MEC05-Ajustes y Tolerancias

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Tolerancias dimensionales y ajustes

MetrologaING. HUGO L. AGUERO ALVA 1

Tolerancias dimensionalesLa mayor parte de las piezas no quedan definidas con su representacin y su acotacin, debido a que existe una discrepancia entre las medidas tericas o exactas que aparecen en los planos y las medidas reales de las piezas.

Estas discrepancias pueden ser debidas a factores: Juegos de las herramientas o mquinas herramientas. Errores de los instrumentos de medida o de los operarios que miden.

La dilatacin de los cuerpos como consecuencia de las temperaturas que adquieren las piezas en su fabricacin. Deformaciones producidas por las tensiones internas ING. HUGO L. AGUERO ALVA 2 de las piezas.

En algunas ocasiones, las discrepancias entre las medidas reales y las tericas 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 vala esencial en el funcionamiento de la pieza, es decir es aquella que afecta al funcionamiento del mecanismo.ING. HUGO L. AGUERO ALVA 3

Principio de IntercambiabilidadLa fabricacin de mquinas en serie requiere 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 fabricacin en serie, considerando que esta sustitucin pueda efectuarse lejos de su lugar de fabricacin.

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Henry LelandDe origen norteamericano, conocido como el Rey de la precisin, trabaj inicialmente en la fbrica de armas Colt, donde aprendi los conceptos de estandarizacin.Creador de dos marcas de automviles: Lincoln y Cadillac, introdujo el concepto de intercambiabilidad a la industria automotriz. Cmo lo hizo?5 ING. HUGO L. AGUERO ALVA

Para conseguir este principio es necesario definir normas de tolerancias dimensionales y geomtricas que son normas complementarias a las de representacin y acotacin, entendiendo como: - Tolerancias dimensionales las que actan sobre las medidas- Tolerancias geomtricas las que afectan a la forma o posicin de las superficies, ejes o aristas de las piezas.

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Tolerancia dimensional

Tolerancia de medida o tolerancia, la diferencia entre las medidas limites mxima y mnima permisible en la definicin de una cota denominada COTA NOMINAL.ING. HUGO L. AGUERO ALVA 7

UNE-EN 20286-1:1996 Sistema ISO de tolerancias y ajuste. Parte 1: Base de tolerancias, desviaciones y ajustes. (ISO 286-1:1988).

Eje, pieza exterior o macho, es cualquier pieza en forma de cilindro o prismtica que debe ser acoplada dentro de otra (en minsculas). Agujero, pieza interior o hembra, es el alojamiento del eje (maysculas). Pieza intermedia. Es la pieza ajustada situada entre la exterior y la interior de un ajuste formado por ms de dos piezas ajustadas (ajuste mltiple).8 ING. HUGO L. AGUERO ALVA

Dimensin nominal (dN/DN) es la medida que sirve de referencia para definir las medidas lmites. Dimensin efectiva (de/De) dimensin obtenida al medir una pieza concreta a 200C,una vez construida la pieza.

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Dimensiones lmites son aquellas que corresponden a las dos medidas extremas admisibles de una pieza, dentro de cuyo intervalo o recorrido debe encontrarse la medida efectiva:

Dimensin mxima (dM/DM) es la mayorDimensin mnima (dm/Dm) es la menor

Tolerancia dimensional (t/T) es la variacin permisible de la medida de una pieza y viene dada por la diferencia entre las medidas limites.t = dM dm10

T = DM Dm

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Lnea de referencia o lnea cero es la lnea recta, a partir de la cual se representan las diferencias o desviaciones. Corresponde a la dimensin nominal.

Diferencia o desviacin superior (ds/Ds) es la diferencia algebraica entre la dimensin mxima y la nominal. ds = dM dN DS = DM DN

Diferencia o desviacin inferior (di/Di) es la diferencia algebraica entre la dimensin mnima y la nominal.di = dm dN11

DI = Dm DNING. HUGO L. AGUERO ALVA

Zona de tolerancia es la comprendida entre las dos lneas que representan los lmites de la tolerancia y que est definida en magnitud y posicin respecto a la lnea de referencia. Se representa de forma esquemtica.

Diferencia fundamental. Cualquiera de las dos diferencias superior/inferior, elegida convenientemente para definir la posicin de la zona de tolerancia respecto a la lnea de referencia o lnea cero.

