Fomentar en el estudiante el manejo de conceptos que le permitan la construcción de piezas en serie o de recambio.

Transcripción

1 IED INSTITUTO TÉCNICO RODRIGO DE TRIANA ÁREA DE FORMACIÓN LABORAL TEMA: AJUSTES Y TOLERANCIAS OBJETIVO: Fomentar en el estudiante el manejo de conceptos que le permitan la construcción de piezas en serie o de recambio. CONTENIDO: Sistema de Tolerancias: Conjunto de normas que definen el valor y la posición de las tolerancias. Tolerancias: Desviación admisible en la fabricación de un elemento. IT = Ls Li Línea de referencia: Línea recta determinada por el valor nominal de la dimensión de la pieza, D, señalada en el plano de la misma. Límite superior: Máxima dimensión admitida. Ls Límite inferior: Mínima dimensión admitida. Li Desviación superior: Es la diferencia algebraica entre la dimensión máxima y la nominal correspondiente. Para taladros: Es = Dmáx D Para ejes : es = dmáx d Desviación inferior: Es la diferencia algebraica entre la dimensión mínima y la nominal correspondiente. Para taladros: Ei = Dmín D Para ejes : ei = dmín d Relaciones Fundamentales: Para taladros: Es Ei = ITA Para ejes : es ei = ITE Juego: Es la diferencia entre las dimensiones reales del taladro y del eje, antes de su unión, cuando dicha diferencia es positiva (taladro mayor que el eje). Jmáx = Es ei Jmín = Ei es Apriete: Es el valor absoluto entre la diferencia de las dimensiones reales del taladro y del eje, antes de su unión, cuando dicha diferencia es negativa (eje mayor que el taladro). Amáx = es Ei Amín = ei Es Ajuste: Es la designación que relaciona dos piezas correspondientes antes de ensamblarlas. A cada ajuste corresponde una pieza exterior y una interior. Sistema EJE BASE 1

2 Sistema AGUJERO BASE Posiciones de las tolerancias: Respecto a la línea de referencia se indica con las letras mayúsculas para taladros y minúsculas para los ejes. Las posiciones ZA, ZB, ZC en taladros y sus correspondientes za, zb, zc en ejes se utilizan para grandes aprietes. EJES AGUJEROS 2

3 Designación: La tolerancia se indica con una letra seguida de un número; la letra indica la posición de la zona de tolerancia en relación a la línea de referencia y el número indica la calidad de elaboración. Taladros: H8 G12 F10 Ejes : h8 g12 f10 La calidad de elaboración corresponde a escalones de tolerancia que designan con 19 números los valores de los campos de tolerancia: 01, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 Los valores numéricos de los campos de tolerancia se expresan en las tablas en milésimas de milímetro (1/1000 ); es decir, en micras de metro (μm). Ejemplo: Medida tolerada φ30 H8 Φ = Forma cilíndrica 30 = Medida nominal igual a 30 H = Mayúscula, medida interior (agujero), posición de la tolerancia 8 = Calidad de elaboración ISO 8 La calidad de elaboración se elige según los siguientes criterios: De 01 a 1, para pequeña mecánica de precisión, óptica, relojería. De 1 a 4, para fabricación de calibres y galgas de alta precisión. De 5 a 7, para mecanizado (rectificado) de piezas que deban acoplarse. De 8 a 9, para fabricación mecánica fina en tornos y fresadoras. De 10 a 11, para mecanizados de desbaste en general. De 12 a 17, para piezas sueltas, forjadas, fundidas o laminadas. Ejemplo 1: Determinar las desviaciones para el taladro H7 de diámetro nominal D = 40. Solución: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 40, una amplitud ITA = 0,025. Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 40 y posición H, se deduce: Ei = 0. Ahora; Es Ei = ITA Es = ITA + Ei Es = Es = Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = = 40,025 Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = = 40,000 Designación: 40 H7 +0,025 0 Relaciones fundamentales: ITE = es ei es = dmáx d ei = dmín d Jmáx = Es ei Amáx = es Ei ITA = Es Ei Es = Dmáx D Ei = Dmín D Jmín = Ei es Amín = ei Es Ejemplo 2: Determinar las desviaciones para el taladro 50 H8. Solución: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50, una amplitud ITA = 0,039. Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 40 y posición H, se deduce: Ei = 0. Ahora; Es Ei = ITA Es = ITA + Ei Es = Es =

4 Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = = 50,039 Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = = 50,000 Designación: 40 H7 +0,039 0 Ejemplo 3: Determinar las desviaciones para el eje 50 u7. Solución: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50, una amplitud ITE = 0,025. Desviaciones: De la tabla 5 para el diámetro D = 50 y posición u, se deduce: ei = 0,070 Ahora; es ei = ITE es = ITE + ei es = ,070 es = Diámetro máximo = dmáx = d + es = = 50,095 Diámetro mínimo = dmín = d + ei = ,070 = 50,070 Designación: 50 u7 +0,095 +0,070 Ejemplo 4: Determinar las desviaciones para el acoplamiento 63 B9h6. Sistema EJE BASE. Solución: Partiendo del eje 63 h6 tenemos, Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 6 y diámetro D = 63, una amplitud ITE = 0,019 = 19 μm Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 63 y posición h, se deduce: es = 0 Ahora; es ei = ITE ei = es - ITE ei = 0-0,019 ei = Diámetro máximo = dmáx = d + es = = 63,000 Diámetro mínimo = dmín = d + ei = 63 + (-0,019) = 62,981 Para el agujero (taladro) 63 B9: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 9 y diámetro D = 63, una amplitud ITA = 0,074. 4

