Ajustes y tolerancias

MODULO 7. Capítulo 6.

AJUSTES Y

TOLERANCIAS


Ajustes y Tolerancias

Para garantizar la utilidad de las piezas fabricadas se requiere que éstas sean intercambiables, es decir, que cualquier pieza se pueda montar en lugar de otra semejante sin necesidad de ningún retoque y sin que varíe por ello el buen funcionamiento de la máquina.

Esto se consigue con la elección conveniente de las tolerancias de fabricación.

CONCEPTOS FUNDAMENTALES

• Eje. Se llama eje a cualquier cilindro o pieza prismática que deba acoplarse en el interior de otro elemento.

• Agujero. Se llama agujero a cualquier alojamiento prismático o cilíndrico.



• Medida/Dimensión. Es la cifra que expresa el valor numérico de una longitud o de un ángulo.

• Medida nominal (ln). Es el valor teórico que tiene una dimensión, el valor que se indica en el plano.

• Medida real o efectiva (lr). Es aquella que verdaderamente tiene una pieza una vez fabricada y se obtiene con un instrumento de medida. Para que la pieza sea aceptable, su valor debe estar comprendido entre las medidas máxima (lm) y mínima (lmin) definidas por la tolerancia.

• Tolerancia o zona de tolerancia (T): Es el margen de error admisible en la fabricación respecto de la medida nominal y forma geométrica de una pieza y se indica numérica o simbólicamente. (T = lm – lmin)

• Diferencia superior (ds). Diferencia algebraica entre la medida máxima y la nominal. (ds = lm – ln)

• Diferencia inferior (di). Diferencia algebraica entre la medida mínima y la nominal. (di = lmin – ln)

Por tanto, T = ds – di ya que T = ds – di = lm – ln – (lmin – ln) = lm – lmin



• Línea de referencia o línea cero (Lo). Línea que corresponde a la medida nominal. A ella se refieren todas las demás.

La situación de la zona de tolerancia con respecto a la línea de referencia depende del signo que tengan las diferencias superior e inferior.



• Ejemplo. Medida nominal = 50

Agujero, lm = 50,03 Eje, lm = 49,99lmin = 50,01 lmin = 49,95T = lm – lmin = 0,02 T = lm – lmin = 0,03ds = lm – ln = 0,03 ds = lm – ln = -0,02di = lmin – ln = 0,01 di = lmin – ln = -0,05



AJUSTESEn función de las dimensiones que tengan el eje y el agujero, el ajuste de ambos podrá realizarse más fácilmente, sin esfuerzo, o requerirá un esfuerzo más o menos grande. Los ajustes pueden ser móviles o con juego, fijos o con apriete o indeterminados.



• Juego. Se produce cuando el agujero es mayor que el eje.– Juego máximo (Jm). Es la diferencia entre la medida máxima del

agujero y la medida mínima del eje. (Jm= lam – lemin)– Juego mínimo (Jmin). Es la diferencia entre la medida mínima del

agujero y la medida máxima del eje. (Jmin= lamin – lem)



• Apriete. Se produce cuando el agujero es menor que el eje.– Apriete máximo (Am). Es la diferencia entre la medida máxima del eje

y la medida mínima del agujero. (Am= lem – lamin)– Apriete mínimo (Amin). Es la diferencia entre la medida mínima del

eje y la medida máxima del agujero. (Amin= lemin – lam)



TOLERANCIA DE UN AJUSTE

Un eje y un agujero tienen, al considerarlos de forma aislada, sus propias tolerancias. Sin embargo, cundo hemos de acoplarlos, nos interesa también determinar la tolerancia del ajuste (TA) que es la suma de las tolerancias individuales del eje (Te) y del agujero (Ta).

TA = Ta + Te



• Ajuste móvil. Aquel en el existe juego.

TA = Jm – Jmin

TA = Jm – Jmin = lam – lemin – (lamin – lem)

TA = (lam – lamin) + (lem – lemin) = Ta + Te



• Ajuste fijo. Aquel en el existe apriete

TA = Am - Amin

TA = Am – Amin = lem – lamin – (lemin – lam)

TA = (lam – lamin) + (lem – lemin) = Ta + Te



• Ajuste indeterminado. Es aquel que , según la tolerancia que tengan el eje y el agujero, puede ser fijo o movil.

TA = Jm – Am



Sistema ISO de tolerancias y ajustes

Los símbolos ISO utilizados para representar las tolerancias dimensionales tienen tres componentes:– Medida nominal.– Una letra representativa de la diferencia fundamental en valor y en signo

(minúscula para eje, mayúscula para agujero), que indica la posición de la zona de tolerancia.

– Un numero representativo de la anchura de la zona de tolerancia (Calidad de la tolerancia).



CALIDAD DE LA TOLERANCIAEl sistema de tolerancias y ajustes ISO tiene como fundamento las siguientes premisas:– La temperatura de referencia es de 20ºC– El Sistema ISO de tolerancias ( Norma ISO 286(I)-62) para dimensiones

nominales comprendidas entre 0 y 500mm realiza una partición en grupos de diámetros dentro de cuyos limites las magnitudes nominales de las tolerancias permanecen constantes. Los diámetros incluidos son de 0 a 500mm.

– Dicha norma distingue dieciocho calidades (o dieciocho grados de tolerancia o clases de precisión) designados como IT01, IT0, IT1,…, IT16, y se calcularon las tolerancias que se llaman fundamentales.

– Para cada grupo de diámetros y cada calidad, la tolerancia, llamada fundamental, permaneció constante.

– Las tolerancias fundamentales, para las calidades 5 a 16, se determinaron en función de la unidad de tolerancia internacional, siendo: i=0,45D1/3+0,001D, donde i se expresa en micrones y D es la medida geométrica de los díametros limites del grupo, expresada en mm.



La 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.

De esta forma, las calidades 01 a 3 para ejes y 01 a 4 para agujeros se usan para calibres y piezas de alta precisión. Las calidades 4 a 11 para ejes y 5 a 11 para agujeros, están previstas para piezas que van a estar sometidas a ajustes. Por ultimo, las calidades superiores a 11 se usan para piezas o elementos aislados que no requieren un acabado tan fino.

En la siguiente tabla se muestran los valores fundamentales en micras para cada una de las dieciocho calidades y para cada uno de los trece grupos de dimensiones de la serie principal.



Posición de la zona de tolerancia• El sistema ISO de tolerancias define veintiocho

posiciones diferentes para las zonas de tolerancia, situadas respecto a la línea cero.Se definen mediante unas letras (mayúsculas para agujeros y minúsculas para ejes), según se muestra a continuación:Agujeros: A, B, C, CD, D, E, EF, F, FG, G, H, J, Js, K, M, N, P, R, S, T, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZCEJES : a, b, c, cd, d, e, ef, f, fg, g, h, j, js, k, m, n, p, r, s, t, u, v, x, y, z, za, zb, zc.



• Para ejes, la diferencia fundamental es igual a la superior “ds” para las posiciones a hasta h, y la inferior para las posiciones j hasta zc. La otra diferencia fundamental se puede calcular a través de las relaciones:

di = ds – t o ds = di + t• Para agujeros, la diferencia fundamental es la

inferior “di” para las posiciones A hasta H, y la superior para las posiciones J hasta ZC. La otra diferencia fundamental se puede calcular a través de las relaciones:

ds = di + t o di = ds - t



Dado que para cada grupo de diámetros nominales se pueden elegir un numero elevado de zonas de tolerancia y de grados de calidad, se recomienda utilizar solamente algunas zonas de tolerancia, llamadas zonas de tolerancia preferentes.



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