Tolerancias Geométricas
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1 CONTENIDO ¿QUÉ SON LAS TOLERANCIAS GEMÉTRICAS?...........................2 CLASIFICACIÓN DE LAS TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS...................2 TOLERANCIAS DE FORMA.........................................2 TOLERANCIAS DE ORIENTACIÓN...................................2 TOLERANCIAS DE POSICIÓN......................................3 TOLERANCIAS DE OSCILACIÓN....................................3 SUPERFICIE.....................................................4 TIPOS DE SUPERFICIE..........................................4 ACABADOS SUPERFICIALES.........................................4 CARACTERÍSTICAS DE LAS SUPERFICIES.............................5 TEXTURA DE LAS SUPERFICIES.....................................6 RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE.....................................7 INDICACIONES EN LOS DIBUJOS...................................10 CLASES DE RUGOSIDAD...........................................11 REFERENCIAS...................................................11
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Clasificación de las tolerancias geométricas
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CONTENIDO
¿QUÉ SON LAS TOLERANCIAS GEMÉTRICAS?..............................................................................2
CLASIFICACIÓN DE LAS TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS................................................................2
TOLERANCIAS DE FORMA...............................................................................................2
TOLERANCIAS DE ORIENTACIÓN..................................................................................2
TOLERANCIAS DE POSICIÓN...........................................................................................3
TOLERANCIAS DE OSCILACIÓN.....................................................................................3
SUPERFICIE...................................................................................................................................4
TIPOS DE SUPERFICIE.......................................................................................................4
ACABADOS SUPERFICIALES.........................................................................................................4
CARACTERÍSTICAS DE LAS SUPERFICIES......................................................................................5
TEXTURA DE LAS SUPERFICIES.....................................................................................................6
RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE...................................................................................................7
INDICACIONES EN LOS DIBUJOS................................................................................................10
CLASES DE RUGOSIDAD.............................................................................................................11
REFERENCIAS.............................................................................................................................11
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¿QUÉ SON LAS TOLERANCIAS GEMÉTRICAS?
Las tolerancias geométricas expresan el error adminsible en la forma y en la posición
de las superficies que delimitan la pieza, controla la forma, posición u orientación de
los elementos a los que se aplican, pero no sus dimensiones, en otras palabras se
puede definir a la tolerancia geométrica de un elemento como la zona de tolerancia
dentro de la cual debe estar contenido dicho elemento.
CLASIFICACIÓN DE LAS TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS
Entre las tolerancias geométricas hay que distinguir entre tolerancias de forma, de
orientación, situación y oscilación.
Las tolerancias de forma limitan las desviaciones de un elemento geométrico simple a
partir de su forma teórica perfecta:
TOLERANCIAS DE FORMA
Rectitud
Planicidad
Redondez
Cilindricidad
Forma de una esfera
Forma de una superficie.
Las tolerancias de orientación, situación y oscilación limitan las desviaciones relativas
de orientación y / o situación entre dos o más elementos.
TOLERANCIAS DE ORIENTACIÓN
Perpendicularidad
Paralelismo
Inclinación
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TOLERANCIAS DE POSICIÓN
Coaxialidad
Posición de una recta
Simetría de un plano
TOLERANCIAS DE OSCILACIÓN
Oscilación circular radial
Oscilación total radial
Tabla 1. Símbolos utilizados para la indicación de las tolerancias geométricas según
las normas ANSI Y14.5M, ISO 8015
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SUPERFICIE
Una superficie es aquello que tiene contacto como un barreno que al sujetarse con un
objeto tal como una pieza manufacturada. El diseñador especifica las dimensiones de
la pieza, relacionando las distintas superficies una con la otra. Estas superficies
nominales representan el contorno relacionado con la superficie de la pieza, y están
definidas por las líneas en el plano de ingeniería. Las superficies nominales aparecen
como líneas absolutamente rectas, círculos ideales, agujeros redondos, y otras aristas y
superficies que son perfectas en su geometría.
TIPOS DE SUPERFICIE
Superficie real: Superficie que limita el cuerpo y lo separa del medio que lo
separa.
Superficie geométrica: Superficie ideal cuya forma está especificada por el
dibujo y/o todo documento técnico
Superficie de referencia: Superficie a partir de la cual se determinan los
parámetros de rugosidad. Tiene la forma de la superficie geométrica. Se puede
calcular por el método de mínimos cuadrados.
