TOLERANCIA Y MEDICIONES

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Tolerancia de materiales y medciones

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UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAMFACULTAD DE INGENIERA MECNICALICENCIATURA INGENIERA NAVAL

Tarea de Tecnologa MecnicaTolerancias y Mediciones

PROFESORA:MARA DE DAZ

INTEGRANTE:EDGAR TENORIO 8-902-713

GRUPO: 1NI122 II SEMESTRE -2015

FECHA DE ENTREGA25-08-2015

Aunque se tenga un valor nominal determinado, nunca se podr definir el valor real del mismo, pues nunca se podra asegurar que el sistema de medida del fabricante de uno de los medios fuese igual al del otro. Desde el punto de vista de la fabricacin, debido a la imposibilidad para poder asegurar medidas exactas al nominal, se debe manejar un concepto que asegura la montabilidad teniendo en cuenta este factor. Ese concepto es la tolerancia.TOLERANCIAMargen de medidas lmite que puede tener una pieza. Si tenemos una cota nominal (C), la tolerancia es la diferencia entre una cota mxima (CM) y una cota mnima (Cm): T = CM - Cm. Con fijar el valor de la tolerancia no es suficiente, por lo que se deben establecer tambin los valores de esa tolerancia respecto a la cota nominal y en ese sentido se pueden establecer diversas situaciones: La diferencia que existe entre la cota mxima y la cota nominal se llama diferencia superior(Ds): Ds = CM - C. La diferencia que existe entre la cota mnima y la cota nominal se llama diferencia inferior (Di):DI = Cm - C.

NORMALIZACIN DE LA TOLERANCIAEn los pases que utilizan elsistema mtricose establecieron las normas ISA-3, que dieron origen posteriormente a lasnormas ISO. Los valores de las tolerancias ISO vienen expresados en micras (). En los pases anglosajones tambin se utilizan fracciones de pulgada. Las tolerancias ISO se definen por: Calidad: es su valor expresado en micras Posicin: es la situacin de la tolerancia respecto a la lnea de cero o nominal de la pieza.La tolerancia cuya magnitud depende de la dimensin nominal se simboliza con cifras (grados o calidad de tolerancia). La posicin, con respecto a la lnea cero de la zona de tolerancia que depende de la dimensin nominal, se representa con letras delalfabeto latino(o en ciertos casos con dos letras maysculas para los agujeros y minsculas para los ejesCALIDAD DE TOLERANCIAEn el sistema ISO se establecieron 16 calidades: IT01, IT0, IT1, IT2, IT3, IT4, IT5, IT6, IT7, IT8, IT9, IT10, IT11, IT12, IT13, IT14, IT15, IT16. Los valores de cada una de esas calidades van variando.FRMULA DE LA TOLERANCIAPara los grados o calidad de tolerancia de 5 hasta 16, los valores de las tolerancias se determinan a partir de la unidad de tolerancia (i).i = 0,45 D + 0.001DDonde D se expresa en milmetros (mm), e i en micrmetro (m).

TOLERANCIA DE JUEGOSe llama tolerancia del juego (TJ) a la diferencia entre los juegos mximo y mnimo, que coincide con la suma de las tolerancias del agujero y del eje:TJ = JM - Jm = T + tESQUEMAS DE LAS ZONAS DE TOLERANCIA PARA DIFERENTES TIPOS DE AJUSTESSe denomina juego (J) a la diferencia entre las medidas del agujero y del eje, antes del montaje, cuando sta es positiva, es decir, cuando la dimensin real del eje es menor que la del agujero:J = De - de > 0 Juego mximo (JM) es la diferencia que resulta entre la medida mxima del agujero y la mnima del eje:JM = DM - dm Juego mnimo (Jm) es la diferencia entre la medida mnima del agujero y la mxima del eje:Jm = Dm - dMSe llama tolerancia delajusteindeterminado (TI) a la suma del juego mximo y del aprieto mximo, que coincide con la suma de las tolerancias del agujero y del eje:TI = JM + AM = T + tEl aprieto mximo (AM) es la diferencia entre la medida mxima del eje y la mnima del agujero, y aprieto mnimo (Am), como la diferencia entre la medida mnima del eje y la mxima del agujero.

