Tolerancias y Rugosidad

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TEMA 3. NORMALIZACIÓN1. INTRODUCCIÓN A LA NORMALIZACIÓN.

2. TOLERANCIAS DIMENSIONALES. SISTEMA ISO DE TOLERANCIAS.

3. ACOTADO GEOMÉTRICO. TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN.

4. PRINCIPIO DE MÁXIMO MATERIAL.

5. ACABADO SUPERFICIAL.

6. TÉCNICAS DE MEDICIÓN E INSPECCIÓN.

7. EXTENSIÓN DE LA NORMALIZACIÓN AL PROCESO DE FABRICACIÓN.

8. COMANDOS PARA NORMALIZACIÓN EN MECHANICAL DESKTOP.

FABRICACIÓN ASISTIDA POR COMPUTADOR

2º INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ESPECIALIDAD MECÁNICA

1. INTRODUCCIÓN A LA NORMALIZACIÓN

FABRICACIÓN ARTESANA

• CADA MECANISMO O MONTAJE SE FABRICA INDIVIDUALMENTE.

• LAS PIEZAS SE FABRICAN PARA UNA UNIDAD ESPECÍFICA DEL MONTAJE.

• NO IMPORTA LA REPETITIVIDAD.• SE HACE ENCAJAR Y FUNCIONAR

CORRECTAMENTE AL CONJUNTO RECORTANDO O AÑADIENDO LAS PIEZAS NECESARIAS.

• NO IMPORTA QUE LAS PIEZAS RESULTANTES NO SE AJUSTEN A LOS PLANOS

FABRICACIÓN EN SERIE

• CADA PIEZA DE UN CONJUNTO SE FABRICA CON INDEPENDENCIA DE LAS RESTANTES.

• LAS PIEZAS FABRICADAS INDEPENDIENTEMENTE ENTRE ELLAS DEBEN ACOPLAR PERFECTAMENTE PRECISAS E INTERCAMBIABLES.• EL CONJUNTO DEBE PODER SER

MONTADO CON CUALQUIER GRUPO DE PIEZAS DE LA SERIE.

• TAMBIEN SE BENEFICIA EL REPUESTO DE PIEZAS GASTADAS

NORMALIZACIÓN• LAS PIEZAS SON INTERCAMBIABLES SI SUS DIMENSIONES ESTÁN DENTRO DE

CIERTOS LÍMITES EN TORNO A LA DIMENSIÓN NOMINAL.• A MÁS PRECISIÓN, MAYOR COSTE, TIEMPO Y MATERIAL DESECHADO.

• SE DEBE PRODUCIR CON UNA PRECISIÓN SUFICIENTE PARA QUE PIEZAS SEAN INTERCAMBIABLES Y SE PUEDAN MONTAR EN EL CONJUNTO.

• CONCEPTO DE TOLERANCIA: ZONA DONDE LA DIMENSIÓN REAL DE LA PIEZA PUEDE VARIAR SIN AFECTAR SU INTERCAMBIABILIDAD.



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1. INTRODUCCIÓN A LA NORMALIZACIÓN: NORMALIZACIÓN

PARA PLANOSTOLERANCIAS DIMENSIONALES:• PROBLEMA: IMPOSIBILIDAD DE FABRICAR PIEZAS CON DIMENSIONES EXACTAS.• LA PRECISIÓN DE FABRICACIÓN DEPENDE DE LA MÁQUINA HERRAMIENTA UTILIZADA.• NINGUNA MÁQUINA PUEDE FABRICAR CON UN ERROR CERO.

1.8

φ 0.5±0.002

• SE PUEDE GARANTIZAR UN ERROR MÁXIMO EN LA FABRICACIÓN, PARA QUE LA PIEZA CUMPLA LAS ESPECIFICACIONES.

TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS:• PROBLEMA: ESTA FORMA DE ESPECIFICAR LAS TOLERANCIAS NO GARANTIZA QUE LAS

PIEZAS CUMPLAN LAS ESPECIFICACIONES QUE LA HAGAN ÚTIL PARA EL MONTAJE.• NO SE GARANTIZA LA INTERCAMBIABILIDAD.

