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CARTILLA 1

 

 

SEMANA 1

     

TITULO: Cálculos de ajustes y tolerancias dimensionales Información general La fabricación de piezas obliga a considerar las posibles diferencias que puedan darse en el proceso de elaboración. En algunos casos la manufactura se limita a acercar las piezas a las medidas indicadas en el plano, y esto no afectará su funcionalidad. Sin embargo, en algunas circunstancias, en especial cuando las piezas deben acoplarse, estas deben encajar como si se hubieran fabricado específicamente para este acople, este valor de medida admisible se le conoce como la tolerancia, la cual debe ser lo más grande posible para que sea más fácil su manufactura, aunque, en algunas máquinas, se requiere que la tolerancia sea muy pequeña, para garantizar el funcionamiento de las partes. INSTRUCCIONES Estructura de la cartilla La cartilla tiene como fin comprender los procedimientos para realizar los cálculos relacionados con los ajustes y las tolerancias dimensionales. Para su comprensión, la cartilla se encuentra estructurada de la siguiente forma: Información general. En esta parte encontrará una breve introducción a la temática contemplada en la cartilla. Términos relacionados. En esta sección se definen las variables involucradas en el cálculo de los ajustes y las tolerancias dimensionales, según la norma ISO. Cálculos, aquí encontrará un caso de cálculo, resuelto paso a paso, con el fin de comprender el procedimiento a seguir. Ejercicios para practicar. En este aparte se plantean ejercicios similares, para que el estudiante practique por su cuenta.

 

1. TÉMINOS RELACIONADOS AJUSTES: en el campo de la metrología, el ajuste es la forma en que dos piezas de una misma máquina se acoplan entre sí, de forma tal que un eje encaja en un orificio. TOLERENCIA: es el intervalo de valores en el que debe encontrarse una magnitud JUEGO: Son aquellos acoples en los que el eje puede girar o deslizar en el agujero. Para que se de juego, el diámetro del eje es siempre menor que el del agujero. Se puede definir como la diferencia entre el diámetro del agujero y el diámetro del eje. Cuando se trata de determinar la forma en que se acoplan los elementos se habla de juego máximo y juego mínimo y se pueden determinar cómo: Juego máximo = Diámetro máximo agujero – diámetro mínimo eje Juego mínimo = Diámetro mínimo agujero – diámetro máximo eje HOLGURA: se considera lo mismo que el juego. APRIETE: son aquellos acoples en los que el eje queda forzado sobre el agujero. Para que se de apriete, el diámetro del eje es siempre mayor que el del agujero. Se puede definir como la diferencia entre el diámetro del agujero y el diámetro del eje. Cuando se trata de determinar la forma en que se acoplan los elementos se habla de apriete máximo y apriete mínimo y se pueden determinar cómo: Apriete máximo = Diámetro máximo del eje – diámetro mínimo del agujero Apriete mínimo = Diámetro mínimo del eje – diámetro máximo del agujero INDETERMINACIÓN: se presenta cuando el eje y el agujero presentan acople con apriete y con holgura MEDIDA NOMINAL: es la medida de referencia de la pieza. DESVIACIÓN SUPERIOR: se denomina diferencia superior ds a la diferencia entre la cota límite superior máxima (Dmáx) y la cota nominal (D). Puede ser positiva o negativa. ±ds = Dmáx – D

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DESVIACIÓN INFERIOR: Se denomina diferencia inferior di a la diferencia entre la cota límite mínima (Dmín) y la cota nominal (D). Puede ser positiva o negativa. ±di = Dmín – D POSICIÓN DE TOLERANCIA:  el sistema de tolerancias ISO ha establecido 28 posiciones. Cada posición se denomina por una letra. Se utilizan letras mayúsculas para señalar la posición de la tolerancia en agujeros y letras minúsculas para indicar la posición de la tolerancia en ejes. 2. CÁLCULOS Supongamos la siguiente denominación: 95H7/u9 Paso 1. Definimos los términos y los intervalos de tolerancia para eje y agujero. Diámetro nominal 95 Posición de la tolerancia del agujero H Posición de la tolerancia del eje u Calidad de fabricación para el agujero 7 Calidad de fabricación para el eje 9 Los valores de los IT, los ubicamos en la tabla, de la diapositiva 8 en la video diapositiva 1B

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Figura 1. Calidades de fabricación e intervalos de tolerancia. Tomada de http://polamalu.50webs.com/OF1/mecanica/ajustes.htm. IT agujero= 35 IT eje=87 Paso 2. Se determinan las desviaciones superiores e inferiores para eje y para agujero. Los valores de una de las desviaciones los ubicamos en la tabla, de las diapositivas 13 a 16 en el video diapositiva 1B. Desviaciones para agujeros Como sabemos que la posición de la tolerancia para el agujero es H, no requerimos buscarla en la tabla, ya que sabemos que por posición de la tolerancia el límite inferior de la tolerancia es la misma medida nomina, lo que nos da como desviación inferior valor cero di=+0 si IT= ds-di, entonces ds= IT+ di=35 Desviaciones para ejes (ver la figura 2)

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di=+124 si IT= ds-di, entonces ds= IT+ di=124

Figura 2. Desviaciones inferiores ejes. Tomada de http://polamalu.50webs.com/OF1/mecanica/ajustes.htm. Paso 3. Se calculan los diámetros máximos y los diámetros mínimos, tanto para el eje, como para el agujero. Agujero: !" = !" + !" → !" = 95 + 0.035 = 95.035!! !" = !" + !" → !" = 95 + 0 = 95!! Eje:  

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!" = !" + !" → !" = 95 + 0.211 = 95.211!! !" = !" + !" → !" = 95 + 124 = 95.124!! Paso 4. Se determinan los juegos o aprietes !" = !" − !" → !" = 95.035 − 95.124 = −0.089!!

máximos

y

mínimos  

!" = !" − !" → !" = 95 − 95.211 = −0.211!! Paso 5. Se determina si existe apriete, holgura o indeterminación entre las piezas ajustadas. Existe apriete ya que el juego máximo y el juego mínimo son negativos. 3. Ejercicios para practicar Determine la magnitud del apriete máximo y mínimo y holgura o indeterminación entre las partes ajustadas. 1. 2. 3. 4.

si existe

68H7/m6 85H5/m6 62N6/j7 250 H7 /j7

       

         

 

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apriete