AJUSTES Y TOLERANCIAS Dibujo Electromecanico

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AJUSTES Y TOLERANCIAS. DIBUJO ELECTROMECÁNICO. ALUMNOS: RODRIGUEZ BENITEZ OMAR. RAMIREZ RIOS JESUS SALVADOR. GONZALEZ FLORES JUAN ANGEL. GARCÍA URIBE EDUARDO. DOCENTE: INGENIERO.SILVA LOPEZ ANDRÉS. INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC.

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AJUSTES Y TOLERANCIAS.

DIBUJO ELECTROMECÁNICO.

ALUMNOS:

RODRIGUEZ BENITEZ OMAR.

RAMIREZ RIOS JESUS SALVADOR.

GONZALEZ FLORES JUAN ANGEL.

GARCÍA URIBE EDUARDO.

DOCENTE:

INGENIERO.SILVA LOPEZ ANDRÉS.

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE ZACATEPEC.

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Introducción

Cuando se desea fabricar una pieza cualquiera, se tiene el conocimiento del tamaño de la misma. Esta podrá ser un poco más grande o más chica, pero si cumple su finalidad y guarda ciertas características que la hacen aceptable, está resuelto el problema. Es decir que se tolera que dicha pieza no guarde medidas exactas a las previstas. Cuando se fabrican piezas en forma aislada para un conjunto, se trata de darle a éstas las medidas convenientes a fin de que el conjunto pueda funcionar. Pero cuando se fabrican piezas en serie, donde por ejemplo se deben fabricar una gran cantidad de ejes de una vez por razones de economía y rapidez, y por otro lado deben fabricarse los bujes o cojinetes para esos ejes, tanto éstos como los bujes deberán cumplir ciertos requisitos a fin de que al asentar o ajustar unos con otros, puedan funcionar y prestar el servicio requerido, indistintamente del eje y buje que encajen.

Estos requisitos se refieren muy especialmente a las medidas que deben tener o guardar cada pieza a fin de que cualquier eje pueda funcionar con cualquier buje indistintamente, es decir, que exista intercambiabilidad.

Para que ello ocurra, como es imposible prácticamente lograr la medida “nominal”

especificada o deseada prevista de antemano, se admiten pequeñas diferencias, estableciendo límites, dentro de los cuales se toleran dimensiones mayores o menores que las nominales, es decir, se adoptan medidas máximas y mínimas a éstas, debiendo la pieza construida encontrarse comprendida entre estos valores.

Por lo tanto, se hace necesario establecer algunos conceptos para la fabricación de piezas en serie.

Medida nominal (N): es la medida básica a la cual se refieren las diferencias. Es la medida de partida en la ejecución de una pieza. Es decir la cota o línea de cero del dibujo.

Medidas límites: son las medidas mayor y menor que la nominal toleradas o permitidas.

Medida máxima (Max): es la medida límite mayor que la nominal.

Medida mínima (Min): es la medida límite menor que la nominal.

Tolerancia (T): es la diferencia entre la medida máxima y la medida mínima:

T = Max-Min.

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AJUSTES

Entendamos por ajuste como la interferencia u holgura que resulta de ensamblar dos componentes entre sí, permitiéndonos clasificarlos en tres tipos:

Ajuste con holgura.

Ajuste indeterminado.

Ajuste con interferencia.

De otro modo se denomina ajuste a la relación mecánica existente entre dos piezas que pertenecen a una máquina o equipo industrial, cuando una de ellas encaja o se acopla en la otra.

Ajuste con holgura.

Cuando una pieza tiene que encajar en otra, previamente deben conocerse las medidas de ambas. Para simplificar diremos que son agujeros las piezas que contienen y ejes las contenidas. Se dice que el ajuste con holgura es cuando el diámetro del agujero es mayor que el diámetro del eje.

Este tipo de ajuste se utilizará siempre que las piezas que lo componen tengan que deslizarse o girar una dentro de la otra. Para la buena elección del mismo, es necesario tener en cuenta la precisión de guía del eje, el estado de las superficies de ajuste, la clase de lubricante y la temperatura que adquirirá en el funcionamiento.

Juego mínimo (Jmin):

En un ajuste con juego, es la diferencia positiva entre la medida mínima del agujero y la medida máxima del eje.

Jmin = Dm-dM

Juego máximo (Jmax):

En un ajuste con juego, es la diferencia positiva entre la medida máxima del agujero y la medida mínima del eje.

