Ajustes y Tolerancias Curso

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1 TOLERANCIAS DE FABRICACIN

1.1 Introduccin. 1.2 Tolerancias de fabricacin 1.3 Tolerancias dimensionales. 1.4 Tolerancias geomtricas. 1.5 Tolerancias generales. 1.6 Irregularidades de superficie. (Rugosidades: (ISO) "Ra").

1.1 Introduccin. En el presente captulo, se analizar el modo en que deben de ser especificadas, e interpretadas las tolerancias de fabricacin. stas tienen una importancia vital en el ciclo de diseo fabricacin (ver esquema), ya que los criterios de eleccin de las tolerancias afectan a la viabilidad econmica del producto. Ello quiere decir que un aumento en las exigencias (estrechamientos de lmites de tolerancia) de diseo, por encima de lo que su funcionalidad aconseje necesario y suficiente, repercute de manera decisiva en el precio final del elemento mecnico resultante.

DISEO-FABRICACINcomo medio para obtencin de piezas acabadas

criterios de adecuacin a Fabricacin

para obtencin de (qumicos) materia prima (laminacin p.e.) proceso de deformacin plstica

SUPERFICIALES Y QUMICOS

DISEO

PLANO

MECANIZADOMetales

TRATAMIENTOS

MONTAJE

TRMICOS requisitos de funcionalidad y ambientales Aceros , aleaciones o materia prima obtenida por moldeo de material fundido

1.2 Tolerancias de fabricacin Imprecisin de mecanizado admisible, diferencia entre las dimensiones lmites de una cota sin comprometer la funcionalidad de la pieza dentro del conjunto de que forma parte.

1.2.1 Su necesidad. Intercambiabilidad de piezas. Tericamente sera necesario que elementos homlogos tuviesen las mismas dimensiones; pero ello no resulta posible, bien debido a los procesos de fabricacin, o bien debido a los procesos de control. Es necesario admitir que para que dos piezas sean intercambiables, sus dimensiones deben quedar comprendidas entre valores lmite, mximo y mnimo. Estos son establecidos de acuerdo con el uso del conjunto mecnico de que forman parte las piezas, y del grado de precisin requerido

1.2.2 Tipos. Dimensionales: Rango admisible para una dimensin dada. Geomtricas: Relacionan unas partes de la pieza con otras, o definen caractersticas geomtricas, se diferencian dos tipos: De forma. De posicin.

1.3 Tolerancias dimensionales.

De aqu en adelante, se convendr que las dimensiones asignadas a taladros o agujeros, ser representadas mediante letras maysculas; en tanto que las relativas a ejes o rboles lo sern en letras minsculas. As, si tenemos un taladro con dimetro nominal D, y un eje con dimetro nominal d; las desviaciones superior e inferior que limitan su campo de tolerancia (imprecisin admisible, que no compromete la funcionalidad de la pieza) vienen dadas por:

DESVIACIONESSUPERIOR TALADRO EJE TALADRO INFERIOR EJE

Es (limite

superior del margen de tolerancia) = DmaxD

es(Lmite

superior del margen de tolerancia) = dmaxd

inferior del margen de tolerancia) =Dmin-D

Ei (Lmite

inferior del margen de tolerancia ) = dmin-d

ei ( Lmite

TALADROS: Es - Ei = IT EJE: es - ei = ITNota: Los valores de Ei, Es, ei, es, se miden desde la lnea de referencia.

1.3.1 Acoplamientos.Es la unin de piezas; una interior y otra exterior. En la figura se muestran dos acoplamientos. Con:

juego, apriete.

TALADRO EJE Es Ei Mrgen de referencia Dimetro Nominal JUEGO LINEA DE REFERENCIA

TALADRO EJE

ei

es

D

APRIETE

1.3.2 Calidades para dimensiones de hasta 500 mm. 1.3.2.1 Grupos de dimensiones.

Las dimensiones nominales comprendidas entre 0 y 500 mm se subdividen en 13 grupos principales y 22 intermedios. Los principales son: 1-3; 3-6; 6-10; 10-18; 18-30; 30-50; 50-80; 80-120; 120-180; 180-250; 250-315; 315-400; 400-500.

1.3.2.2 Calidades.El sistema ISO adopta para la medicin de tolerancias en el campo de dimensiones comprendido entre 1 y 500 mm la unidad internacional de tolerancia. i (micras) = 0.453 D + 0.001.D (mm) El valor de i viene determinado para cada grupo de dimensiones, siendo D el valor de la media geomtrica de los valores extremos de cada grupo de los relacionados en 3.2.1.

Para cada grupo de dimensiones, se establecen 19 calidades de elaboracin: IT01 (ms precisa),IT0, IT1......IT17 (ms basta). La siguiente tabla indica cual es el valor IT ( diferencia entre lmites superior e inferior admisibles) para cada una de las calidades; y el tipo de aplicacin asociado a cada una de ellas.

