SISTEMA DE AJUSTES Y TOLERANCIAS
JHON ALEXANDER LOPEZ GARCIA JUAN PABLO ORTIZ GARCIA OMAR ALBERTO ALZATE ALZATE SERGIO ANDRES VALENCIA GARCIA YOHAN SEBASTIAN VARGAS SUAZA
NILTON PEREZ INSTRUCTOR METROLOGIA Y MEDICION
TECNOLOGO EN MANTENIMIENTO ELECTROMECANICO INDUSTRIAL
SENA ORIENTE CENTRO DE LA INNOVACIÓN, LA AGROINDUSTRIA Y EL TURISMO RIONEGRO-ANTIOQUIA
2013
CONTENIDO
Página Introducción. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Diámetros Nominales y grupos formados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Tolerancias Dimensionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Tolerancias de cotas lineales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Tolerancias de cotas angulares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Calidad de Tolerancia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 - Tolerancia Fundamental - Posición de la zona de Tolerancia - Diferencias Fundamentales de Ejes y Agujeros Ajustes y Sistema de Ajustes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Tolerancias en los Dibujos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Tolerancias Lineales Dimensionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14 Tolerancias Mecánicas de Ajuste. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Tolerancias y cálculos para Rodamientos, Ejes y Agujeros. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
INTRODUCCION
La tolerancia es una definición propia 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, lo que determina la aceptación o el rechazo de los componentes fabricados, según sus valores queden dentro o fuera de ese intervalo. El propósito de los intervalos de tolerancia es el de admitir un margen para las imperfecciones en la manufactura de componente, ya que se considera imposible la precisión 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. La tolerancia puede ser especificada por un rango explícito de valores permitidos, una máxima desviación de un valor nominal, o por un factor o porcentaje de un valor nominal. Por ejemplo, si la longitud aceptable de un barra de acero está en el intervalo 1 m ± 0,01 m, la tolerancia es de 0,01 m (longitud absoluta) o 1% (porcentaje). La tolerancia puede ser simétrica, como en 40 ± 0,1, o asimétrica como 40 + 0,2 / -0,1.
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DIAMETROS NOMINALES Y GRUPOS FORMADOS
Sistema de Tolerancias y Ajustes ISO Es el resultado de estudios, realizados a nivel internacional, para unificar los existentes en diversos paises y asi posibilitar el intercambio. Se ha pretendido hacerlo sencillo y suficiente para las aplicaciones y necesidades de la industria mecanica. Los conceptos que componen el sistema son: Temperatura de referencia la temperatura de medicion adoptada es de 20°C. Unidades de medida La unidad de dimenciones en el sistema ISO es el milimetro (mm) y la unidad de tolerancia y diferencias es la milesima o micra (µ) también (µm).
Diámetros nominales y grupos formados El sistema ISO comprende los diámetros de 1 a 500 mm, formando grupos, como indican las primeras columnas en la tabla 18.20.
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TOLERANCIAS DIMENSIONALES
La mayor parte de las piezas no quedan definidas con su representación y su acotación, debido a que existe una discrepancia entre las medidas teóricas o exactas que aparecen en los planos y las medidas reales de las piezas. Estas discrepancias pueden ser debidas a un gran número de factores: Juegos de las herramientas o máquinas herramientas. Errores de los instrumentos de medida o de los operarios que miden. La dilatación de los cuerpos como consecuencia de las temperaturas que adquieren las piezas en su fabricación. Deformaciones producidas por las tensiones internas de las piezas. En algunas ocasiones, las discrepancias entre las medidas reales y la teóricas o nominales no tienen importancia; son los casos de cotas auxiliares o no funcionales, pero en otras ocasiones hacen que las piezas sean inservibles; en este segundo caso las cotas son funcionales. Cota funcional es la cota que posee una valía esencial en el funcionamiento de la pieza, es decir es aquella que afecta al funcionamiento del mecanismo.
La fabricación de máquinas en serie precisa que las piezas de que se componen, construidas conjunta o independientemente, puedan montarse sin necesidad de un trabajo previo de acondicionamiento, al igual que las piezas desgastadas o deterioradas para que puedan sustituirse por otras de fabricación en serie, considerando que esta sustitución pueda efectuarse lejos de su lugar de fabricación. “PRINCIPIO DE INTERCAMBIABILIDAD”. Para conseguir este principio es necesario definir normas de tolerancias dimensionales y geométricas que son normas complementarias a las de representación y acotación, entendiendo como: Tolerancias dimensionales las que actúan sobre las medidas Tolerancias geométricas las que afectan a la forma o posición de las superficies, ejes o aristas de las piezas. Se entiende como tolerancia de medida o tolerancia la diferencia entre las medidas limites máxima y mínima permisible en la definición de una cota denominada “COTA FUNCIONAL”.
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TOLERANCIAS DE COTAS LINEALES
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Mediante símbolos ISO
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Mediante sus desviaciones admisibles
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Mediante sus medidas límites
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TOLERANCIA DE COTAS ANGULARES
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CALIDAD DE TOLERANCIA
Tolerancia Fundamental Se han previsto 20 grados o índices de tolerancias (IT), designados por las siglas IT01, IT0…IT18, representativos de la calidad de la tolerancia, desde la más fina hasta la más basta, cuyos valores numéricos están calculados para cada grupo de diámetros nominales, constituyendo las tolerancias fundamentales del sistema. Los valores IT01 e IT0 se consideran idóneos para patrones de medida.
Posición de la zona de Tolerancia En el agujero: • De “A” a “H” la zona de tolerancia está por encima de la línea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia inferior “Di”. En “H” la Di = 0. De “K” a “ZC” la zona de tolerancia está por debajo de la línea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia superior “Ds”.