• SE GARANTIZAN CILINDRIDADES, RECTITUDES… EN GENERAL, SE GARANTIZA LA FORMA DE LA PIEZA.



2. TOLERANCIAS DIMENSIONALES: SISTEMA ISO DE TOLERANCIAS.

AJUSTE: CONJUNTO CONSTITUIDO POR DOS PIEZAS, UNA INTERIOR (EJE O ÁRBOL) Y OTRA EXTERIOR (AGUJERO).

EJE

MAGNITUDES A CONSIDERAR EN LAS TOLERANCIAS DIMENSIONALES:• D (CN ) COTA NOMINAL. MEDIDA QUE APARECE EN EL PLANO. NORMALMENTE NO

COINCIDE CON LA MEDIDA REAL DE LA PIEZA. DETERMINA LA POSICIÓN DE LA LÍNEA DE REFERENCIA.

• Dmax (CM ) COTA MÁXIMA ADMISIBLE• Dmin (Cm ) COTA MÍNIMA ADMISIBLE• T TOLERANCIA (T = Dmax – Dmin)• DS DIFERENCIA SUPERIOR (DS = Dmáx – D)• Di DIFERENCIA INFERIOR (Di = D – Dmax)

- LA ZONA DE TOLERANCIA NO TIENE PORQUE ESTAR CENTRADA RESPECTO A LA COTA NOMINAL.- LA POSICIÓN DE LA ZONA DE TOLERANCIA DETERMINARÁ EL COMPORTAMIENTO EN CUANTO A AJUSTE.



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TIPOS DE AJUSTE:

1. AJUSTE FIJO (CON APRIETO).LA MEDIDA MÍNIMA DEL EJE ES SUPERIOR A LA MEDIDA MÁXIMA DEL AGUJERO


2. AJUSTE MOVIL (CON JUEGO).LA MEDIDA MÍNIMA DEL AGUJERO ES SUPERIOR A LA MEDIDA MÁXIMA DEL EJE.

3. AJUSTE INDETERMINADO.SE PUEDE PRESENTAR UN JUEGO O UN APRIETO DEPENDIENDO DE LAS MEDIDAS REALES DE EJE Y AGUJERO. (LAS ZONAS DE TOLERANCIA SE SOLAPAN).




PARA CARACTERIZAR LA TOLERANCIA DE UNA DIMENSIÓN, SE UTILIZAN DOS VALORES:

1. MAGNITUD DE LA TOLERANCIA (T) • SE MIDE EN MICRAS.• LA NORMA ESTABLECE CALIDADES O ÍNDICES DE TOLERANCIA.• LOS ÍNDICES DE TOLERANCIA SE NUMERAN EN ORDEN DECRECIENTE DE CALIDAD.• EL VALOR DE TOLERANCIA ES FUNCIÓN DEL IT Y LA COTA NOMINAL.

2. POSICIÓN DE LA ZONA DE TOLERANCIA REPECTO DE LA LÍNEA CERO.• SE INDICA LA POSICIÓN RELATIVA DE LA ZONA DE TOLERANCIA RESPECTO DE LA

LÍNEA CERO (DIFERENCIA DE REFERENCIA).• SE ESTABLECE UNA TABLA PARA EJES Y UNA PARA AGUJEROS CON 21 POSIBLES

POSICIONES.• MINÚSCULAS EJES.• MAYÚSCULAS AGUJEROS.



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Índice de Tolerancia 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Aplicación Calibres, piezas de gran precisión

Componentes de conjuntos (piezas que han de ajustar)

Fabricación basta, piezas que no han de ajustar

1. MAGNITUD DE LA TOLERANCIA




POSICIONES DE TOLERANCIA PARA AGUJEROS.

POSICIONES DE TOLERANCIA PARA EJES.

2. POSICIÓN DE LA TOLERANCIA



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POSICIONES DE TOLERANCIA PARA EJES.




POSICIONES DE TOLERANCIA PARA AGUJEROS.