TOLERANCIA QUE CARACTERIZAN LA FORMA Y DISPOSICIN DE SUPERFICIESLa forma, as como la disposicin mutua de las superficies de una pieza fabricada prcticamente siempre tienen desviaciones de lo que estaba previsto en el dibujo, al disear la estructura de la pieza. Las desviaciones lmites de la forma y disposicin 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 tcnicos. Los signos segn lasnormas GOSTse dividen en tres grupos:Las tolerancias de forma.Las tolerancias de disposicin.Las tolerancias de forma y disposicin (conjuntas).Designaciones convencionales de las tolerancias de forma de superficies segn las norma GOST.

TOLERANCIA DE FABRICACIONLa tolerancia es un concepto propio de la metrologa industrial, que se aplica a la fabricacin 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 vlida, lo que determina la aceptacin o el rechazo de los componentes fabricados, segn sus valores queden dentro o fuera de ese intervalo. El propsito 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 precisin absoluta desde el punto de vista tcnico, o bien no se recomienda por motivos de eficiencia: es una buena prctica de ingeniera el especificar el mayor valor posible de tolerancia mientras el componente en cuestin mantenga su funcionalidad, dado que cuanto menor sea el margen de tolerancia, la pieza ser ms difcil de producir y por lo tanto ms costosa.VALORES DE LA TOLERANCIALos valores de tolerancia dependen directamente de la cota nominal del elemento construido y, sobre todo de la aplicacin del mismo. A fin de definir las tolerancias, se establece una clasificacin de calidades (normalmente se definen de 01, 1, 2,,16) que, mediante una tabla, muestra para determinados rangos de medidas nominales los diferentes valores mximos y mnimos en funcin de la calidad seleccionada.

CAMPOS DE TOLERANCIAEn la tabla figuran los 18 grupos de calidades ISO de mecanizado que hay homologados y en cada casilla figura el valor en micras (0,001 mm) que existe entre la cota mxima y la cota mnima de cada valor nominal que se considere.

TOLERANCIAS GEOMTRICASPor si mismas, las dimensiones lineales con tolerancia, o lmites de tamao, no tienen un control especifico sobre muchas otras variaciones de forma, orientacin y hasta cierto grado de posicin. Estas variaciones podran ser errores de paralelismo o perpendicularidad, o desviaciones provocadas por la flexin de partes, lbulos y excentricidad.Para satisfacer los requerimientos funcionales, a menudo es necesario controlar tales desviaciones. Se agregan tolerancias geomtricas para garantizar que las partes no solo estn dentro de sus lmites de tamao, sino que tambin estn dentro de lmites especificados de forma geomtrica, orientacin y posicin.Las tolerancias bsicas son las de forma simple de rectitud y planicidad, las tolerancias de orientacin de perpendicularidad y paralelismo, y las tolerancias de posicin para la ubicacin de barrenos. Estas tolerancias geomtricas se explicaran junto con sus reglas, smbolos y mtodos y para su aplicacin a dibujos de ingeniera subsecuentes.Una tolerancia geomtrica es la variacin mxima permisible de forma, perfil, orientacin, ubicacin y descentrado de lo indicado o especificado en un dibujo. El valor de tolerancia representa el ancho o dimetro de la zona de tolerancia, dentro de la cual, debe quedar una lnea o superficie del detalle.De esta definicin se desprende que se permitira que un detalle tenga cualquier variacin de forma, o que adopte cualquier posicin, dentro de la zona de tolerancia geomtrica especificada.

TOLERANCIA POR FORMA El control de las variaciones de los rasgos individuales de una parte. Tales rasgos incluyen rectitud, planicidad, circularidad y cilindricidad. Las tolerancias de forma no controlan la relacin entre rasgos.Rectitud La tolerancia de rectitud controla todos los elementos a lo largo de una lnea terica directa sobre una superficie o el eje. La tolerancia dada para la rectitud especfica que tan cerca a la perfecta rectitud debe ser creada. El smbolo para la rectitud es (.

Note que la rectitud es aplicada solo a la vista que esta definida en el dibujo. La colocacin del marco de control de rasgo es muy importante.Planicidad Una superficie absolutamente plana debe contener todos los elementos en un plano. La tolerancia de planicidad establece unjuegode los planos paralelos que deben contener todos los elementos de la superficie. La tolerancia de planicidad no es usada en la conjuncin con un material modificante o la referencia de dato esto es una tolerancia independiente. El smbolo para el plano es (.