Jmax = DM-dm

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Ajuste con interferencia.

Ajuste con interferencia es cuando el diámetro del agujero es menor que el diámetro del eje, también es llamado ajuste fijo o con apriete.Este tipo de ajuste se elegirá para piezas que sea necesario asegurarse, que han de quedar íntimamente unidas entre sí, pudiendo necesitar o no seguro contra el giro y deslizamiento. Para la adopción acertada de este ajuste es necesario tener en cuenta principalmente: el aprieto que ha de tener el ajuste, el espesor de las paredes, ver si el eje es hueco o no, resistencia del material empleado y estado de las superficies de ajuste.

Apriete mínimo (Amin):

En un ajuste con aprieto, es la diferencia positiva entre la medida mínima del eje y la medida máxima del agujero, antes del montaje de las piezas.

Amin = dm – DM

Apriete máximo (A max):

En un ajuste con aprieto, es la diferencia positiva entre la medida máxima del eje y la medida mínima del agujero, antes del montaje de las piezas.

A max = dM – Dm

Ajuste indeterminado.

Ajuste indeterminado es un tipo de ajuste en el que la diferencia entre las medidas efectivas de agujero y eje puede resultar positivo o negativo dependiendo de cada montaje.

Este tipo de ajuste se elige para piezas que sea necesario determinar bien su posición y que requieren efectuar montajes y desmontajes con relativa frecuencia: piñonesintercambiables, poleas en sus ejes, etc. Para una elección acertada de este ajuste es necesario tener en cuenta, principalmente, la frecuencia del montaje y desmontaje.

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TOLERANCIAS

Entendamos por tolerancia a la variación en torno al valor ideal o esperado, dentro del cual ha de quedar el elemento. En la práctica al fabricar una pieza, la interacción entre la herramienta de corte y los materiales durante el proceso de mecanizado dificulta obtener unamedida exacta de forma repetitiva, por lo que se necesita cierta tolerancia para que aun no siendo perfectas las piezas ajusten sin forzarlas.

Tolerancia es la diferencia entre la medida máxima y la medida mínima

T = Max-Mi

Con fijar el valor de la tolerancia no es suficiente, por lo que se deben establecer también los valores de esa tolerancia respecto a la medida nominal y en ese sentido se pueden establecer diversas situaciones:

La diferencia que existe entre la medida máxima y la medida nominal se llama diferencia superior

(Ds): Ds = CM - C.

La diferencia que existe entre la cota mínima y la cota nominal se llama diferencia inferior (Di):

DI = Cm - C.

La técnica de precisión está basada justamente en la tolerancia, clasificándolas para cada clase de trabajo, a fin de poder asignar en cada caso la que le corresponde según las condiciones de funcionamiento o la finalidad del trabajo.

Tolerancia que caracteriza la forma y disposición de superficies

La forma, así como la disposición mutua de las superficies de una pieza fabricada prácticamente siempre tienen desviaciones de lo que estaba previsto en el dibujo, al diseñar la estructura de la pieza. Las desviaciones límites de la forma y

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disposición de las superficies (Tolerancia) se establecen por normas. En los dibujos estas se indican con designaciones convencionales (signos) o en forma de texto que se pone en los requerimientos técnicos. Los signos según las normas GOST se dividen en tres grupos:

Tolerancia dimensional.

Las tolerancias dimensionales fijan un rango de valores permitidos para las cotas funcionales de la pieza. Para poder clasificar y valorar la calidad de las piezas reales se han introducido las tolerancias dimensionales. Mediante estas se establece un límite superior y otro inferior, dentro de los cuales tienen que estar las piezas buenas. Según este criterio, todas las dimensiones deseadas, llamadas también dimensiones nominales, tienen que ir acompañadas de unos límites, que les definen un campo de tolerancia. Muchas cotas de los planos, llevan estos límites explícitos, a continuación del valor nominal.

Tolerancia de forma

La tolerancia de forma es la configuración geométrica de la pieza. Las tolerancias geométricas se especifican para aquellas piezas que han de cumplir funciones importantes en un conjunto, de las que depende la fiabilidad del producto. Estas tolerancias pueden controlar formas individuales o definir relaciones entre distintas formas.

La indicación de las tolerancias geométricas en los dibujos se realiza por medio de unrectángulo dividido en dos o más compartimientos, los cuales contienen de izquierda a derecha la siguiente información.

