Tolerancias Dimensionales y Ajustes

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Torres Hernández Francisco Javier Materia.- Diseño de Elementos de Máquinas. Horario.- lunes y miércoles de 17:00 a 19:00 h. Índice Tolerancias Dimensionales y Ajustes Consideraciones generales Tolerancias dimensionales Tolerancias geométricas Símbolos para la indicación de las tolerancias geométricas. Rectángulo de tolerancia. Elemento controlado Elementos de referencia Especificaciones restrictivas Cotas teóricamente exactas Zonas de tolerancia Tolerancias normalizadas iso Grupos dimensionales

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Torres Hernndez Francisco Javier Materia.- Diseo de Elementos de Mquinas. Horario.- lunes y mircoles de 17:00 a 19:00 h. ndice Tolerancias Dimensionales y Ajustes Consideraciones generales Tolerancias dimensionales Tolerancias geomtricas Smbolos para la indicacin de las tolerancias geomtricas. Rectngulo de tolerancia. Elemento controlado Elementos de referencia Especificaciones restrictivas Cotas tericamente exactas Zonas de tolerancia Tolerancias normalizadas iso Grupos dimensionales Tolerancias fundamentales Normalizacin y normas iso Normalizacin Resea histrica

La organizacin internacional de normalizacin Estructura interna de la iso Funciones y objetivos. Propsitos de la normalizacin. Objetivos de la normalizacin. Funciones de la normalizacin Clasificacin de las normas. Publicaciones importantes de normas iso.

Posiciones de las tolerancias. Valores numricos de las desviaciones fundamentales para los ejes. Valores numricos de las desviaciones fundamentales para los Agujeros Sistemas de ajuste Tipos de ajustes Utilizacin de los ajustes

Tolerancias Dimensionales y Ajustes.

CONSIDERACIONES GENERALES En el diseo de los productos industriales, la definicin geomtrica general de las piezas se realiza mediante la acotacin. Las piezas individuales se pueden considerar como una combinacin de formas geomtricas primitivas y/o formas geomtricas complejas. Las formas geomtricas primitivas imitan prismas, cilindros, conos, toros, esferas etc. Las formas geomtricas complejas son aquellas partes de las piezas que estn delimitadas por superficies construidas partiendo de curvas B-spline, NURBS, etc. La acotacin expresa el tamao y la ubicacin tridimensional de estas formas en la composicin de la pieza. En el diseo manual se empieza con un croquis, en el cual las formas se definen segn la capacidad de aproximacin visual del autor. A continuacin se realiza el dibujo a escala, acotado. En esta representacin se intenta guardar una proporcionalidad entre la representacin y la realidad. La mayora de los diseos actuales se generan en entornos CAD y este mtodo tiene como objetivo la creacin de un modelo tridimensional. En este modelo, a veces llamado virtual las formas son perfectas. En la realidad no hay que olvidar que es imposible obtener formas perfectas. El grado de aproximacin a la perfeccin depende de las exigencias funcionales de las piezas y tambin del coste lmite de fabricacin. Las piezas que ms se aproximan a la forma perfecta suelen salir muy caras. TOLERANCIAS DIMENSIONALES Para poder clasificar y valorar la calidad de las piezas reales se han introducido las tolerancias dimensionales. Mediante estas y otro se establece un lmite superior inferior, dentro de los cuales tienen que estar las piezas buenas. Segn este criterio, todas las dimensiones deseadas, llamadas tambin dimensiones nominales, tienen que ir acompaadas de unos lmites, que les definen un campo de tolerancia. Muchas cotas de los planos, llevan estos lmites explcitos, a continuacin del valor nominal.

Todas aquellas cotas que no estn acompaadas de lmites dimensionales explcitas tendrn que cumplir las exigencias de las normas de Tolerancias generales (DIN 16901 / 1973, EN22768-2 / 1993 etc) que se definen en el campo del diseo, en la proximidad del cajetn. Despus del proceso de medicin, siguiendo el significado de las tolerancias dimensionales las piezas industriales se pueden clasificar en dos grupos: Buenas y Malas. Al primer grupo pertenecen aquellas piezas, cuyas dimensiones quedan dentro del campo de tolerancia. Las del segundo grupo se pueden subdividir en Malas por Exceso de material y Malas por Defecto de material. En tecnologas de fabricacin por arranque de material las piezas de la primera subdivisin podran mejorar, mientras que las de la segunda subdivisin en general son irrecuperables. TOLERANCIAS GEOMETRICAS En determinadas ocasiones, como por ejemplo: mecanismos muy precisos, piezas de grandes dimensiones, etc., la especificacin de tolerancias dimensionales puede no ser suficiente para asegurar un correcto montaje y funcionamiento de los mecanismos. Las siguientes figuras muestran tres casos donde una de las piezas puede ser correcta desde el punto de vista dimensional (dimetros de las secciones dentro de tolerancia) y no ser apta para el montaje: en el primer caso tendramos un defecto de rectitud, en el segundo caso tendramos un defecto de coaxialidad, y en el tercer caso tendramos un defecto de perpendicularidad. Vemos, pues, que en la fabricacin se producen irregularidades geomtricas que pueden afectar a la forma, posicin y orientacin de los diferentes elementos constructivos de las piezas.