Perfil real: es la intersección de la superficie real con un plano normal.
ACABADOS SUPERFICIALES
Es un proceso de fabricación empleado en la manufactura cuya finalidad es obtener
una superficie con características adecuadas para la aplicación particular del producto
que se está manufacturando; esto incluye mas no es limitado a la cosmética de
producto.
En la actualidad, los acabados se entienden como una etapa de manufactura de
primera línea, considerando los requerimientos actuales de los productos. Estos
requerimientos pueden ser:
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Estética: el más obvio, que tiene un gran impacto sicológico en el usuario respecto a la
calidad del producto.
Liberación o introducción de esfuerzos mecánicos: las superficies manufacturadas
pueden presentar esfuerzos debido a procesos de arranque de viruta, en donde la
superficie se encuentra deformada y endurecida por la deformación plástica.
Eliminar puntos de iniciación de fracturas y aumentar la resistencia a la fatiga: una
operación de acabado puede eliminar micro fisuras en la superficie.
Nivel de limpieza y esterilidad: Una superficie sin irregularidades es poco propicia para
albergar suciedad, contaminantes o colonias de bacterias.
Propiedades mecánicas de su superficie
Protección contra la corrosión
Rugosidad
Tolerancias dimensionales de alta precisión
CARACTERÍSTICAS DE LAS SUPERFICIES
Una vista microscópica de la superficie de una pieza revela sus irregularidades e
imperfecciones. Los rasgos de una superficie común se ilustran en la sección
transversal magnificada de la superficie de una pieza metálica. Ver figura 1.1. El cuerpo
de la pieza, conocida como sustrato, tiene una estructura granular que depende del
procesamiento previo del metal. El exterior de la pieza es una superficie cuya
topografía es todo menos recta y tersa.
En la sección transversal magnificada, la superficie tiene rugosidad, ondulaciones y
defectos, también tiene un patrón o dirección que resulta del proceso mecánico que la
produjo. Todos estos rasgos geométricos quedan incluidos en el término textura de la
superficie.
Justo por debajo de la superficie se encuentra una capa de metal cuya estructura
difiere de la del sustrato. Se denomina capa alterada, y es una manifestación de las
acciones que se mencionaron al hablar de la superficie, durante la creación de ésta y
etapas posteriores. La capa alterada puede resultar del endurecimiento por trabajo
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(energía mecánica), calor (energía térmica), tratamiento químico, o incluso energía
eléctrica.
Además, la mayoría de las superficies metálicas están cubiertas por una capa de óxido,
si se da el tiempo suficiente para que se forme después del procesamiento. El aluminio
forma en su superficie una capa delgada, densa y dura de Al2O3 (que sirve para
proteger al sustrato de la corrosión), y el fierro forma óxidos de varias composiciones
químicas sobre su superficie (el óxido, que virtualmente no da ninguna protección).
También es probable que en la superficie de la pieza haya humedad, mugre, aceite,
gases adsorbidos, y otros contaminantes.
Fig. 1. Sección transversal de una superficie metálica común.
TEXTURA DE LAS SUPERFICIES
La textura de la superficie consiste en las desviaciones repetitivas o aleatorias de la
superficie nominal de un objeto; la definen cuatro características: rugosidad,
ondulación, orientación y defectos o fallas, como se observa en la figura 2.
Fig. 2. Rasgos de la textura de una superficie.
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La rugosidad se refiere a las desviaciones pequeñas, espaciadas finamente, de la
superficie nominal y que están determinadas por las características del material y el
proceso que formó la superficie.
La ondulación se define como las desviaciones de espaciamiento mucho mayor;
ocurren debido a la deflexión del trabajo, vibraciones, tratamiento térmicas, y factores
similares. La rugosidad está sobre impuesta a la ondulación.
La orientación es la dirección predominante o patrón de la textura de la superficie.
Está determinada por el método de manufactura utilizado para crear a la superficie,
por lo general a partir de la acción de una herramienta de corte.
Los defectos son irregularidades que ocurren en forma ocasional en la superficie;
incluyen: grietas, ralladuras, inclusiones y otros defectos similares. Aunque algunos de
los defectos se relacionan con la textura de la superficie también afectan su integridad.
Fig. 3. Orientaciones posibles de una superficie.