Tolerancia de posición.

La tolerancia de posición es cuando hay más de una pieza o simple mente la pieza contiene segmentos y estos se acoplaran a otros, marcando la posición de una con respecto a la otra.

Para tolerancias de posición deberán especificarse S, L, o M en el cuadro de control respecto al valor de la tolerancia, referencia o ambos según sea aplicable.

Además de los símbolos de las características geométricas hay cinco símbolos modificadores usados en GD&T. Los primeros tres son MMC, LMC y RFS. El

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cuarto símbolo es para la zona de tolerancia proyectada. El último símbolo es conocido ampliamente como diámetro. Todos los símbolos se basan en la norma ANSI.Y14.5M-1994.

Tolerancias geométricas

Las tolerancias geométricas se especifican para aquellas piezas que han de cumplir funciones importantes en un conjunto, de las que depende la fiabilidad del producto. Estas tolerancias pueden controlar formas individuales o definir relaciones entre distintas formas. Es usual la siguiente clasificación de estas tolerancias:

Formas primitivas: rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad Formas complejas: perfil, superficie Orientación: paralelismo, perpendicularidad, inclinación Ubicación: concentricidad, posición Oscilación: circular radial, axial o total

Valorar el cumplimento de estas exigencias, complementarias a las tolerancias dimensionales, requiere medios metrológicos y métodos de medición complejos.

 

Sistemas ISC de tolerancias

La cantidad total que le es permitido variar a una dimensión especificada se denomina tolerancia, y es la diferencia entre los límites superior e inferior especificados. Al ensamblar piezas ocurre un ajuste, el cual es la cantidad de juego o interferencia resultante de tal ensamble.

Los ajustes pueden clasificarse como:

Con juego Indeterminado o de transición Con interferencia, forzado o de contracción

El ajuste se selecciona con base en los requerimientos funcionales; por ejemplo, si se desea que una pieza se desplace dentro de la otra se utilizará un ajuste con juego, pero si se desea que las dos piezas queden firmemente sujetas se utilizará un ajuste forzado. El ajuste deseado se lograra aplicando tolerancias adecuadas a cada una de las partes ensamblantes.

 

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Calculo de ajustes y tolerancias

Las tolerancias geométricas se utilizan ampliamente en diversas industrias particularmente la automotriz estadounidense. Las principales normas utilizadas en diferentes países son la ASME Y14.5-2009 y la ISO 1101.

El acabado de piezas que ensamblan en un principio se lograba mediante prueba y error hasta lograr un ajuste adecuado. En la actualidad, las crecientes necesidades de intercambiabilidad y producción de grandes volúmenes imponen un análisis cuidadoso para lograr, desde el diseño, la eliminación de problemas de ensamble.

Todas las piezas de un tamaño determinado deberían ser exactamente iguales en sus dimensiones, sin embargo, diversos factores calentamiento de la maquinaria, desgaste de las herramientas, falta de homogeneidad de los materiales, vibraciones, etcétera, dificultan alcanzar este ideal, por lo que deben permitirse variaciones de la dimensión especificada que no perturben los requerimientos funcionales que se pretende satisfacer.

 

Características geométricas de las tolerancias                                  

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Las tolerancias se indican en un marco de control de elemento como el de la siguiente figura.

                               

 

Se especifica la zona de tolerancia cilíndrica igual a la del elemento controlado.

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Existen otros símbolos modificadores, (algunos se muestran en la tabla de abajo) algunos están siendo utilizados.

 

Símbolos modificadores de las tolerancias.

 

Para que un lenguaje se vuelva universal debe ser entendido y respetado por todos. En el marco de control de elemento anterior las referencias dato están colocadas en un orden determinado definido por el diseñador. El dato B (primario) es el más importante seguido en importancia por el dato D (secundario) y el menos importante es A (terciario), obsérvese que el orden alfabético no tiene importancia, lo realmente importante es cual está colocado primero y cual después. Estas referencias dato nos dicen cómo debemos colocar la pieza para maquinarla o verificarla. En el marco de referencia dato, la pieza se debe colocar primero sobre la superficie que sirva para simular el dato primario, luego sin perder el contacto ya establecido hacer contacto con el simulador del dato secundario y finalmente con el simulador del dato terciario. Una vez colocada la pieza como se indica en el dibujo las mediciones tienen que ser hechas desde los datos. El marco de referencia dato tiene que establecerse físicamente, por ejemplo usando una mesa de granito y unas escuadras.