Circularidad Controla la redondez de cualquier rasgo con el corte transversal circular. El corte transversal circular debe ser tomado perpendicular al eje del cilindro el cono, por un centro comn de una esfera. La tolerancia de circularidad tambin es mencionada la tolerancia de redondez. El smbolo para circularidad es c. La zona de tolerancia para una tolerancia de circularidad es unida por dos crculos concntricos. El valor de tolerancia es determinado por la distancia radial entre los crculos, no la distancia entre los dimetros. El ejemplo da una llamada tpica hacia fuera para la tolerancia de circularidad.

Cilindricidad Controla la superficie de un cilindro. Esta tolerancia puede ser aplicada a un eje o un agujero. Cilindricidad es identificada por una zona de tolerancia radial que establecen dos cilindros absolutamente concntricos. La superficie del cilindro al cual la tolerancia es aplicada debe estar dentro de esta zona de tolerancia. La tolerancia de cilindricidad tambin controla el paralelismo de los lados del cilindro para prevenir la forma de parte siendo afilada. El ejemplo da una llamada tpica - hacia fuera para la tolerancia de cilindricidad.

Tolerancias de Perfil El perfil de tolerancia implica la especificacin de tolerancias por un contorno formado por arcos o curvas irregulares y puede aplicarse a una superficie o una lnea sola.Plano de perfil El perfil de tolerancia de forma para las curvas irregulares de planos. El plano que tuerce es localizado por coordenadas y es tolerado unidireccionalmente. La tolerancia puede ser aplicada por cualquiera de estos mtodos.

Lnea de perfil Es una tolerancia de forma que especifica en la variacin permitida de la parte de lnea. Aqu la lnea es formada por arco tangente. La zona de tolerancia puede ser bilateral o unilateral, como muestra en la figura.

Tolerancias de orientacin Controla la relacin de rasgos el uno al otro. Las tolerancias de orientacin incluyen el paralelismo, la perpendicularidad y la angulosidad. Las tolerancias de orientacin son el dato relacionado y pueden ser aplicadas con modificantes materiales MMC o LMC. RFS el modificante material siempre es implicado a no ser que de otra manera no declarado.Angularidad Una superficie, el plano de centro o el eje en un ngulo especificado (otro que 90) forman un ngulo de dato o el eje. El smbolo para angularidad es (.Tolerancia de localizacin Las tolerancias de posicin tratan con la posicin, concentricidad, y simetra.Posicin Una tolerancia de posicin define una zona dentro de la cual el centro, eje o plano central de un elemento de tamao se le permite variar de su posicin verdadera.

Concentricidad Es un rasgo de posicin porque esto especifica la relacin de dos cilindros que la parte el mismo eje. En la figura, etiquetan el cilindro grande derecho como el dato A, que quiere decir que el dimetro grande es usado como el dato para la posicin el eje del pequeo cilindro.

Usamos los marcos de control de rasgo del tipo mostrado en la figura para especificar la concentricidad y otras caractersticas geomtricas en todas partes del resto de este captulo.

Simetra Simetra tambin es un rasgo de posicin en el cual un rasgo es simtrico con el mismo contorno y el tamao sobre los lados de enfrente de un plano central. La figura muestra cmo aplicarse una simetra destaca el smbolo de la muesca que es simtrica sobre la parte b del plano A del dato central para una zona de 0.6mm.

MEDICIONESLamedicines un proceso bsico de la ciencia que consiste encompararun patrn seleccionado con el objeto o fenmeno cuya magnitud fsica se desea medir para ver cuntas veces el patrn est contenido en esa magnitud.PROCESO DE MEDICINLa tecnologa convencional, modelizable mediante lamecnica clsicano plantea problemas serios para el proceso de medicin. As para algunos autores el proceso de medicin requiere caracterizaciones relativamente simples como por ejemplo:Una medicin es un acto para determinar la magnitud de un objeto en cuanto a cantidad.Aunque caben definiciones ms complejas y descriptivas de como es el proceso como la siguiente definicin sobre la medicin de una magnitud geomtrica:Una medicin es comparar lacantidaddesconocida que queremos determinar y una cantidad conocida de la misma magnitud, que elegimos como unidad. Al resultado de medir se le denomina medida.Los procesos de medicin demagnitudes fsicasque no son dimensiones geomtricas entraan algunas dificultades adicionales, relacionadas con la precisin y el efecto provocado sobre el sistema. As cuando se mide alguna magnitud fsica se requiere en muchas ocasiones que el aparato de medida interfiera de alguna manera sobre el sistema fsico en el que se debe medir algo o entre en contacto con dicho sistema. En esas situaciones se debe poner mucho cuidado, en evitar alterar seriamente el sistema observado.Por otro lado, no hemos de perder de vista que las medidas se realizan con algn tipo de error, debido a imperfecciones del instrumental o a limitaciones del medidor, errores experimentales, por eso, se ha de realizar la medida de forma que la alteracin producida sea mucho menor que el error experimental que pueda cometerse. Por esa razn una magnitud medida se considera como unavariable aleatoria, y se acepta que un proceso de medicin es adecuado si la media estadstica de dichas medidas converge hacia la media poblacional.