TODOS LOS DATOS DE LAS TABLAS SE DAN PARA T = 20ºC

Li = L20ºC·[1 + α·(T-20)]



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3. ACOTADO GEOMÉTRICO: TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN.

• LOS TAMAÑOS PUEDEN INDICARSE CON PRECISIÓN CON LOS DIBUJOS ACOTADOS POR COORDENADAS, PERO ESTO, EN OCASIONES, NO DEFINE CONSUFICIENTE PRECISIÓN LA FORMA GEOMÉTRICA DE LA PIEZA.

• ADEMÁS DE LAS DIMENSIONES, LA FORMA DE LA PIEZA ES UN FACTOR IMPRESCINDIBLE PARA GARANTIZAR LA INTERCAMBIABILIDAD.

• ACOTADO GEOMÉTRICO TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN.

• DEFINE LA ZONA DONDE DEBE ENCONTRARSE LA PIEZA.

• DA LUGAR A UNA SÓLA INTERPRETACIÓN.

• ASEGURA INTERCAMBIABILIDAD.

• MOTIVAN INCREMENTO EN LA PRODUCTIVIDAD AL ADMITIR LA MÁXIMAS TOLERANCIAS DE FABRICACIÓN.

• ASEGURAN LA INTEGRIDAD DEL DISEÑO TRAS EL PROCESO DE FABRICACIÓN.



TIPOS DE TOLERANCIAS GEOMÉTRICAS.

3. ACOTADO GEOMÉTRICO: TOLERANCIAS DE FORMA Y POSICIÓN.

EJEMPLO DE REPRESENTACIÓN:



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4. PRINCIPIO DE MÁXIMO MATERIAL

• UNA PIEZA SE DICE QUE TIENE MÁXIMO MATERIAL CUANDO, UNA VEZ FABRICADA, POSEE LA MAYOR CANTIDAD DE MATERIAL POSIBLE:

• EJES LÍMITE SUPERIOR DE LA FRANJA DE TOLERANCIA.• AGUJEROS LÍMITE INFERIOR DE LA FRANJA DE TOLERANCIA.

• PEORES CONDICIONES DE MONTAJE

• SI LAS MEDIDAS EFECTIVAS DE LOS ELEMENTOS ACOPLADOS ESTÁN LEJOS DE LOS LÍMITES DE MÁXIMO MATERIAL, LA TOLERANCIA ESPECIFICADA DE FORMA O POSICIÓN PUEDE AUMENTARSE SIN PERJUDICAR LA POSIBILIDAD DE MONTAJE PPIO DE MÁXIMO MATERIAL.

• SE DEBE REPRESENTAR CON M AL LADO DE LA TOLERANCIA EN CUESTIÓN.

• INDICA QUE LA TOLERANCIA ASOCIADA HA SIDO ELEGIDA TENIENDO EN CUENTA LOS LÍMITES DE MÁXIMO MATERIAL:

• SI UNO DE LOS ELEMENTOS SE ELABORA A UNA MEDIDA COMPRENDIDA ENTRE LA CONDICIÓN DE MÁXIMO MATERIAL Y LA DE MÍNIMO MATERIAL, LA TOLERANCIA PUEDE AUMENTARSE EN UNA CANTIDAD IGUAL A LA DIFERENCIA ENTRE LA MEDIDA EFECTIVA DE LA PIEZA ACABADA Y LA CORRESPONDIENTE A LA DE MÁXIMO MATERIAL.

• PIEZAS EN LA CONDICIÓN DE MÁXIMO MATERIAL

• ERRORES DE FORMA SON EL MÁXIMO PERMITIDO POR LA TOLERANCIA.



5. ACABADO SUPERFICIAL.

• MEDIANTE LAS TOLERANCIAS DIMENSIONALES Y GEOMÉTRICAS SE GARANTIZA LA INTERCAMBIABILIDAD DE PIEZAS DENTRO DE UN CONJUNTOS, PERO NO SE GARANTIZA EL ESTADO DE LAS SUPERFICIES DE LA PIEZA, FACTOR QUE INFLUYE EN EL FUNCIONAMIENTO DEL MECANISMO.