Las dimensiones de localización del elemento a las que se aplica el marco de control de elemento deben ser indicadas como dimensiones básicas y la tolerancia aplicable será la indicada en el marco de control de elemento. El medio simbólico

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para indicar una dimensión básica es encerrando la dimensión en un rectángulo por ejemplo 55 indica que la dimensión de 55 es una dimensión básica.

La M encerrada en un círculo después de la tolerancia en el marco de control de elemento indica que la tolerancia especificada sólo se aplica cuando el elemento esta en condición de máximo material. Si el elemento controlado se aleja de su condición de máximo material hacia su condición de mínimo material se permite un incremento en la tolerancia, igual a la cantidad de tal alejamiento.

La M encerrada en un círculo después de la referencia dato D proporciona tolerancia extra por alejamiento de la condición de máximo material del elemento dato a través de movimiento relativo de un patrón de elementos. Al verificar piezas se puede usar un patrón funcional que se hará cargo de determinar si la pieza es aceptable o no, mientras que la medición con instrumentos o con máquina de medición por coordenadas requiere mayor profundidad de análisis.

 

Formas de expresiones de tolerancias

La forma de expresar los límites dentro  de los cuales pueden variar las dimensiones de una característica es el dimensionamiento  límite, en el cual el límite superior especificado se coloca arriba del límite inferior especificado. Cuando se expresa en un solo renglón, el límite inferior procede al superior y un guion separa los dos valores.

 

Dimensiones

 Una forma más de expresar las tolerancias es mediante el sistema ISO, en el cual la dimensión especificada precede a la tolerancia expresada mediante una letra y un número.

Ejemplo de tolerancias ISO:

50  H7            37 g6         12.5 h6        125 H11

 

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En sistema ISO se utilizan  letras mayúsculas para características internas y minúsculas para características externas.

Los valores de  algunas de las tolerancias más comunes se dan en la tabla 3.4.1, en cuyo primer renglón se muestran diferentes dimensiones, mientras que en la primera columna se indican diferentes tolerancias.

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 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 número representativo de la anchura de la zona de tolerancia (Calidad de la tolerancia).

50 F8/g6Valores para el ajuste con juego

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Conclusiones

Omar: Se concluye que la normalización es la técnica con la que se puede mostrar el dibujo de un modo más preciso, más real, esto se hace con reglas que facilitan la manera de hacer dibujos representándolos de una forma compatible a nivel internacional, si se realizaran los dibujos sin seguir las reglas habría mucha incompatibilidad y esto afectaría creando confusión al momento de interpretar el dibujo. Por otra parte vemos que la acumulación de tolerancias es muy importante ya que si no la tomamos en cuenta en nuestros proyectos a realizar, es muy probable, que salgan con defectos y esto nos puede dañar el trabajo realizado.El acotado es la parte más delicada al momento de realizar el dibujo, ya que indica todas las dimensiones de la pieza, de tal forma que el operario y demás personas que intervengan en su elaboración no tengan que realizar ningún cálculo, ni medir sobre dicho plano para conocerla.

Se concluye entonces que la tolerancia se puede definir como la variación total admisible del valor de una dimensión.

Jesús: Mi conclusión es que la tolerancia es la variación en torno al valor ideal o esperado, dentro del cual ha de quedar el elemento, la cantidad total que se permite variar la dimensión especificada, la cual es la diferencia de los límites máximos y mínimos especificados. Ya cuando se ensambla la pieza ocurre un ajuste, el cual es la cantidad de juego o interferencia resultante de tal ensamble. Y 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. El acople está relacionado con la tolerancia en los tamaños de ambas piezas. Si una tiene un tamaño mucho mayor que la otra no ajustarán. Al realizar un ajuste se deben tener en consideración determinados parámetros a fin de lograr la calidad deseada. En fin el ajuste es la relación mecánica existente entre dos piezas que pertenecen a una máquina o equipo industrial, cuando una de ellas encaja o se acopla en la otra.

Juan:

Uribe:

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Referencias

Larburu Arrizabalaga, Nicolás (2004). Máquinas. Prontuario. Técnicas máquinas herramientas. Madrid: Thomson Editores.

Sandvik Coromant (2006). Guía Técnica de Mecanizado. AB Sandvik Coromant 2005.10.