MEDICIN DIRECTALa medida o medicin directa, se obtiene con uninstrumento de medidaque compara la variable a medir con un patrn. As, si deseamos medir la longitud de un objeto, se puede usar un calibrador. MEDICIN INDIRECTANo siempre es posible realizar una medida directa, porque existen variables que no se pueden medir por comparacin directa, es por lo tanto con patrones de la misma naturaleza, o porque el valor a medir es muy grande o muy pequeo y depende de obstculos de otra naturaleza, etc. Medicin indirecta es aquella en la que una magnitud buscada se estima midiendo una o ms magnitudes diferentes, y se calcula la magnitud buscada mediante clculo a partir de la magnitud o magnitudes directamente medidas.MEDIDAS REPRODUCIBLESUna medida reproducible es aquella que puede ser repetida y corroborada por diferentes experimentadores. Una medida reproducible por tanto requiere un proceso de medida o unensayo no destructivo. Ejemplo: Si se mide cualquier nmero de veces un lado de un escritorio, siempre se obtiene el mismo resultado. Las medidas reproducibles son procedimientos no destructivos que adems no producen una alteracin importante en el sistema fsico sujeto a medicin.

MEDIDA DE DIMENSIONESEnteora, es imposible producir una pieza a un tamao exacto, porque cada pieza, si se mide con precisin, se observara que es de un tamao ligeramente diferente, sin embargo, para propsitos deanlisiseinterpretacin, se tiene que reconocer un nmero de tamaos distintos de cada dimensin: tamao real, tamao nominal, tamao especificado y tamao dediseo. Tamao real.Es el tamao medido de una pieza individual. Tamao nominal.Es la designacin del tamao utilizado para propsitos de identificacin general.Se utiliza cuando se hace referencia a una pieza en una lista de partes de un dibujo de ensamble, en una especificacin, o en otro documento similar. Tamao especificado.ste es el tamao especificado en el dibujo donde el tamao esta asociado con una tolerancia. El tamao especificado, por lo general, es idntico al tamao de diseo o, si no hay un margen implicado, al tamao bsico. Tamao de diseo.El tamao de diseo de una dimensin es el tamao en relacin con el cual se asigna la tolerancia a esa dimensin.

En teora es el tamao en el que se basa el diseo del detalle individual, por consiguiente, es el tamao que debe ser especificado en el dibujo, para dimensiones de detalles conjugados, se deriva del tamao bsico por la aplicacin del margen, pero cuando no existe margen, es idntico al tamao bsico.

DESVIACIONESLa diferencia entre el tamao bsico y los tamaos mximos y mnimos se llaman desviaciones hacia arriba y desviaciones hacia abajo, respectivamente.

DIMENSIONES BSICASUna dimensin bsica representa el tamao exacto terico o ubicacin de un detalle. Es la base a partir de la cual se establecen las variaciones permisibles por medio de tolerancias u otras dimensiones, en notas o en marcos decontrolde detalle. Se muestran sin tolerancias y cada dimensin bsica se encierra en un marco rectangular para indicar que las tolerancias en que aparecen en la nota de tolerancias generales no se aplican.

DETALLEEs una parte especfica, caracterstica de una pieza tal como una superficie, un barreno, una ranura, una rosca de tornillo o perfil. Aunque un detalle puede incluir una o ms superficies, el trmino se utiliza generalmente en la asignacin de tolerancias geomtricas en un sentido ms restringido, para indicar un punto especfico, lnea o superficie.EJEEs una lnea recta terica entornoa la cual gira una pieza o detalle circular o se podra considerar que gira.