RUGOSIDAD DE LA SUPERFICIE
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Es una característica mensurable, con base en las desviaciones de la
rugosidad. El acabado de la superficie es un término más subjetivo
que denota la suavidad y calidad general de una superficie.
La calidad de la rugosidad superficial se maneja por las
siguientes normas:
UNE 82301:1986 Rugosidad superficial. Parámetros, sus valores y las
reglas generales para la determinación de las especificaciones
(ISO 468: 1982),
UNE-EN ISO 4287:1998 Especificación geométrica de productos (GPS).
Calidad superficial: Método del perfil. Términos, definiciones y
parámetros del estado superficial (ISO 4287:1997), y
UNE 1037:1983. Indicaciones de los estados superficiales en
los dibujos (ISO 1302: 1978)
La medida que se emplea más comúnmente para la textura de una
superficie, es su rugosidad. Respecto a la figura 4., la rugosidad de la
superficie se define como el promedio de las desviaciones verticales a
partir de la superficie nominal, en una longitud especificada de la
superficie. Por lo general se utiliza un promedio aritmético (AA), con
base en los valores absolutos de las desviaciones, y este valor de la
rugosidad se conoce con el nombre de rugosidad promedio.
Fig. 4. Desviaciones de la superficie nominal.
La rugosidad de la superficie tiene la misma clase de deficiencias que
cualquier medida que se use para evaluar un atributo físico complejo.
Por ejemplo, falla para tomar en cuenta las orientaciones del patrón
superficial; así, la rugosidad de la superficie varía en forma
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significativa, en función de la dirección en que se mida.
SÍMBOLOS PARA LA TEXTURA DE LA SUPERFICIE
Se especifica la textura de la superficie en un plano de ingeniería, por
medio de símbolos como los que se ven en las figuras 8, 9, 10 y 11. El
símbolo que designa los parámetros de la textura de una superficie es
una marca de revisión (se parece al símbolo de la raíz cuadrada), con
acotaciones para la rugosidad promedio, ondulación, corte,
orientaciones y espaciamiento máximo de la rugosidad. Los símbolos
para las orientaciones están tomados de la figura 3.
Fig. 8. Símbolos para la textura de la superficie en los planos
de ingeniería: a) el símbolo, y b) símbolo con leyendas de
identificación. Los valores de R, están dados en
micropulgadas; las unidades para otras mediciones se dan en
pulgadas. Los diseñadores no siempre especifican todos los
parámetros en los planos de ingeniería.
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Fig. 9. símbolos sin indicaciones.
Fig.10. Símbolos con indicación del criterio principal de la
rugosidad, (Ra).
Fig.11. Símbolos con indicaciones complementarias.
INDICACIONES EN LOS DIBUJOS
Los símbolos y las indicaciones deben orientarse de tal forma que se
puedan leer desde la base o desde la derecha del dibujo. Si no
pudiera colocarse de esta forma y el símbolo no llevara ninguna
indicación, salvo la rugosidad, puede representarse en cualquier
posición, excepto la indicación de la rugosidad que debe tener la
orientación correcta.
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Fig.12.
Si el estado superficial fuera igual para todas las superficies debe
indicarse con una nota cerca del dibujo y del cajetín a continuación de
la marca de la pieza como se muestra en la figura 13.
Fig.13.
CLASES DE RUGOSIDAD
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REFERENCIAS
Mecánica. Referencia electrónica. Madrid, España. Recuperado
el 30 de abril del 2009 de http://www.mecanica.com.es/
Jensen, Cecil; Helsel, Jay D. & Short, Dennis R (2004). Redes
Dibujo y Diseño en Ingeniería (6ta Ed.): Mc Graw Hill.
Mill P. Groover (2007). Fundamentos de Manufactura Moderna
(3ra Ed.): Mc Graw Hill.
Ricardo Julián Aimó (2008). Argentina: Instituto La Salle San
Martín. Recuperado el 2 de mayo del 2009 de
http://www.miclase.com.ar/Documentos/tema16text.pdf
https://ajustes.wordpress.com/3-tolerancias-geometricas/
http://www.monografias.com/trabajos70/acabados-superficiales- normas-simbologia/acabados-superficiales-normas-simbologia2.shtml
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN. CUAUTITLÁN IZCALLI (2008) http://olimpia.cuautitlan2.unam.mx/pagina_ingenieria/mecanica/mat/mat_mec/m2/tolerancias%20geometricas.pdf