CALIDAD ITO1 ITO IT1 IT2 IT3 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17

AMPLITUD (n de unidades de tolerancia) 0,3 + 0,008 D 0,5 + 0,012 D 0,8 + 0,020 D ESCALONADAS EN PROGRESIN GEOMTRICA ENTRE IT1 e IT5 7i 10i 16i 25i 40i 64i 100i 160i 250i 400i 640i 1000i 1600i

UTILIZACIN

MECNICA DE PRECISIN

Piezas para acoplamientos

Piezas sueltas

1.3.3 Sintaxis de las tolerancias dimensionales. La tolerancia correspondiente a una dimensin dada, se indica con una letra seguida de un nmero; la letra indica la posicin de la zona de tolerancia (tipo de acoplamiento) en relacin a la lnea de referencia y el nmero indica la calidad de la elaboracin. DIMENSIN LETRA ( indica tipo de acoplamiento) NMERO ( indica calidad) Los acoplamientos, pueden clasificarse en tres tipos fundamentales:

mviles: con juego.

fijos: con aprieto (montaje en prensa, dilatacin - contraccin, etc.). indeterminados: con juego o apriete.

Las letras utilizadas para indicar la posicin de una tolerancia son las siguientes:TALADROS: Los mrgenes para taladros desde la A hasta la G se encuentran por encima de la lnea de referencia. Los mrgenes para taladros desde la P hasta la Z se encuentran por debajo de la lnea de referencia. El margen para taladros con H se encuentran por encima de la lnea de referencia, pero siendo su extremo inferior la propia lnea de referencia. El margen para taladros con J es dividido en dos mitades iguales por la lnea de referencia.

EJES: Los mrgenes para ejes desde la a hasta la g se encuentran por debajo de la lnea de referencia. Los mrgenes para ejes desde la p hasta la z se encuentran por encima de la lnea de referencia. El margen para taladros con h se encuentran por debajo de la lnea de referencia, pero siendo su extremo superior la propia lnea de referencia. El margen para ejes con j es dividido en dos mitades iguales por la lnea de referencia. Las posiciones de los mrgenes (dadas por los valores de Ei, Es, ei, es) con relacin a la lnea de referencia estn tabuladas (ver apndices).

1.3.4 Series de acoplamientos. Se toma como referencia uno de los dos elementos, el taladro o el eje, con posicin de tolerancia fija. Variando la posicin de la tolerancia del otro, se conseguira el acoplamiento requerido. 1.3.4.1 Eje base. Se parte de eje h, con lo que la lnea de referencia es el lmite superior del margen. entonces: Los taladros desde A al H dan acoplamientos mviles. Los taladros desde J al N dan acoplamientos indeterminados. Los taladros desde P al Z dan acoplamientos fijos.

1.3.4.2 Taladro base. Se parte de taladro H, con lo que la lnea de referencia es el lmite inferior del margen. entonces: Los ejes desde a al h dan acoplamientos mviles. Los ejes desde j al n dan acoplamientos indeterminados. Los ejes desde p al z dan acoplamientos fijos.

MVILES JUEGOTAL. BASE: de A hasta H Eje base de la a hasta h

INDETERMINADOS JUEGO O APRIETE

FIJOS APRIETETAL. BASE: P hasta Z Eje base de la p hasta z

J hasta N Eje base de j hasta nTAL. BASE:

1.3.4.3 Eleccin del sistema.Depende de consideraciones econmicas relacionadas con el tipo de fabricacin que se lleva a cabo. As, con taladro base el utillaje es menos costoso (se trabajan exteriores, los ejes son los diferentes en cada caso), pero los elementos de medida para controlar los ejes (calibres de herradura) son mucho ms caros.

1.3.5 Calidad del elemento base.Es comn designar la calidad de fabricacin, con la letra correspondiente al elemento base con que se fabrica, seguida del nmero indicativo de la anchura del margen de tolerancia. As si se utiliza taladro base; diremos que se fabrica con mucha precisin si se trabaja al H6, con precisin, si se trabaja al H7 con precisin media ,si se hace al H8; precisin basta, si se trabaja con H11,precision muy basta (Anlogamente para eje base).

1.3.6 Acoplamientos recomendados.

ACOPLAMIENTO

APLICACIONESPartes giratorias de mucha precisin Deslizable axialmente Acoplamiento bloqueado. No desmontable Acoplamiento giratorio Acoplamiento bloqueado Deslizable axialmente lubricado Piezas fijas desmontables sin precisin rganos lubricadas y deslizables ( pocos ciclos ) Partes fijas Partes mviles Gran juego Montaje a mano juego limitado

MONTAJEMano Deslizamiento a mano Mazo, prensa, o diferencias de temperaturas

H 5 g5 H 6 h5 H 6 P5 H7 - f 6 H6 n 6 H8 h 8M6 h 6

A manoMazo, pequea prensa o diferencias de temperatura Mano Mazo, pequea prensa o diferencias de temperatura Mano Mazo, pequea prensa o diferencias de temperatura Mano Mano Mano

H6 h 6 N 7 h7 F8 h 7 D10 h 8 H13 h 11

1.3.7 Calidades para dimensiones superiores a 500 mm.

Las dimensiones superiores a 500 mm y hasta 3150 mm se subdividen en 8 grupos principales (500-630, 630-800, 800-1000, 1000-1250, 12501600, 1600-2000, 2000-2500, 2500-3150) y 16 intermedios. Se prevn 11 calidades desde IT6 (ms precisa), hasta IT16 (ms basta). Para cada calidad de elaboracin se establece la unidad de tolerancia: I (micras) = 0.004D (mm) + 2.1

IT6

IT7

IT8

IT9

IT10

IT11

IT12

IT13

IT14

IT15

IT16

10I

16I

25I

40I

64I

100I

160I

250I

400I

640I

1000I