• LAS IMPERFECCIONES SUPERFICIALES SE CLASIFICAN EN:• RUGOSIDADES (HUELLAS DE LAS HERRAMIENTAS).

• ONDULACIONES (DESAJUSTES EN LAS MÁQUINAS).

• ESTAS IMPERFECCIONES DEBEN SER MEDIDAS POR EL DEPARTAMENTO DE CALIDAD DEL TALLER. EL DISEÑADOR DE LA PIEZA DEBE DECIDIR QUE TIPO DE SUPERFICIES SON APTAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL CONJUNTO Y REFLEJARLO EN LOS PLANOS.



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5. ACABADO SUPERFICIAL. SÍMBOLOS UTILIZADOS EN PLANOS.

.

SÍMBOLO BÁSICO.

SÍMBOLO DE MECANIZADO CON ARRANQUE DE VIRUTA

SÍMBOLO DE MECANIZADO SIN ARRANQUE DE VIRUTA.

SÍMBOLO PARA INDICAR CARACTERÍSTICAS ESPECIALES



5. ACABADO SUPERFICIAL. CARACTERÍSTICAS ESPECIALES DEL ESTADO DE LA SUPERFICIE.

INDICACIÓN DE LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL

CLASES DE RUGOSIDAD Y SU EQUIVALENCIA.



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5. ACABADO SUPERFICIAL. RUGOSIDAD SUPERFICIAL SEGÚN

PROCESO DE MANUFACTURA.

N3-N50.1-0.5EXCELENTEPULIDO

N6-N90.5-6BUENOTORNEADO

N7-N91-6BUENOFRESADO

N7-N91.5-6MEDIANOTALADRADO

N6-N91-4BUENOEXTRUSIÓN EN FRIO

N6-N81-3BUENOLAMINADO EN FRIO

N10-N1212-25POBREFUNDICIÓN EN ARENA

ACABADO DE LA SUPERFICIE (µm)PROCESO



6. TÉCNICAS DE MEDICIÓN E INSPECCIÓN.

1. MEDIDA DE LONGITUDES.• PATRONES DE LONGITUD.• INSTRUMENTOS BASADOS EN EL NONIUS.• SISTEMAS MICROMÉTRICOS.• MÁQUINAS DE MEDICIÓN DE UNA COORDENADA.• MEDIDA POR COMPARACIÓN. COMPARADORES.

2. MEDIDA DE ÁNGULOS.

3. VERIFICACIÓN DE FORMAS Y POSICIÓN.• VERIFICACIÓN DE RECTITUD Y PLANITUD.• VERIFICACIÓN DE PARALELISMO Y PERPENDICULARIDAD.• VERIFICACIÓN DE REDONDEZ Y CILINDRIDAD.

4. MÁQUINAS DE MEDICIÓN.• MÁQUINAS DE MEDICIÓN POR COORDENADAS.• PROYECTORES DE PERFILES.

5. MEDIDA DE LA RUGOSIDAD SUPERFICIAL.• PARÁMETROS DE RUGOSIDAD SUPERFICIAL.

NOTA: VER FOTOCOPIAS ADJUNTAS.



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7. EXTENSIÓN DE LA NORMALIZACIÓN AL PROCESO DE FABRICACIÓN

Hasta 1800

Modelo físico

1800 - 1995

Plano Plano digital

A partir de 1996

Descripciones inteligentes

Estándares internacionales

Estándares de compañía

Estándares nacionales

pasado presente futuro

1. LOS MEDIOS DE DESCRIPCIÓN DE

PRODUCTOS A FABRICAR

EVOLUCIONAN HACIA LAS DESCRIPCIONES

MÁS COMPLETAS

2. NECESIDAD DE INTERCAMBIABILIDAD A ESCALAS

MÁS GLOBALES

NECESIDAD DE CONSIDERACIÓN GLOBAL DE LOS PROBLEMAS DE NORMALIZACIÓN



INTENTOS DE ESTANDARIZACIÓN:

• IGES NIVEL CAD/CAM.

