agujero y la mínima del eje. Juego mínimo (Jm) es la diferencia entre la medida mínima del agujero y la máxima del eje. 11
12 Tolerancia del juego (TJ): la diferencia entre los juegos máximo y mínimo, que coincide con la suma de las tolerancias del agujero y del eje. J = De de > 0 JM = DM dm Jm = Dm dm TJ = JM Jm = T + t Sistema de agujero único: En la figura se ve, tomando como base este sistema, como se obtienen los tres tipos principales de ajuste teniendo un agujero de un mismo diámetro y cambiando los diámetros de los ejes que se introducen en el mismo 12
13 Paralelismo: a veces en determinados componentes se hace necesaria una gran precisión en el paralelismo que tengan determinadas superficies mecanizadas por lo que se indican en los planos constructivos los límites de paralelismo que deben tener dichas superficies. Perpendicularidad: la perpendicularidad entre una superficie cilíndrica refrentada y su eje axial también puede ser crítica en algunas ocasiones y también requiere procedimientos para su medición y control. Redondez: hay componentes que exigen una redondez muy precisa de sus superficies cilíndricas, porque en algunas máquinas que sean deficientes pueden producir óvalos en vez de circunferencias. Conicidad: Hay superficies cónicas y lo que es necesario controlar es la conicidad que tienen para que esté dentro de los datos previos de los planos. Planitud: es el nivel de horizontalidad que tiene una superficie que haya sido mecanizada previamente. Curvas esféricas es necesario verificar todo el perfil esférico de una pieza Concentricidad: que deben tener varios diámetros de una pieza que tengan eje común. 13
Medidas de la pieza. Forma-posición elemento
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