5 Desviaciones: De la tabla 2 para el diámetro D = 63 y posición B, se deduce: Ei = 0,190 Ahora; Es Ei = ITA Es = ITA + Ei Es = 0, Es = Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = = 63,264 Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = ,190 = 63,190 Para el ajuste tenemos: Jmáx = Es ei = 0,264 (-0,019 ) = 0,283 Jmín = Ei es = 0,190 o = 0,190 Amáx = es Ei = 0 0,190 = -0,190 Amín = ei - Es = -0,019 0,264 = -0,283 Ajuste Cota Nominal Posición de la Calidad de Fabricación Tolerancia ISO Límites Diámetros Ajuste Juego 63 B9h6 o Diámetro Tolerancia Amplitud Super. Inferio. máx. mín. Cálculo del tipo o categoría teórico EJE 63 h 6 ITE = 0,019 es = 0 ei = -0,019 dmáx= 63 dmín= 62,981 Jmáx= 0,283 Jmín = 0,190 AGUJERO 63 B 9 ITA = 0,074 Es = 0,264 Ei = 0,190 Dmáx= 63,264 Dmín= 63,190 Amáx = -0,190 Amín = -0,283 Ejemplo 5: Dado el ajuste 50 M6 t7. Sistema EJE BASE. Calcular los parámetros de las tolerancias y definir el tipo o categoría del ajuste (acoplamiento) Hacer gráfica siguiendo normas ISO. Completar la tabla de datos. Solución: Partiendo del eje 50 t7 tenemos, Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 7 y diámetro D = 50, una amplitud ITE = 0,025 = 25 μm Desviaciones: De la tabla 5 para el diámetro D = 50 y posición t, se deduce: ei = 0,054 Ahora; es ei = ITE es = ITE + ei es = 0, ,054 es = 0,079 Diámetro máximo = dmáx = d + es = ,079 = 50,079 Diámetro mínimo = dmín = d + ei = ,054 = 50,054 Para el agujero (taladro) 50 M6: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 6 y diámetro D = 50, una amplitud ITA = 0,016. Desviaciones: De la tabla 4 para el diámetro D = 50 y posición M, se deduce: Es = -9 + Δ ; donde Δ para la calidad 6 es igual a 5. (Δ = 5 μm) Es = = -0,004 = -4 μm Ahora; Es Ei = ITA Ei = Es - ITA Ei = -0, Ei = Diámetro máximo = Dmáx = D + Es = 50 + ( ) = 49,996 5

6 Diámetro mínimo = Dmín = D + EI = 50 + (-0,020 ) = 49,980 Para el ajuste tenemos: Jmáx = Es ei = -0,004 0,054 = -0,058 Jmín = Ei es = -0,020 o,079 = -0,099 Amáx = es Ei = 0,079 (-0,020 ) = 0,099 Amín = ei - Es = 0,054 (- 0,004 ) = 0,058 Ajuste Cota Nominal Posición de la Calidad de Fabricación Tolerancia ISO Límites Diámetros Ajuste Apriete 50 M6t7 o Diámetro Tolerancia Amplitud Super. Inferio. máx. mín. Cálculo del tipo o categoría teórico EJE 50 t 7 ITE = 0,025 es = 0,079 ei = 0,054 dmáx= 50,079 dmín= 50,054 Jmáx= -0,058 Jmín = -0,099 AGUJERO 50 M 6 ITA = 0,016 Es = -0,004 Ei = -0,020 Dmáx= 49,996 Dmín= 49,980 Amáx = 0,099 Amín = 0,058 Ejemplo 6: Determinar las desviaciones y las dimensiones límites de altura de una platina 55 js15. Solución: Amplitud de la tolerancia: De la tabla 1 se deduce, para la calidad 15 y dimensión nominal de 55, una amplitud IT = 1,200 = 1200 μm. Desviaciones: De la tabla 2 para la posición js, la línea de referencia divide el campo de tolerancia por su mitad, entonces: es = ei = ± IT / 2 Ahora; es = + 1,200 / 2 = 0,6 ei = - 1,200 / 2 = -0,6 Altura máxima = Dmáx = D + es = = 55,6 Diámetro mínimo = Dmín = D + ei = 55 + (-0,6) = 54,4 Designación: 55 js15 +0,6 o también 55 js 15 (± 0,60) -0,6 Ejercicios: Defina: Tolerancia, Ajuste, Juego, Apriete Cómo se designan las tolerancias, ejemplo? Qué es la calidad de elaboración y bajo qué criterios se elige? Hacer gráficas ISO, completar tablas de datos, calcular los parámetros de las tolerancias y definir el tipo o categoría del ajuste (acoplamiento) dado: 50 H8f6 120 H8h8 110 H8g7 130 M6h6 60 H6g5 140 H6h6 70 H6h5 150 N7h7 80 H6p5 55 F8h7 90 H7f6 65 D10h8 100 H6n6 75 H13h11 ANEXOS: 6

7 Campos de tolerancia En la tabla 1 que se adjunta, figuran los 19 grupos de calidades ISO de mecanizado que hay homologados y en cada casilla figura el valor en micras (0,001 ) que existe entre la cota máxima y la cota mínima de cada valor nominal que se considere. TABLA 1. Medidas Nominales (en ) CALIDADES IT De 0 a De 3 a De 6 a De 10 a De 18 a De 30 a De 50 a De 80 a De 120 a De 180 a De 250 a De 315 a De 400 a

8 DESVIACIONES FUNDAMENTALES PARA LOS EJES 8

9 DESVIACIONES FUNDAMENTALES PARA LOS AGUJEROS 9

10 10

11 11

12 12