UNIVERSIDAD DON BOSCO VICERRECTORÍA DE ESTUDIOS DE POSTGRADO MAESTRÍA EN MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA FABRICACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADORA Catedrático: Mg Edwing Isaac Rosales Molina TAREA Tolerancias Presenta García Pérez, Sergio Miguel GP980067 Antiguo Cuscatlán, Julio de 2014
EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE PIEZAS MECANIZADAS TOLERANCIAS El término tolerancia es muy familiar para los mecánicos de taller. Significa, sencillamente, la cantidad de variación permitida con relación al tamaño normal especificado. Las tolerancias asignadas dependen de la función a desempeñar por la pieza que esté siendo dimensionada. Para las medidas exteriores del cuerpo de una máquina donde no se requiere ningún ajuste, la tolerancia, normalmente, será muy grande. En cambio, deberá ser pequeña cuando se trate de un eje que deba ajustarse al orificio de un disco de engranaje. En condiciones normales, cuando la pieza esté siendo dimensionada no deba ajustarse al interior o en torno a otra pieza, se asigna una tolerancia bilateral o de más menos (±). Para las piezas que deban ajustarse a otras, se asigna una tolerancia ya sea más o menos (unilateral).
Un límite para distinguirlo, de la tolerancia o del ajuste, es una dimensión real. Puede ser el mayor tamaño permisible (límite máximo) o el menor posible (límite mínimo). Para ilustrar la diferencia entre límite y tolerancia, supóngase que una pieza que se esté labrando a máquina esté siendo dimensionada del modo siguiente; 1.000 ± 0.005. Para esta dimensión se tendrá una tolerancia del ± 0.005. Sin embargo, los límites serán 1.005 (máximo) y 0.095 (mínimo). Hay cinco ajustes básicos que se emplean en la construcción de máquinas: ajuste de giro, de empuje, de impulso, forzado, de contracción. En los primeros dos, se requiere juego positivo u holgura para asegurar el funcionamiento apropiado. Para los otros tres ajustes, se necesita un ajuste negativo o interferencia, para un funcionamiento adecuado. Las tolerancias se designan, según ISO, mediante letras y números. Los números indican la magnitud de la tolerancia. Las letras indican la posición del campo de tolerancia respecto a la línea cero. Para la calidad ISO 5 6 7 8 9 10 Se multiplicará i por el factor 7 10 16 25 40 64 Multiplicadores para la unidad de tolerancia i Para la calidad ISO 11 12 13 14 15 Se multiplicará i por el factor 100 160 250 400 640 Para la calidad ISO 16 17 18 Se multiplicará i por el factor 1000 1600 2500 La magnitud de la tolerancia corresponde a la calidad (grado de precisión) del procedimiento de trabajo. Estas calidades se designan con números que van del 01 al 18. A los números de calidad mayores corresponden también mayores tolerancias. La magnitud de tolerancia no depende solamente de la calidad, sino también de la magnitud de la medida nominal D. Si D está expresado en mm e i en u es: i = 0.45*(D)⅓ + 0.001D Si por ejemplo, se quiere calcular para un árbol de 24Ø n6, la magnitud de tolerancia que se tendrá será: i = 0.45*(24)⅓ + 0.001(24) i = 1.32um