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En el eje: • De “a” a “h” la zona de tolerancia está por debajo de la línea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia superior (ds). En “h” la ds = 0. • De “k” a la “zc” la zona de tolerancia está por encima de la línea cero siendo su diferencia fundamental la diferencia inferior “di”.
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Diferencias Fundamentales en los Ejes
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Diferencias Fundamentales en Agujeros
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AJUSTES Y SISTEMA DE AJUSTES
Ajuste es la relación por diferencia, antes de su montaje, entre las medidas de dos piezas que han de ser montadas una sobre otra. Juego es la diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando está diferencia es positiva.
Apriete es el valor absoluto de la diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando esta diferencia es negativa.
Hay tres tipos de ajustes según la posición relativa en las zonas de tolerancia del eje y el agujero, y son: Ajuste con juego (Ajuste móvil) Ajuste con apriete (Ajuste fijo) Ajuste indeterminado
Sistema De Ajustes Un sistema de ajuste es un conjunto sistemático de ajustes entre ejes y agujeros pertenecientes a un sistema de tolerancias, y que puede dar lugar a diversos juegos y aprietos.
- Sistema de ajuste de eje base: Los diferentes juegos y aprietos se obtienen asociando a un eje con tolerancia constante, agujeros con diferentes tolerancias. El eje base es el eje de diferencia superior nula y diferencia inferior negativa (zona h)
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- Sistema de ajuste de agujero base: Los diferentes juegos y aprietos se obtienen asociando a un agujero con tolerancia constante, ejes con diferentes tolerancias. El agujero base es el agujero de diferencia superior positiva y diferencia inferior nula (zona H)
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Medición de Ajustes
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TOLERANCIA EN LOS DIBUJOS
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Mediante símbolos ISO
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Mediante valores en cifras
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TOLERANCIAS LINEALES DIMENSIONALES
UNE-EN22768-1:1993 Tolerancias generales. Parte 1: Tolerancias para dimensiones lineales y angulares sin indicación individual de tolerancia (ISO 2768-1:1989), según cuatro clases de tolerancias: f fina m media c grosera v muy grosera. La indicación de las tolerancias generales se hace en el cajetín del dibujo, o en sus inmediaciones, debiendo figurar: a) ISO 2768; b) clase de tolerancia, conforme a esta parte de la norma ISO 2768. -
Tolerancias para dimensiones lineales, excepto aristas matadas
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Tolerancias para dimensiones lineales de aristas matadas (radios exteriores y alturas de chaflán).
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Tolerancias para dimensiones angulares.
TOLERANCIAS MECÁNICAS DE AJUSTE
Se denomina tolerancia de mecanizado a la diferencia que se permite que exista entre un valor máximo de una cota nominal y un valor mínimo para que la medida real de esa cota pueda ser considerada válida de acuerdo con la tolerancia que tenga la pieza donde se va a acoplar. Cuanta más pequeña sea la tolerancia exigida mayor será la dificultad de conseguir piezas aceptables. La tolerancia se hace necesaria porque en los procesos de mecanizado se producen interferencias entre las herramientas de corte y los materiales que hacen imposible conseguir una medida exacta de forma repetitiva.
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TOLERANCIAS Y CÁLCULOS PARA RODAMIENTOS, EJES Y AGUJEROS
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Eje Y Agujero Pareja de elementos, uno macho y otro hembra, que encajan entre sí, independientemente de la forma de la sección que tengan
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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.
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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
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Tolerancia del aprieto (TA): diferencia entre los aprietos máximo y mínimo, que coincide con la suma de las tolerancias del agujero y del eje. A = de - De > 0 AM = dM - Dm Am = dm - DM TA = AM - Am = T + t
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Tolerancia del ajuste indeterminado (TI): la suma del juego máximo y del aprieto máximo, que coincide con la suma de las tolerancias del agujero y del eje. • I = De - de < 0 ó > 0 JM = DM – dm AM = dM - Dm TI = JM + AM = T + t
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Representación de los ajustes I Los ajustes se designan simbólicamente indicando las tolerancias del agujero y del eje por medio de cifras o por medio de los símbolos ISO. Cuando se indican las cifras de las tolerancias, la representación del ajuste puede realizarse designando el elemento o identificándolo con su número de marca. Cuando se indican con símbolos ISO, el símbolo de la tolerancia del agujero debe situarse antes que el del eje o sobre éste.
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CONCLUSIONES
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Los ajustes y tolerancias son muy necesarios para la elaboración y medición de piezas que determinan sus dimensiones.
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Una pieza es más difícil de construir cuando la relación de tolerancia y cota es más pequeña.
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Nos parece importante resaltar que las tolerancias en metrología son fundamentales y más saber y entender bien los conceptos partiendo desde lo básico, ya que hoy en día todo debe ser cada vez más exacto.
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BIBLIOGRAFIA
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http://www.uclm.edu/area/egi/1MECANICOS%20II/teoria_archivos/TOLERANCIAS%20 DIMENSIONALES.ppt
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http://es.pdfcoke.com/doc/37261853/Sistemas-de-Tolerancias-y-Ajustes-ISO
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http://ocw.unican.es/ensenanzas-tecnicas/ingenieria-grafica/material-de-clase1/4.2%20Ajustes.pdf
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http://www.uponor.es/~/media/Files/Uponor/Spain/Manuales%20Tecnicos/Manual%20T%C3%A9 cnico%20Fontaner%C3%ADa%202013.pdf
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http://www.vc.ehu.es/Dtecnico/tema07_03.htm
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