Una tolerancia dimensional aplicada a una medida ejerce algn grado de control sobre desviaciones geomtricas, por ejemplo: la tolerancia dimensional tiene efecto sobre el paralelismo y la planicidad. Sin embargo, en algunas ocasiones la tolerancia de medida no limita suficientemente las desviaciones geomtricas; por tanto, en estos casos se deber especificar expresamente una tolerancia geomtrica, teniendo prioridad sobre el control geomtrico que ya lleva implcita la tolerancia dimensional. Podramos definir la tolerancia geomtrica de un elemento de una pieza (superficie, eje, plano de simetra, etc) como la zona de tolerancia dentro de la cual debe estar contenido dicho elemento. Dentro de la zona de tolerancia el elemento puede tener cualquier forma u orientacin, salvo si se da alguna indicacin ms restrictiva. El uso de tolerancias geomtricas evita la aparicin en los dibujos de observaciones tales como superficies planas y paralelas, con la evidente dificultad de interpretacin cuantitativa que conllevan; an ms, a partir de los acuerdos internacionales sobre smbolos para las tolerancias geomtricas, los problemas de lenguaje estn siendo superados. Las tolerancias geomtricas debern ser especificadas solamente en aquellos requisitos que afecten a la funcionalidad, intercambiabilidad y posibles cuestiones relativas a la fabricacin; de otra manera, los costes de fabricacin y verificacin sufrirn un aumento innecesario. En cualquier caso, estas tolerancias habrn de ser tan grandes como lo permitan las condiciones establecidas para satisfacer los requisitos del diseo. El uso de tolerancias geomtricas permitir, pues, un funcionamiento satisfactorio y la intercambiabilidad, aunque las piezas sean fabricadas en talleres diferentes y por distintos equipos y operarios. SIMBOLOS PARA LA INDICACION DE LAS TOLERANCIAS GEOMETRICAS La siguiente tabla presenta los smbolos utilizados para la indicacin de las tolerancias geomtricas segn UNE 1121.

RECTANGULO DE TOLERANCIA. La indicacin de las tolerancias geomtricas en los dibujos se realiza por medio de un rectngulo dividido en dos o ms compartimentos, los cules contienen, de izquierda a derecha, la siguiente informacin:

Smbolo de la caracterstica a controlar. Valor de la tolerancia expresada en las mismas unidades utilizadas para el acotado lineal.

Este valor ir precedido por el smbolo si la zona de tolerancia es circular o cilndrica. ELEMENTO CONTROLADO El rectngulo de tolerancia se une el elemento controlado mediante una lnea de referencia terminada en flecha, en la forma siguiente: Sobre el contorno del elemento o en su prolongacin (pero no como continuacin de una lnea de cota), cuando la tolerancia se refiere a la lnea o superficie en cuestin.

Como prolongacin de una lnea de cota, cuando la tolerancia se refiere al eje o plano de simetra del elemento en cuestin.

Sobre el eje, cuando la tolerancia se refiere al eje o plano de simetra de todos los elementos que lo tienen en comn.

ELEMENTOS DE REFERENCIA Cuando el elemento a controlar se relacione con una referencia, esta se identifica con una letra mayscula colocada en un recuadro que va unido a un tringulo de referencia. La misma letra que identifica la referencia se repite en el rectngulo de tolerancia.

Si el rectngulo de tolerancia se puede unir directamente al elemento de referencia, la letra de referencia puede omitirse.

El tringulo y la letra de referencia se colocan:

Sobre el contorno del elemento o en una prolongacin del contorno (pero claramente separada de la lnea de cota), cuando el elemento de referencia es la propia lnea o superficie que define dicho contorno.

Como una prolongacin de la lnea de cota cuando el elemento de referencia es el eje o plano de simetra del elemento en cuestin.

Sobre el eje o plano de simetra cuando la referencia es el eje comn o plano de simetra de todos los elementos que lo tengan en comn.

Un sistema de referencias mltiples consiste en varios elementos de referencia. Si las referencias deben ser aplicadas en un determinado orden, las letras maysculas de referencia debern ser colocadas en recuadros contiguos, en el mismo orden en que se tengan que aplicar.

Si las referencias mltiples no deben ser aplicadas en un determinado orden, las letras maysculas de referencia debern de colocarse juntas en el ltimo recuadro del rectngulo de tolerancia.

Una referencia comn formada por dos elementos de referencia se identifica con dos letras separadas por un guin.

ESPECIFICACIONES RESTRICTIVAS Indicaciones restrictivas sobre la forma del elemento dentro de la zona de tolerancia, debern indicarse al lado del rectngulo de tolerancia.

Cuando sea necesario especificar ms de una tolerancia a un elemento, se darn las especificaciones en rectngulos colocados uno sobre otro.

Cuando la tolerancia se aplica a una longitud parcial, en cualquier posicin, el valor de dicha longitud debe aadirse detrs del valor de la tolerancia, separado por una barra inclinada. Igualmente, si en lugar de una longitud, se refiere a una superficie, se usa la misma indicacin. En este caso la tolerancia se aplica a cualquier lnea de la longitud indicada, en cualquier posicin y cualquier direccin