Para la calidad 6, habrá que multiplicar i por 10, se obtiene una tolerancia de 13.2um, es decir, 0.0132mm. Ejercicio. Se está labrando un eje de 1'' (h8) y un cojinete para un ajuste de giro (clase 2, deslizante). Cuáles serán las dimensiones siguientes?. Diámetro máximo del eje: Diámetro mínimo del eje: Diámetro máximo del orificio: Diámetro mínimo del orificio: Solución: Diámetro máximo y diámetro mínimo (eje). D=1 i = 0.052D⅓ + 0.001D = 0.052(1)⅓ + 0.001(1) = 0.053'' Para la calidad 8, habrá que multiplicar i por 25, se obtiene una tolerancia de 1.325x10-3 '', es decir, 0.0013250''. Diámetro máximo: 1 + 0.0013250 = 1.0013250''. Diámetro mínimo: 1-0.0013250 = 0.9987''. Solución: Diámetro máximo y diámetro mínimo (orificio). Diámetro máximo = Diámetro nominal + Diferencia superior = = 1.0013250 + 0.0013250 = 1.0026500'' Diámetro mínimo = Diámetro nominal + Diferencia inferior = 0.9987 + 0.0013250 = 1''
Las distintas posiciones de las tolerancia, que se establecen para cada grupo de dimensión, se designan mediante una letra o letras, minúsculas o mayúsculas, según correspondan a un eje o agujero respectivamente. La designación de las distintas posiciones de tolerancia para ejes son las minúsculas y para los agujeros son las mayúsculas. Hay libros y ediciones completas con respecto al tema de ajustes y tolerancias, en las páginas anteriores, se ha hecho referencia al concepto de tolerancia, tolerancia en las medidas lineales, sistemas ISO de ajustes y tolerancias, grupo de dimensiones nominales menores a 500mm. A la vez la bibliografía nos habla de: (a) Tolerancias de engranajes, ISO/TC 60. (b) Tolerancias ISA para roscas mecanizadas de ajustes deslizantes. (c) Tolerancias de conos. (d) Tolerancias en la aplicación de retenes. (e) Tolerancias en resortes de helice. (f) Tolerancias para piezas fundidas. (g) Tolerancias de rugosidad superficial. (h) Tolerancias en los montajes de rodamientos. (i) Tolerancia en los errores de forma.
Con relación a las tolerancias anteriores, existen tablas y formulas. A manera de ejemplo se muestran información con referencia al literal (f). Tolerancias para piezas fundidas. La fundición como técnica muy peculiar trabaja precisamente con unas determinadas normas, pues sobre las dimensiones obtenidas influyen variantes decisivas como: arenas, contracciones propias de cada material, medios de fundición, etc. Todas estas variantes, unidas a las exigencias de fabricación, definen en general la rigidez de las tolerancias, que no pueden ser fijadas a título de ejemplo de forma rigurosa en la fabricación de la pieza, sino exigidas con rigurosidad en una fabricación más numerosa y bien utillada. En la fundición hay que distinguir fundamentalmente dos tipos de dimensiones a fijar de tolerancias: las de detalle en sí o tolerancia para espesores y las tolerancias de distancia generales de pieza. Por otra parte, es conveniente establecer los diversos tipos de fundición: Fundición en arena. Fundición en coquilla. Fundición inyectada. Fundición a cera perdida. Tolerancias de espesor a titulo orientativo. Las tolerancias de espesor suelen tener las siguientes amplitudes: Fundición de arena. Hasta 3mm ± 0.3mm De 3 a 6mm ± 0.5mm De 6 a 12mm ± 0.75mm De 12 a 20mm ± 1mm De 20 a 30mm ± 1.5mm De 30 a 40mm ± 2mm Fundición inyectada. Hasta 3mm ± 0.2mm De 3 a 6mm ± 0.3mm De 6 a 12mm ± 0.5mm
De 12 a 20mm De 20 a 30mm De 30 a 40mm ± 0.75mm ± 1.1mm ± 1.5mm Fundición acera perdida. Hasta 3mm ± 0.15mm De 3 a 6mm ± 0.2mm De 6 a 12mm ± 0.3mm De 12 a 20mm ± 0.45mm De 20 a 30mm ± 0.7mm De 30 a 40mm ± 1mm Referencias. Tecnología Mecánica 3. Delmar. Editorial Reverté Mexicana S.A. Tecnología de los orificios metalurgicos. A Leyensetter. Editorial Reverté. Prontuario de Ajustes y Tolerancias. Jiménez Balboa. Alfaomega, marcombo.