• DXF AutoCAD

• STEP/PDES A UN NIVEL SUPERIOR, COMPRENDE TODO EL CICLO DE VIDA DEL PRODUCTO.

• FINALIDAD: EFICIENCIA EN EL INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ENTRE SISTEMAS.• NECESIDAD DE INTERCAMBIO DATOS PARA INTEGRACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN

CAD/CAM.• TIPOS DE DATOS:

• INFORMACIÓN DEL MODELO GEOMÉTRICO.GEOMETRÍA, TOPOLOGÍA, TIPOS DE LINEA, COLORES, CAPAS…

• INFORMACIÓN GRÁFICA.IMÁGENES SOMBREADAS, TEXTO, COTAS, UNIDADES, PRECISIÓN…

• INFORMACIÓN DE DISEÑOS, GENERADA DE MODELOS GEOMÉTRICOS PARA ANÁLISIS.

MASA, DENSIDAD, MALLAS FEM…• INFORMACIÓN DE MANUFACTURACIÓN.

TRAYECTORIAS DE HERRAMIENTAS, TOLERANCIAS, PLANIFICACIÓN PROCESOS, LISTA MATERIALES…




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1. IGES: (INITIAL GRAPHICS EXCHANGE SPECIFICATION) • ACTÚA COMO UN SISTEMA INTERMEDIARIO.• PROPÓSITOS:

• INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN ENTRE LOS DISTINTOS ENTORNOS CAD-CAM.• COMUNICACIONES ENTRE EMPRESA CON PROVEEDORES Y CLIENTES.

• IGES DEFINE UNA BASE DE DATOS NEUTRA CON FORMATO DE FICHEROS Y DESCRIBE:

• ENTIDADES (GEOMÉTRICAS Y NO GEOMÉTRICAS)• PARÁMETROS PARA DEFINICIÓN DE ENTIDADES• RELACIONES Y ASOCIACIONES ENTRE ENTIDADES.




2. DXF: (DRAWING INTERCHANGE FORMAT) • DESARROLLADO PARA DAR FLEXIBILIDAD A LOS USUARIOS DE AUTOCAD EN

LA TRADUCCIÓN DE DIBUJOS DE AUTOCAD A FORMATOS DE FICHEROS QUE PUEDAN SER LEIDOS POR OTROS SITEMAS CAD/CAM/CAE.

• MUY EXTENDIDO COMO ESTÁNDAR DEBIDO A LA POPULARIDAD DE AutoCAD.• UN FICHERO DXF ES UN FICHERO DE TEXTO QUE CONSTA DE 5 SECCIONES:

• ENCABEZAMIENTO.• TABLA.• BLOQUE.• ENTIDAD.• FINALIZACIÓN.




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3. STEP (STANDARD FOR THE EXCHANGE OF PRODUCT MODEL DATA) PDES (PRODUCT DATA EXCHANGE SPECIFICATION)

• OBJETIVO: DESARROLLAR UNA NORMA ÚNICA INTERNACIONAL CAPAZ DE CUBRIR TODOS LOS ASPECTOS DEL INTERCAMBIO DE DATOS CAD/CAM.

• STEP: DESARROLLADA POR ISO.• INTERCAMBIO DE DATOS DEL PRODUCTO REFERENTES A TODO EL CICLO DE

VIDA DEL MISMO. (DISEÑO, FABRICACIÓN, MANTENIMIENTO, CALIDAD…). DEBE INCLUIR INFORMACIÓN DE TOLERANCIAS, MODELO FEM, ANÁLISIS CINEMÁTICO…

• PRETENDE ELIMINAR LA INTERVENCIÓN HUMANA EN LA TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN.

• INDEPENDIENTE DEL SISTEMA.


Ciclo de vida del producto

ISO 10303Concepto

Diseño Fabricación Montaje Pruebas Mantenimiento



8. COMANDOS DE NORMALIZACIÓN EN MECHANICAL DESKTOP



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8. COMANDOS DE NORMALIZACIÓN EN MECHANICAL DESKTOP



8. COMANDOS DE NORMALIZACIÓN EN MECHANICAL DESKTOP.



Tolerancias y Rugosidad

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