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Tolerancias de cotas linealesUNE 1120:1996 Dibujos Tcnicos. Tolerancias de cotas lineales y angularesINSCRIPCIN DE LOS ELEMENTOS DE UNA COTA LINEAL.Mediante smbolos ISO

Mediante sus desviaciones admisibles

Mediante sus medidas lmites

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Tolerancias de cotas angularesUNE 1120:1996 Dibujos Tcnicos. Tolerancias de cotas lineales y angularesINSCRIPCIN DE LOS ELEMENTOS DE UNA COTA ANGULAR.

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Calidad de la ToleranciaExisten 20 grados o ndices de tolerancias (IT), designados por las siglas IT01, IT0 IT18, representativos de la calidad de la tolerancia, desde la ms fina hasta la ms basta, cuyos valores numricos estn calculados para cada grupo de dimetros nominales, constituyendo las tolerancias fundamentales del sistema. Los valores IT01 e IT0 se consideran idneos para patrones de medida.

Patrones de medidas

Calibres y piezas de gran precisin

Piezas o elementos destinados a ajustar

Piezas o elementos que no han de ajustar

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Posicin de la zona de toleranciaUNE-EN 20286-1:1996 Sistema ISO de tolerancias y ajuste. Parte 1: Base de tolerancias, desviaciones y ajustes. (ISO 286-1:1988).

En el agujero: De A a H la zona de tolerancia est por encima de la lnea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia inferior Di. En H la Di = 0. De K a ZC la zona de tolerancia est por debajo de la lnea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia superior Ds.

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En el eje: De a a h la zona de tolerancia est por debajo de la lnea cero siendo la diferencia fundamental la diferencia superior (ds). En h la ds = 0. De k a la zc la zona de tolerancia est por encima de la lnea cero siendo su diferencia fundamental la diferencia inferior di.

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AjustesAjuste es la relacin 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 est 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

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Hay tres tipos de ajustes segn la posicin relativa en las zonas de tolerancia del eje y el agujero, y son: Ajuste con juego (Ajuste mvil) Ajuste con apriete (Ajuste fijo)

Ajuste indeterminado

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Sistemas de ajustes.Un sistema de ajuste es un conjunto sistemtico de ajustes entre ejes y agujeros pertenecientes a un sistema de tolerancias, y que puede dar lugar a diversos juegos y aprietos. Estos sistemas nacen del hecho de considerar cual de los dos elementos del par de piezas a fabricar puede asumir la caracterstica de normal o bsico, y cual de ellos deber permanecer como elemento variable o no normal.

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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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Ajuste con juegoEs el tipo de ajuste que asegura siempre un juego entre las piezas que componen el ajuste, siendo mvil una respecto a la otra. La zona de tolerancia del agujero est situada completamente por encima de la zona de tolerancia del eje. Este tipo de ajuste se utilizar siempre que las piezas que lo componen tengan que deslizarse o girar una dentro de la otra. Para la buena eleccin del mismo, es necesario tener en cuenta la precisin de gua del eje, el estado de las superficies de ajuste, la clase de lubricante y la temperatura que adquirir en el funcionamiento.

JUEGO MINIMO (Jmin). En un ajuste con juego, es la diferencia positiva entre la medida mnima del agujero y la medida mxima del eje.Jmin=Dm-dM JUEGO MAXIMO (Jmax). En un ajuste con juego, es la diferencia positiva entre la medida mxima del agujero y la medida mnima del eje. Jmax=DM-dm TOLERANCIA DE AJUSTE (TJ). Es la oscilacin mxima del juego, es decir, la diferencia entre el juego mximo y el juego mnimo. A su vez, es igual a la suma aritmtica de las tolerancias de las piezas que componen el ajuste.

TJ=Jmax-Jmin

TJ=(DM-dm)-(Dm-dM)TJ=DM-dm-Dm+dM TJ=(DM-Dm)+(dM-dm)

TJ=T+t

Ajuste con aprietoEs el tipo de ajuste que asegura siempre un aprieto entre las piezas que componen el ajuste. La zona de tolerancia del agujero est situada completamente por debajo de la zona de tolerancia del eje.Este tipo de ajuste se elegir para piezas que